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Der Golgi Apparat

Der Golgi Apparat (ausgesprochen: Gol-dschi), auch Dictyosom genannt, ist ein größeres Zellorganell bei der Exozytose in eukaryotischen Zellen. Er wurde nach dem italienischen Pathologen Camillo Golgi benannt, der das Organell 1898 in Gehirnzellen entdeckte. Es darf nicht mit dem Golgi-Organ verwechselt werden, welches ganz anders arbeitet als der Golgi Apparat.

Aufbau

In jeder Zelle, die einen Zellkern besitzt, befindet sich der Golgi Apparat. Er sieht ähnlich aus wie ein Stapel aus gebogenen, unterschiedlich großen Tellern. Diese abgeplatteten “Teller” werden als Membranräume (Zisternen) bezeichnet und auch Dictyosomen genannt. Diese haben einen Durchmesser von ca. 1-2 µm und bilden zusammen eine einzige Funktionseinheit. Am Ende dieser Membranräume befinden sich die Membransäcke. An den Rändern der Membranräume befinden sich kleine, abgeschnürte Bläschen, die Vesikel. Rund um den Nukleus ist die Dichte an Golgi-Körpern (Dictyosomen, engl. golgi stack) deutlich erhöht. Die Anzahl an Dictyosomen ist von Zelle zu Zelle unterschiedlich. Bei einigen Algenarten existiert in den Zellen nur ein einziger Golgi-Körper, während Leberzellen bis zu 250 Dictyosomen aufweisen. Bei einer Zellteilung zerfällt der Golgi Apparat und teilt sich auf die Tochterzellen auf. Er setzt sich danach wieder in den neuen Zellen zusammen.

Funktion

Die Funktionen des Golgi Apparat sind komplex und vielseitig. Er ist für den sekretorischen Stoffwechsel innerhalb einer Zelle verantwortlich. Hier wird er zu einer ‘Durchgangsstation’ zwischen dem rauen endoplasmatischen Reticulum und der Plasmamembran der Zelle. Er modifiziert Proteine, Fette und synthetisiert Glycoproteine, die mit Hilfe der Vesikel in der Zelle verteilt oder aus ihr heraus befördert werden.
Bei Pflanzen ist der Golgi Apparat an der Produktion von Zellulose und anderen Polysaccariden beteiligt, die sich in die Zellwände einlagern. Zellulose ist der Hauptbestandteil der Pflanzenzellwand. Der Golgi Apparat hat zwei Seiten, die unterschiedlich ausgerichtet sind. Die cis-Seite zeigt zum endoplasmatischen Retikulum (ER), während die trans-Seite sich zur Plasmamembran orientiert. An der cis-Seite werden synthetisierte Proteine aus dem rauen ER in Form von Vesikeln aufgenommen und bearbeitet bis sie an der trans-Seite modifiziert wieder herausbefördert werden. Die als trans-Golgi-Netzwerk bezeichneten Membranräume (Zisternen) dienen dazu, die neu modifizierten Proteine aus dem Organell mit Hilfe von Vesikeln zu ihren Bestimmungsorten heraus zu schleusen. Diese Bestimmungsorte sind die Plasmamembran, sekretorische Vesikel oder Lysosomen. Hier spielt der Golgi Apparat eine Rolle bei der Sekretion von bestimmten Drüsen im Bindegewebe des Organismus. Die Proteine werden dabei in sekretorischen Vesikeln gespeichert. Dieser Vorgang wird regulierte Sekretion genannt. Proteine, die modifiziert wurden, werden durch verschiedene Glykosylierungen mit einem Zuckermolekül verbunden und markiert. Der genaue Vorgang inwiefern sich die Proteine beim Durchlauf durch den Golgi Apparat verändern, ist noch nicht vollständig geklärt. Im Golgi Apparat werden außerdem Peptidhormone wie Insulin aktiviert.