Golgijev aparat jedan je od organela stanica i služi za modificiranje i sortiranje proteini. Blisko surađuje s endoplazmatskim retikulumom. Također je uključen u stvaranje sekreta.
Što je Golgijev aparat?
Golgijev aparat predstavlja važnu organelu stanice u kojoj proteini proizvedeni u endoplazmatskom retikulumu modificiraju se i sortiraju. Nadalje, tvori lizozome koji sadrže enzimi za razgradnju endogenih i egzogenih proteini. Lizosomi su membranski zatvorene stanične organele koje generiraju nizak pH u svojoj unutrašnjosti putem protonskih pumpi, čime zakiseljavaju enzimi. Golgijev aparat prisutan je u svakoj eukariotskoj stanici i tvori membranski zatvoren reakcijski prostor koji igra važnu ulogu u egzocitozi. Otkrio ga je talijanski patolog Camillo Golgi 1898. godine tijekom histoloških proučavanja mozak i nazvan po njemu. Unutar Golgijevog aparata proteini endoplazmatskog retikuluma reagiraju s drugim proteinima ili s šećer ostaci (glikozilacija) kako bi ih modificirali. Na taj se način proteini prvo pretvaraju u svoj prenosivi oblik. Nakon toga slijedi razvrstavanje prema odredištu. Međutim, unutar Golgijevog aparata ne stvaraju se novi proteini, već se modificiraju samo postojeći.
Anatomija i struktura
Golgijev aparat karakteriziraju naslage plitkih membranski zatvorenih šupljina. Te se šupljine nazivaju cisternama. Obično stog sadrži tri do osam cisterni. Ponekad može biti i 30 cisterni. Stog ima prosječni promjer jedan mikrometar. Tehnički izraz stog je diktizom. Broj diktosoma ovisi o vrsti stanice. Na primjer, neke stanice mogu sadržavati i do nekoliko stotina diktosoma. Mikrotubule osiguravaju da se Golgijev aparat uglavnom nalazi u blizini jezgre i centrosoma u životinjskim i ljudskim stanicama. Međutim, u većini biljnih stanica Golgijev aparat raspoređen je kroz citoplazmu stanice. Važna značajka Golgijevog aparata je njegova polarizacija. Strana okrenuta prema endoplazmatskom retikulumu je konveksna, a strana okrenuta od njega konkavna. Na taj način Golgijev aparat prima vezikule opremljene bjelančevinom ovojnice COP II iz endoplazmatskog retikuluma. Konveksna strana naziva se i cis-Golgijeva mreža (CGN). Strana okrenuta prema ER zove se trans-Golgijeva mreža (TGN). Golgijeve mreže predstavljaju višestruke male cisterne i vezikule koji su međusobno povezani. Cisterne smještene između Golgijevih mreža su takozvane Golgijeve hrpe koje imaju specifičnu enzimatsku konfiguraciju. U tom procesu proteini prelaze iz cis-Golgijeve mreže u trans-Golgijevu mrežu. Postoje dva modela za ovaj postupak, koji se vjerojatno primjenjuju. Ili se vezikule premještaju iz CGN u TGN, u tom slučaju se proteini zadržavaju ili se proteini podvrgavaju transportnom kretanju od vezikule do mjehurića prema TGN.
Funkcija i zadaci
Golgijev aparat ima raznolike i vrlo složene funkcije. Kristaliziraju se tri područja odgovornosti. Dakle, elementi plazmatske membrane se sintetiziraju i modificiraju. Sekretne vezikule koje sadrže odašiljače i hormoni formiraju se i pohranjuju. Konačno, lizosomi se proizvode za pohranu probavnih enzimi. U početku Golgijev aparat prima vezikule koje sadrže proteine ili polipeptide uglavnom iz endoplazmatskog retikuluma. Unutar Golgijevog aparata ovi se proteini dalje modificiraju ovisno o namjeni. Dakle, bilo vezanje sa šećer ostataka ili s dodatnim proteinima. Izmijenjeni proteini prevoze se u TGN, gdje se sortiraju, pakiraju u Golgijeve vezikule, obilježavaju signalnim tvarima i putem različitih transportnih mehanizama prosljeđuju na odredište. Pritom se većina proteina transportira iz stanice. Izvan stanice koriste se za modificiranje izvanstaničnog matriksa. To služi međustaničnoj komunikaciji i stabilnosti tkiva. Nadalje, Golgijev aparat tvori primarne lizosome koji sadrže litičke enzime. Ovi enzimi koriste se za otapanje staničnih i nećelijskih supstanci. Enzimi razvijaju svoju najveću aktivnost u kiselom području pri pH otprilike. 4.5. Ova vrijednost PH može se postići samo u reakcijskim prostorima zatvorenim membranom protonskim pumpama. Unutrašnjost lizosoma opremljena je kiselinskom zaštitom proteoglukana. Uz to, litički enzimi modificirani su manoza-6-fosfatima kako bi ih prepoznali specifični receptori na membrani lizosoma.
Bolesti
Procesi u Golgijevom aparatu vrlo su složeni. Prekidi u prometnom sustavu mogu dovesti ozbiljnim bolestima kao što su Raka or dijabetes. Istodobno, točni mehanizmi još nisu poznati. Međutim, intenzivno se istražuju ovaj problem. Također postoje dokazi da autoimune reakcije na elemente Golgijevog aparata mogu dovesti na reumatske bolesti. Primjerice, više od 75 posto bolesnika s Sjögrenov sindrom imaju antitijela protiv proteina Golgijevog aparata. Mnogi bolesnici s reumatoidom artritis, idiopatski pulmonarna fibroza ili proliferativni glomerulonefritis također nose antitijela protiv proteina Golgijevog aparata. Odgovara antitijela također su otkriveni tijekom istraga u raznim zarazne bolesti i Raka bolesti. To su dodatne reakcije unutar ovih bolesti, koje su vjerojatno genetski pod utjecajem. Međutim, oni mogu značajno utjecati na tijek odgovarajuće bolesti. Druga su istraživanja, između ostalog, istraživala izravni utjecaj klamidija na Golgijev aparat. Klamidija se prenosi spolnim putem i često dovodi do neplodnost kod žena. Studije su otkrile da klamidija fragmentira Golgijev aparat i rastavlja ga na male mini-stogove. Pritom su studije pokazale da to omogućuje klamidija da se bolje razmnože i stvore više zaraznih čestica.
