تحقیق در مورد دستگاه گلژی + عکس

همه چیز درباره دستگاه گلژی و عملکرد آن در سلول

دستگاه گلژی چیست؟

دستگاه گلژی بخش کوچکی درون سلول است که به شکل پراکنده یا متمرکز دیده می‌شود. این بخش حاوی لیپوپروتئین است و در ساختن و ترشح مواد در سلول نقش دارد.

در سال ۱۸۹۸، دانشمند ایتالیایی کامیلو گلژی، با رنگ‌آمیزی سلول‌های عصبی جغد توسط نمک‌های نقره و مشاهده آن زیر میکروسکوپ، ساختارهای تیره و هلالی‌شکلی را نزدیک هسته سلول دید که شبیه شبکه درهم‌تنیده‌ای بودند. او نام این ساختار را “دستگاه شبکه‌ای درونی” گذاشت. بعدها به پاس خدمات او، نام این اندامک به دستگاه گلژی تغییر یافت.

مطالعات بعدی با میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی نشان داد که دستگاه گلژی هم در سلول‌های جانوری و هم در سلول‌های گیاهی وجود دارد و بخش مهمی از سلول است که به‌ویژه در ترشح مواد نقش بسیار فعالی دارد.

این دستگاه گاهی به صورت شبکه‌ای نزدیک هسته دیده می‌شود و گاهی به شکل بخش‌های هلالی شکل جدا از هم به نام دیکتیوزوم. دیکتیوزوم‌ها در گیاهان پیشرفته، جلبک‌ها و خزه‌ها مشاهده شده‌اند. در قارچ‌ها، دیکتیوزوم‌ها کمتر یافت می‌شوند و در پروکاریوتها (مانند باکتری‌ها) تاکنون هیچ دیکتیوزومی شناسایی نشده است.

ساختار دستگاه گلژی

سازۀ اصلی و بنیادی دستگاه گلژی، بخشی به نام دیکتیوزوم است. گونه‌های دیگر این دستگاه می‌توانند از به هم پیوستن چندین دیکتیوزوم به وجود آیند. هر دیکتیوزوم خود معمولاً از ۳ تا ۸ ساختار کیسه‌ای شکل درست شده است که به هر یک از این کیسه‌ها، ساکول، سیسترون یا سیسترنا گفته می‌شود.

ديکتيوزوم

هر دستگاه گلژی از سه بخش اصلی تشکیل شده است.

**بخش محدب (قطب محدب):**
این بخش که به نام‌های سطح نزدیک، سطح تشکیل، سطح سیس نیز معروف است، نزدیک به شبکه آندوپلاسمی قرار دارد. مواد از شبکه آندوپلاسمی به وسیله‌ی حفره‌های کوچک انتقالی به این بخش از دستگاه گلژی می‌رسند.
این ناحیه رنگ‌دوست است. کیسه‌های جدید در این بخش روی کیسه‌های قدیمی قرار می‌گیرند و به همین دلیل به آن سطح تشکیل می‌گویند. غشای کیسه‌های جدید نازک‌تر از کیسه‌های قدیمی است. حفره‌های کوچک انتقالی، مواد را از شبکه آندوپلاسمی به بخش سیس گلژی می‌برند. گاهی بعضی از این حفره‌ها از بخش سیس دوباره به سمت شبکه آندوپلاسمی بازمی‌گردند.

**بخش میانی:**
این بخش شامل چندین کیسه است که به طور منظم روی هم چیده شده‌اند. تعداد این کیسه‌ها در سلول‌های مختلف، متفاوت است و معمولاً حدود ۵ عدد می‌باشد.

**بخش مقعر (قطب مقعر):**
این بخش که به نام‌های سطح ترشح، سطح بلوغ، سطح ترانس و سطح رنگ‌گریز نیز شناخته می‌شود، دور از شبکه آندوپلاسمی قرار دارد و در کنار کیسه‌های ترشحی و دانه‌های ذخیره‌ای است. مواد نهایی از این راه از دستگاه گلژی خارج می‌شوند و از طریق حفره‌های گلژی به سمت قسمت‌های دیگر سلول، مانند غشای سیتوپلاسمی، حرکت می‌کنند. در این بخش، کیسه‌های قدیمی به شکل حفره‌ها یا کیسه‌های کوچکی درمی‌آیند که حاوی مواد ترشحی هستند.

