Golgi-Apparat, das in eukaryotischen Zellen vorhandene Kompartiment, in dem Membrankomponenten und Exportproteine modifiziert werden. Der nach C. Golgi benannte G.-A. besteht aus Stapeln flacher Membranvesikel mit einem Durchmesser von 1-2 µm (Golgi-Zisternen), die zu mehreren als Dictyosom (engl. golgi stack) in einer Funktionseinheit zusammengefasst sind. Alle Dictyosomen einer Zelle bilden den G.-A., wobei deren Anzahl je nach Zelltyp verschieden ist. Bei manchen Algenzellen besteht der G.-A. nur aus einem einzigen Dictyosom, wohingegen Leberzellen bis zu 250 aufweisen.

Als „Durchgangsstation“ zwischen dem rauen endoplasmatischen Reticulum (ER) und der Plasmamembran sind die Dictyosomen und somit der G.-A. unsymmetrisch aufgebaut ( vgl. Abb. ). Die zum ER bzw. Nucleus hin orientierte Seite wird als cis-Seite (Bildungsseite) und die i.d.R. der Plasmamembran zugewandte Seite als trans-Seite (Sekretionsseite) bezeichnet. Zwischen den Dictyosomen bestehen Unterschiede, was die Beschaffenheit ihrer Membranen sowie ihre enzymatische Ausstattung anbelangt. Proteine durchlaufen auf dem Weg vom ER zur Plasmamembran den G.-A. in Vesikeln, wobei der Transport zwischen den einzelnen Zisternen noch nicht völlig geklärt ist.

Die äußerste, häufig als trans-Golgi-Netzwerk bezeichnete Zisterne dient dazu, die modifizierten Proteine auf unterschiedliche Transportvesikel zu verteilen, mit denen sie zu ihren Bestimmungsorten (Plasmamembran, sekretorische Vesikel oder Lysosomen) gebracht werden.

Im G.-A. finden eine Reihe von kovalenten Modifikationen an Makromolekülen statt. Durch unterschiedliche Glykosylierungen werden Proteine je nach späterer Verwendung auf verschiedene Weise mit Zuckerverbindungen markiert. Weiterhin werden im G.-A. Peptidhormone (z.B. Insulin) durch Proteolyse in ihre aktive Form überführt. Der G.-A. von Pflanzenzellen synthetisiert zudem große Mengen an Polysacchariden, die in die Zellwand eingebaut werden.

Golgi-Apparat: Dreidimensionale Darstellung des Dictyosoms einer tierischen Drüsenzelle