Apparato Golgi

Del Apparato Golgi appartiene agli organelli cellulari e viene utilizzato per modificare e ordinare le proteine. Funziona a stretto contatto con il reticolo endoplasmatico. È anche coinvolto nella formazione delle secrezioni.

Cos'è l'apparato del Golgi?

L'apparato di Golgi è un importante organello cellulare in cui le proteine ​​prodotte nel reticolo endoplasmatico vengono modificate e ordinate. Forma anche lisosomi, che contengono enzimi per abbattere le proteine ​​del corpo e quelle estranee. I lisosomi sono organelli cellulari racchiusi in una membrana che, tramite pompe protoniche, generano un basso valore di pH all'interno e quindi acidificano gli enzimi.

L'apparato di Golgi è presente in ogni cellula eucariotica e forma uno spazio di reazione racchiuso in una membrana che svolge un ruolo importante nell'esocitosi. Fu scoperto dal patologo italiano Camillo Golgi nel 1898 durante gli esami istologici del cervello e intitolato a lui. All'interno dell'apparato di Golgi, le proteine ​​del reticolo endoplasmatico reagiscono modificandole con altre proteine ​​o con residui di zucchero (glicosilazione).

In questo modo, le proteine ​​vengono prima portate nella loro forma trasportabile. Quindi vengono ordinati in base alla loro destinazione. Tuttavia, non vengono create nuove proteine ​​all'interno dell'apparato di Golgi, solo quelle esistenti vengono modificate.

Anatomia e struttura

L'apparato di Golgi è caratterizzato da pile di cavità piatte racchiuse da membrane. Queste cavità sono chiamate cisterne. Di regola, la pila contiene da tre a otto cisterne. A volte possono essere fino a 30 cisterne. La pila ha un diametro medio di un micrometro. Il termine tecnico per una pila è dictyosome.

Il numero di dictiosomi dipende dal tipo di cellula. Alcune cellule possono contenere fino a diverse centinaia di dictiosomi. I microtubuli assicurano che l'apparato di Golgi nelle cellule animali e umane si trovi solitamente vicino al nucleo cellulare e ai centrosomi. Nella maggior parte delle cellule vegetali, tuttavia, l'apparato di Golgi è distribuito sull'intero citoplasma della cellula. Una proprietà importante dell'apparato di Golgi è la sua polarizzazione. Il lato rivolto verso il reticolo endoplasmatico è convesso e il lato opposto a esso è concavo. L'apparato di Golgi riceve dal reticolo endoplasmatico vescicole dotate della proteina di rivestimento COP II.

Il lato convesso è anche noto come rete cis Golgi (CGN). Il lato opposto al pronto soccorso è chiamato rete trans-Golgi (TGN). Le reti di Golgi rappresentano diverse piccole cisterne e vescicole collegate tra loro. Le cisterne tra le reti di Golgi sono le cosiddette pile di Golgi, che hanno una specifica struttura enzimatica.

Le proteine ​​corrono dalla rete cis-Golgi alla rete trans-Golgi. Esistono due modelli per questo processo ed entrambi potrebbero essere applicati.O le vescicole si spostano dal CGN al TGN, con le proteine ​​che vengono trattenute, oppure le proteine ​​sono soggette a un movimento di trasporto dalla vescicola alla vescicola in direzione del TGN.

Funzione e compiti

L'apparato di Golgi ha funzioni diverse e molto complesse. Emergono tre aree di responsabilità. Questo è il modo in cui gli elementi della membrana plasmatica vengono sintetizzati e modificati. Si formano e immagazzinano vescicole secretorie con trasmettitori e ormoni. Infine, i lisosomi sono fatti per immagazzinare gli enzimi digestivi.

Inizialmente, l'apparato di Golgi riceve principalmente vescicole contenenti proteine ​​o polipeptidi dal reticolo endoplasmatico. All'interno dell'apparato di Golgi, queste proteine ​​vengono ulteriormente modificate a seconda dell'uso previsto. C'è un legame con i residui di zucchero o con altre proteine. Le proteine ​​modificate vengono trasportate al TGN, dove vengono smistate, imballate in Golgivesicle, etichettate con sostanze di segnalazione e inoltrate a destinazione tramite vari meccanismi di trasporto. La maggior parte delle proteine ​​viene trasportata fuori dalla cellula.

All'esterno della cellula, vengono utilizzati per modificare la matrice extracellulare. Questo serve alla comunicazione intercellulare e alla stabilità del tessuto. L'apparato di Golgi forma anche lisosomi primari, che contengono enzimi litici. Questi enzimi vengono utilizzati per dissolvere le sostanze all'interno e all'esterno della cellula. Gli enzimi sviluppano la loro massima attività nella gamma acida a un pH di circa 4,5.

Questo valore di pH può essere raggiunto solo in spazi di reazione racchiusi in membrane utilizzando pompe protoniche. L'interno del lisosoma è protetto dall'acido dai proteoglucani. Inoltre, gli enzimi litici vengono modificati con mannosio-6-fosfati per essere riconosciuti da speciali recettori sulla membrana del lisosoma.

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Malattie

I processi nell'apparato di Golgi sono molto complessi. I disturbi del sistema di trasporto possono portare a malattie gravi come il cancro o il diabete. I meccanismi esatti non sono ancora noti. Tuttavia, è in corso una ricerca intensiva su questo problema. Esistono anche prove che le reazioni autoimmuni contro gli elementi dell'apparato di Golgi possono portare a malattie di tipo reumatico.

Più del 75% dei pazienti con sindrome di Sjögren ha un anticorpo contro una proteina nell'apparato di Golgi. Molti pazienti con artrite reumatoide, fibrosi polmonare idiopatica o glomerulonefrite proliferativa portano anche anticorpi contro le proteine ​​dell'apparato di Golgi. Gli anticorpi corrispondenti sono stati scoperti anche nel corso di indagini su varie malattie infettive e tumori. Queste sono reazioni aggiuntive all'interno di queste malattie che possono essere influenzate geneticamente.

Tuttavia, il decorso della malattia in questione può esserne notevolmente influenzato. Altri studi hanno esaminato l'influenza diretta della clamidia sull'apparato del Golgi, tra le altre cose. La clamidia è trasmessa sessualmente e spesso porta alla sterilità nelle donne. La ricerca ha scoperto che la clamidia frammenta l'apparato del Golgi e lo scompone in piccoli mini-stack. Gli studi hanno dimostrato che ciò consente alla clamidia di moltiplicarsi meglio e di produrre più particelle infettive.