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Kompaktlexikon der Biologie: Golgi-Apparat

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

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Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?)
Professor Dr. Gerhard Eisenbeis, Mainz (Lichtverschmutzung und ihre fatalen Folgen für Tiere)
Dr. Oliver Larbolette, Freiburg (Allergien auf dem Vormarsch)
Dr. Theres Lüthi, Zürich (Die Forschung an embryonalen Stammzellen)
Professor Dr. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)

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