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 دو شکل پراکنده یا جمع شده دیده می‌شود. این بخش حاوی ترکیبات چربی و پروتئینی است و در ساختن و ترشح مواد در سلول نقش مهمی دارد.

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

بررسی سلول‌ها با میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی نشان داده که دستگاه گلژی هم در سلول‌های جانوری و هم در سلول‌های گیاهی وجود دارد و بخش مهمی از سلول است که به‌ویژه در فرآیندهای ترشحی نقش فعالی ایفا می‌کند.

این دستگاه گاهی به شکل شبکه‌ای نزدیک هسته دیده می‌شود و گاهی به صورت قطعات هلالی شکل و جدا از هم که به آن‌ها “دیکتیوزوم” می‌گویند. دیکتیوزوم‌ها در گیاهان پیشرفته، جلبک‌ها و خزه‌ها مشاهده شده‌اند. در قارچ‌ها، این بخش‌ها کمتر یافت می‌شوند و در باکتری‌ها تاکنون دیکتیوزومی شناسایی نشده است.

ساختار دستگاه گلژی

دستگاه گلژی از بخش‌های کوچکی به نام دیکتیوزوم ساخته شده است. این بخش‌ها در واقع واحدهای اصلی تشکیل‌دهنده این دستگاه هستند. گاهی چند دیکتیوزوم در کنار هم جمع می‌شوند و شکل‌های بزرگ‌تر و پیچیده‌تری را به وجود می‌آورند.

هر دیکتیوزوم خودش از ۳ تا ۸ کیسه به هم چسبیده تشکیل شده است. به هر کدام از این کیسه‌ها نام‌های مختلفی مثل ساکول، سیسترون یا سیسترنا گفته می‌شود.

ديکتيوزوم

هر دیکتیوزوم در دستگاه گلژی از سه بخش اصلی تشکیل شده است.

**بخش محدب:** این قسمت که به نام‌های مختلفی مانند سطح نزدیک، سطح تشکیل، سطح سیس، سطح رنگ‌دوست یا سطح اسموفیل شناخته می‌شود، نزدیک به شبکه آندوپلاسمی و گاهی پوشش هسته قرار دارد. این بخش از طریق حفره‌های گذر یا وزیکول‌های انتقالی با شبکه آندوپلاسمی در ارتباط است و مواد از آنجا به دستگاه گلژی منتقل می‌شوند. از آنجا که کیسه‌های جدید در این سطح روی کیسه‌های قدیمی تشکیل می‌شوند، به آن سطح تشکیل نیز می‌گویند. غشای کیسه‌های جدید در این بخش نازک‌تر است. وزیکول‌های کوچک انتقالی، مواد را از شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار به این بخش از گلژی می‌برند. گاهی برخی از این وزیکول‌ها دوباره از بخش سیس به شبکه آندوپلاسمی بازگردانده می‌شوند.

**بخش میانی:** این بخش شامل چندین کیسه یا ساکول است که به طور منظم روی هم چیده شده‌اند. تعداد این کیسه‌ها بسته به نوع سلول متفاوت است، اما معمولاً حدود ۵ عدد است.

**بخش مقعر:** این قسمت با نام‌هایی مانند سطح ترشح، سطح گود، سطح بلوغ، منطقه ترانس یا سطح رنگ‌گریز نیز شناخته می‌شود. این بخش دور از شبکه آندوپلاسمی است و در کنار کیسه‌های ترشحی و دانه‌های ذخیره‌ای قرار دارد. مواد از این طریق از دستگاه گلژی خارج می‌شوند و با کمک حفره‌های گلژی به سمت قسمت‌های دیگر سلول، مانند غشای سیتوپلاسمی، حرکت می‌کنند. در این بخش، کیسه‌های قدیمی به شکل حفره یا وزیکول درمی‌آیند که حاوی مواد ترشحی هستند.

