Апарат Гольджи

Роками не вщухали суперечки щодо самого факту існування і функцій, виконуваних апаратом Гольджі; загострення пристрастей, викликаний обговоренням цього питання, був часто навіть ще більш гострим, ніж при обговоренні існування ендоплазматичної мережі. Описаний вперше в нейросекреторну клітинах цитологом Гольджі, цей апарат був виявлений потім у великому числі інших клітин, але, як вважали, в клітинах рослин він відсутній.

Вид цієї структури сильно варіював залежно від умов фіксації, у зв’язку з чим широко була поширена думка, що вона є артефактом фіксації. Різноманітність спостережуваних форм апарату Гольджі призвело до того, що для позначення цієї структури було використано і дуже велике (близько 150) число назв. Тільки деякі з них зуміли»вижити», і ми можемо зустріти їх в випускається в даний час літературі: це апарат Гольджі, субстанція Гольджі, речовина Гольджі, діктіосоми. З цих виразів термін»діктіосоми»(сітчасте тіло) найбільш наочний, проте вельми сумнівно, щоб він отримав загальне визнання. Розвиток фазовоконтрастной та електронної мікроскопії дозволило показати, що ця структура дійсно існує і що її внутрішню будову (ультраструктура) дуже подібно в самих різних клітинах. Тому ми можемо зараз стверджувати, що апарат Гольджі характерний для всіх клітин, хоча його форма і ступінь розвитку варіюють у клітинах різних типів.

Методом центрифугування в градієнті щільності виявилося можливим ізолювати комплекс Гольджі. Цей простий метод надзвичайно важливий для сучасної біології. Швидкість осідання частинок визначається взаємодією двох сил: відцентрової сили, яка переміщує їх до дна пробірки, і сил дифузії, що прагнуть рівномірно розподілити ці частинки по всьому об’єму. Якщо щільність частинок висока, то дифузія буде відносно мала і для осадження частинок потрібно достатньо малий проміжок часу. Якщо ж частинки дуже малі, то сили дифузії стають порівнянними з відцентровою силою, у зв’язку з чим осадження цих частинок за допомогою звичайних величин прискорення виявляється неможливим. Саме на взаємодії цих сил засновані методи, що дозволяють визначити молекулярний вага і розміри білкових молекул (див. гл. XI). Центрифугування в цьому випадку проводять до тих пір, поки система не прийде в стан рівноваги.

Але цей спосіб не дуже зручний для кількісного фракціонування різних компонентів клітини, оскільки рівновага в системі в цьому випадку настає вкрай повільно, а також у зв’язку з тим, що виявляється дуже важким витягти отримані фракції з центрифужной пробірки, не порушивши рівноваги. Є, однак, і сили третього роду, які діють в таких системах, а саме сили, обумовлені плавучої щільністю частинок. (Плавучість взагалі – це те саме властивість, завдяки якому люди можуть лежати на поверхні Великого Солоного озера, коекак утримуватися без руху на поверхні морської води і зовсім не можуть цього, купаючись в прісних озерах). Очевидно, що зі збільшенням щільності розчинника до молекул (для того щоб викликати їх осадження) необхідно прикладати все більшої сили. Ми можемо використовувати цю властивість, наповнюючи центрифужну пробірку розчинами різної щільності (самий щільний шар повинен знаходитися на дні пробірки). При досить великому часі і швидкості центрифугування молекули (або частки) розподіляться по висоті центрифужной пробірки відповідно до їх щільністю: кожна з них буде опускатися до тих пір, поки її плавуча густину не виявиться рівною щільності розчинника. На кордоні цього шару частинки зупиняться. Поділ частинок або молекул досягається в цьому випадку за невеликий проміжок часу і при відносно невеликих швидкостях обертання ротора.

Метод центрифугування в градієнті щільності зіграв головну роль у поділі гетерогенних молекул, і зокрема молекул білків і нуклеїнових кислот (див. гл. X і XI). Проте ще раніше цей метод був використаний для фракціонування компонентів клітини. Метод робить непотрібною описану вище багатоступеневу процедуру виділення часток. Для успішного фракціонування виявляється достатнім одноразового центрифугування звільняються при руйнуванні клітин компонентів. У кожному шарі (які розрізняються по щільності) будуть міститися однорідні по щільності (або розмірами) частинки.

Посилання на основну публікацію