تفاوت دستگاه گلژی در سلول های گياهی و جانوری

در مورد ساختار دستگاه گلژی هنوز نظریه‌های مختلفی وجود دارد. بعضی از محققان معتقدند که اگر ۴ تا ۵ دیکتیوزوم در کنار هم قرار بگیرند و با لوله‌های بسیار نازکی به هم وصل شوند، در مجموع دستگاه گلژی را تشکیل می‌دهند. برخی دیگر باور دارند که تمامی دیکتیوزوم‌های یک سلول می‌توانند به هم مرتبط باشند و کل این مجموعه، دستگاه گلژی نامیده می‌شود.

در سلول‌های جانوری، دیکتیوزوم‌ها معمولاً به هم متصل هستند و یک شبکه واقعی را به وجود می‌آورند که در واقع همان دستگاه گلژی است. اما در سلول‌های گیاهی، دیکتیوزوم‌ها اغلب جدا از یکدیگر قرار دارند و به همین دلیل، مشاهده آن‌ها با میکروسکوپ نیز سخت‌تر است.

ترکيب شيميايی دستگاه گلژی

دستگاه گلژی از نظر ساختار شیمیایی، اساساً از ترکیبی به نام فسفولیپوپروتئین تشکیل شده است. این دستگاه همچنین دارای قندهای مختلفی مانند گلوکزآمین، گالاکتوز، گلوکز، مانوز و فوکوز است.
در بخش‌های مختلف این دستگاه، آنزیم‌های گوناگونی وجود دارند؛ مثل پیروفسفاتاز، فسفاتازهای اسیدی، نوکلئوتید آدنین دی‌نوکلئوتید فسفاتاز، گلوکز ۶-فسفاتاز و آنزیم NADH-سیتوکروم رداکتاز. دو مورد آخر از آنزیم‌های مهم و مشخص‌کننده‌ی شبکه آندوپلاسمی هستند. وجود این آنزیم‌ها در لبه‌های متورم دستگاه گلژی، نشان می‌دهد که این دستگاه با شبکه آندوپلاسمی در ارتباط است.

یکی از مهم‌ترین و شناخته‌شده‌ترین گروه‌های آنزیمی در دستگاه گلژی، آنزیم‌های گلیکوزیل ترانسفراز هستند. کار این آنزیم‌ها این است که قندها را به پروتئین‌ها و چربی‌ها متصل می‌کنند و در نتیجه، موادی به نام گلیکوپروتئین و گلیکولیپید را می‌سازند. علاوه بر این‌ها، آب، مواد معدنی و گلیکوپروتئین‌ها از دیگر اجزای شیمیایی تشکیل‌دهنده‌ی دستگاه گلژی به شمار می‌روند.

منشا دستگاه گلژی

منشأ دی‌کتیوزوم‌ها هنوز یک موضوع مورد بحث در میان دانشمندان است و نظریه‌های مختلفی درباره آن وجود دارد. هر سلول در شرایط عادی، تعدادی از دی‌کتیوزوم‌های خود را از سلول والد به ارث می‌برد.
سه نظریه اصلی در این زمینه عبارت‌اند از:
۱. تشکیل حفره‌ها یا کیسه‌هایی از شبکه آندوپلاسمی صاف یا گاهی از پوشش هسته که به سطح دی‌کتیوزوم اضافه می‌شوند. البته این نظریه هنوز به طور کامل پذیرفته نشده است، زیرا به نظر می‌رسد حفره‌های جدا شده از شبکه آندوپلاسمی معمولاً به کناره‌های کیسه‌های دی‌کتیوزومی متصل می‌شوند و به پایداری و جوانه‌زنی آنها کمک می‌کنند.
۲. تشکیل دوباره دستگاه گلژی از طریق اتصال قطعاتی از شبکه آندوپلاسمی.
۳. ایجاد دی‌کتیوزوم‌های جدید از طریق تقسیم دی‌کتیوزوم‌های قبلی.