تفاوت دستگاه گلژی در سلول های گياهی و جانوری

در مورد ساختار دستگاه گلژی هنوز نظریه‌های متفاوتی وجود دارد. بعضی از محققان مجموعه‌ای از ۴ تا ۵ دیکتیوزوم که در کنار هم قرار گرفته‌اند و با لوله‌های بسیار نازکی به هم وصل شده‌اند را دستگاه گلژی می‌نامند. برخی دیگر بر این باورند که تمام دیکتیوزوم‌های یک سلول می‌توانند به هم متصل باشند و کل این مجموعه، دستگاه گلژی نامیده می‌شود. در سلول‌های جانوری، دیکتیوزوم‌ها معمولاً به هم پیوسته‌اند و یک شبکه واقعی را تشکیل می‌دهند که در واقع همان دستگاه گلژی است. اما در سلول‌های گیاهی، دیکتیوزوم‌ها غالباً جدا از یکدیگر هستند و به همین دلیل، دیدن آن‌ها با میکروسکوپ نیز سخت‌تر است.

ترکيب شيميايی دستگاه گلژی

دستگاه گلژی از نظر ساختار شیمیایی، عمدتاً از ترکیباتی 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 مشخصه شبکه آندوپلاسمی هستند.
وجود این آنزیم‌ها در دستگاه گلژی، که بیشتر در لبه‌های متورم کیسه‌های آن دیده می‌شوند، نشان‌دهنده ارتباط بین شبکه آندوپلاسمی و بخش‌های گلژی است.
یکی از مهم‌ترین 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، گلیکوپروتئین و گلیکولیپید ساخته می‌شوند.
علاوه بر این‌ها، آب، مواد معدنی و گلیکوپروتئین‌ها از دیگر ترکیبات شیمیایی موجود در 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 تأیید نشده است، زیرا به نظر می‌رسد حفره‌های جدا شده از شبکه آندوپلاسمی معمولاً به کناره‌های کیسه‌های دیکتیوزومی متصل شده 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 بسته‌بندی موادی که تازه در سلول ساخته شده‌اند.
* تکمیل و تغییر زنجیره‌های قندی که به پروتئین‌ها متصل می‌شوند.
* اضافه کردن گروه‌های سولفات به برخی پروتئین‌ها.
* اضافه کردن گروه‌های فسفات به برخی پروتئین‌ها.
* هدایت و ارسال پروتئین‌ها به مقصد نهایی خود در داخل یا خارج سلول.
* کمک به ساختن و سازماندهی برخی اجزای سلول مانند لیزوزوم.
* مشارکت در ساخت، ترمیم و رشد غشای سلول.
* ساخت بخشی در سر اسپرم که برای لقاح ضروری است.
* کمک به ترشح مواد در سلول‌های عصبی و تشکیل کیسه‌های حاوی پیام‌رسان‌های عصبی.
* ترشح مواد مخاطی و ژله‌ای، به ویژه در سلول‌های گیاهی.
* مشارکت در تولید و ترشح پولک‌ها و پوشش‌های سیلیسی روی جلبک‌ها.
* کمک به فرآیند دفع مواد از سلول.
* ایجاد تغییرات شیمیایی در مولکول‌های مختلف.

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

حقایقی جالب درباره‌ی دستگاه گلژی

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

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

کار دستگاه گلژی را می‌توان به فعالیت یک اداره پست تشبیه کرد. چرا که پروتئین‌ها در این دستگاه تغییر و ساماندهی می‌شوند، سپس درون کیسه‌هایی بسته‌بندی شده و در نهایت از سلول خارج می‌گردند.

در ابتدا، ادعای کامیلو گلژی درباره کشف این اندامک مورد استقبال دیگر پژوهشگران قرار نگرفت. آن‌ها فکر می‌کردند که این کشف فقط یک اشتباه در مشاهده زیر میکروسکوپ است. اما پس از چند روز، جامعه علمی این کشف بزرگ را تأیید کرد.

دستگاه گلژی در بسیاری از فعالیت‌های مهم سلول نقش دارد. آگاهی از ساختار و کارهای این اندامک، به درک بهتر ما از دنیای درون سلول کمک می‌کند.

پیشنهادی: درباره سلول و سازمان بندی آن بیشتر بخوانید.