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Apparato di Golgi

Funzioni e struttura dell'apparato di Golgi

L'apparato di Golgi è un compartimento cellulare presente negli eucarioti.

E' formato da una serie di membrane chiuse che costituiscono delle cisterne appiattite e impilate l'una sull'altra.

Al suo interno si svolgono la maturazione e lo smistamento delle biomolecole necessarie alle funzioni cellulari, tra cui le proteine neosintetizzate, i lipidi di membrana, le vescicole secretorie e lisosomiali.

L'apparato di Golgi si trova solitamente in prossimità del reticolo endoplasmatico (distinguibile in reticolo endoplasmatico liscio e reticolo endoplasmatico rugoso), rappresentandone in molti casi il passo successivo nei processi di biosintesi, ma può anche trovarsi altrove nel citoplasma.

Nella cellula sono presenti numerosi apparati di Golgi, mediamente 20, ma possono aumentare o diminuire a seconda del tipo di cellula e le attività da svolgere, raggiungendo anche centinaia o migliaia di unità nelle cellule con più intensa attività secretoria.

cellula eucariota

Struttura dell'apparato di Golgi

Le cisterne che costituiscono l'apparato di Golgi sono in numero che va in genere da 3 a 7, e si trovano appiattite l'una sull'altra prendendo una forma leggermente concava.

apparato di golgi

Immagine al microscopio dell'apparato di Golgi.

Nell'apparato di Golgi si possono distinguere 3 porzioni funzionali.

La parte che si affaccia verso il reticolo endoplasmatico, ovvero verso il centro della cellula, viene denominata faccia di ingresso o "cis", mentre la faccia che guarda verso il lato citoplasmatico, ovvero verso l'esterno, viene denominata faccia di maturazione o "trans".

Tra le facce cis e trans vi sono le cisterne che costituiscono la porzione intermedia dell'apparato e sono dette di transizione.

Ai margini laterali delle cisterne sono spesso visibili piccole vescicole che si formano per gemmazione, ossia estroflessioni della membrana che si distaccano delle cisterne e si fondono sulla membrana della cisterna successiva, riversando all'interno il loro contenuto.

L'apparato di Golgi viene mantenuto nella sua posizione dagli elementi del citoscheletro, in particolare i microtubuli, i quali fungono inoltre da binari su cui vengono trasportate le vescicole tra una cisterna e quella successiva, e tra l'apparato di Golgi e la destinazione finale dei prodotti.

struttura dell'apparato di golgi

Struttura dell'apparato di Golgi

Funzioni dell'apparato di Golgi

Le funzioni dell'apparato di Golgi sono molteplici e complesse, e comprendono la rielaborazione ed il controllo-qualità di proteine e lipidi, l'aggiunta di gruppi funzionali, la maturazione di glicolipidi e glicoproteine, la trasformazione dei precursori in forme attive, la produzione dei lisosomi, lo smistamento delle vescicole.

Le proteine neosintetizzate, provenienti dal reticolo endoplasmatico, vengono trasportate tramite vescicole nella faccia cis dell'apparato di Golgi.

Nelle cisterne vi sono diversi tipi di enzimi, i quali procedono alle modificazioni delle proteine come la glicosilazione, ovvero l'aggiunta di catene di oligosaccaridi, la formazione di legami con molecole lipidiche, la fosforilazione, la solfatazione, l'aggiunta di gruppi acetile, etc.

Ad ogni stadio di maturazione, alle biomolecole vengono applicate specifiche sequenze segnale che consentono di passare al settore successivo, come in una sorta di catena di montaggio automatizzata.

Infine, la sequenza segnale (costituita solitamente da catene glucidiche) consente l'indirizzamento delle molecole verso la loro destinazione finale.

Dalle cisterne dell'apparato di Golgi le molecole rifinite vengono espulse tramite la gemmazione di vescicole, le quali potranno fondersi alle altre membrane cellulari incorporandone i nuovi componenti, come nel caso di lipidi e proteine della membrana plasmatica e di altri organelli cellulari, oppure riversare il loro contenuto al di fuori dalla cellula, come nel caso della secrezione ghiandolare, nel rilascio dei neurotrasmettitori nelle sinapsi, e nella deposizione della matrice extracellulare.

In altri casi, le vescicole prodotte dall'apparato di Golgi rimangono all'interno della cellula formando i lisosomi, che sono compartimenti cellulari deputati alla degradazione delle molecole endogene ed esogene.

destinazione delle vescicole

Destinazione delle vescicole

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