وظایف دستگاه گلژی

دستگاه گلژی کارهای بسیار مهم و متنوعی در سلول انجام می‌دهد و به آن “پلیس راه سلول” می‌گویند. برخی از وظایف اصلی آن عبارتند از:

* پردازش و آماده‌سازی موادی که به تازگی در سلول ساخته شده‌اند.
* تکمیل و تغییر زنجیره‌های قندی که به پروتئین‌ها متصل می‌شوند. شروع این کار در شبکه آندوپلاسمی است، اما ادامه و تکمیل آن در دستگاه گلژی انجام می‌گیرد.
* اضافه کردن گروه‌های سولفات به برخی پروتئین‌ها.
* اضافه کردن گروه‌های فسفات به برخی پروتئین‌ها.
* هدایت پروتئین‌ها به مقصد نهایی‌شان در داخل یا خارج سلول.
* کمک به ساخت و سازماندهی برخی اجزای سلول مانند لیزوزوم‌ها.
* مشارکت در ساخت، رشد و گسترش غشای سلول.
* ساخت بخشی در سر اسپرم که برای لقاح ضروری است.
* نقش داشتن در ترشح مواد توسط سلول‌های عصبی و ساخت کیسه‌های حاوی انتقال‌دهنده‌های عصبی.
* ترشح مواد لزج و ژله‌ای با پایه قندی، به ویژه در سلول‌های گیاهی.
* کمک به تولید و ترشح پولک‌ها و پوشش‌های سیلیسی روی جلبک‌ها.
* نقش داشتن در فرآیند دفع مواد از سلول.
* ایجاد تغییرات شیمیایی در مولکول‌های مختلف.

کار اصلی دستگاه گلژی، ترشح پروتئین‌ها و آنزیم‌های مورد نیاز برای بخش‌هایی مانند لیزوزوم‌ها است. این ترشح می‌تواند به دو شکل انجام شود:
* ترشح پیوسته: در این روش، مواد ترشحی بلافاصله پس از ساخته شدن، از سلول خارج می‌شوند و ذخیره نمی‌شوند.
* ترشح ناپیوسته: در این روش، مواد ترشحی ابتدا در سلول جمع‌آوری و ذخیره می‌شوند و سپس به صورت ذرات ترشحی از سلول خارج می‌گردند.

حقایقی جالب درباره‌ی دستگاه گلژی

در گذشته، این بخش از سلول با نام‌های گوناگونی مانند دستگاه گلژی کاپش، دستگاه گلژی هولمگرن و مجراهای هولمگرن شناخته می‌شد. پس از مدتی، دانشمندان توافق کردند که نام این اندامک، به سادگی «دستگاه گلژی» باشد.

در سلول‌های جانوری، دستگاه گلژی هنگام تقسیم سلولی از هم می‌پاشد و پس از پایان تقسیم، دوباره ساخته می‌شود. اما در سلول‌های گیاهی، این دستگاه در طول تقسیم سلولی از بین نمی‌رود و بدون تغییر باقی می‌ماند.

کار دستگاه گلژی را می‌توان به فعالیت یک اداره پست تشبیه کرد. زیرا پروتئین‌ها در این بخش تغییر می‌کنند، مرتب می‌شوند و در نهایت درون کیسه‌هایی بسته‌بندی شده تا از سلول خارج شوند.

در ابتدا، ادعای کامیلو گلژی درباره کشف این اندامک، مورد استقبال دیگر پژوهشگران قرار نگرفت. آن‌ها فکر می‌کردند که این کشف فقط یک خطای دید بوده است. اما چند روز پس از اعلام این کشف، جامعه علمی آن را پذیرفت.

دستگاه گلژی در انجام بسیاری از کارهای سلول نقش مهمی دارد. آگاهی از ساختار و عملکرد این دستگاه، به درک بهتر ما از این بخش حیاتی سلول کمک می‌کند.

پیشنهاد: درباره سلول و اجزای تشکیل‌دهنده آن بیشتر مطالعه کنید.