Der Golgi-Apparat ist in den Membranfluss zwischen endoplasmatischem Retikulum (ER), Zellmembran und Lysosomen eingebunden und an der Sortierung von Molekülen beteiligt. Das cis-Golgi-Netzwerk steht mit dem endoplasmatischen Retikulum in engem Kontakt: ER-Vesikel, die Proteine und Lipide enthalten, fusionieren mit dem cis-Golgi-Netzwerk und entlassen ihre Fracht in das Lumen der Zisterne. Über Vesikel oder die Bewegung von ganzen Zisternen wird das Material im Golgi-Apparat zur trans-Seite transportiert und dabei prozessiert. Dort schnürt das -Golgi-Netzwerk Vesikel ab, die entweder Exportproteine oder Enzyme für primäre Lysosomen enthalten. Membranständige Proteine wie auch Lipide der Golgi-Membran können in die Zellmembran integriert werden. Rund um den Golgi-Apparat gibt es also verschiedene Arten von Vesikeln, die unterschiedliche Funktionen übernehmen:
Der Golgi-Apparat ist ein dynamisches Membransystem aus Stapeln abgeflachter Zisternen, die von Vesikeln umgeben sind. Ein einziger Membranstapel wird zusammen mit den Vesikeln auch als Diktyosom bezeichnet. Die dem ER zugewandte (konvexe) Seite eines Diktyosoms (Regenerations- oder Bildungsseite) ist die cis-Seite, die vom ER abgewandte (konkave) Seite (Sekretions- oder Reifungsseite) die trans-Seite. Am nächsten zum ER hin befindet sich das cis-Golgi-Netzwerk (auch „salvage compartment" genannt). Mit ihm verschmelzen die Vesikel des ER. Das cis-Golgi-Netzwerk geht in den cis-Golgi über; es folgen der mediane Golgi, dem sich der trans-Golgi und schließlich das trans-Golgi-Netzwerk anschließen. Beide Netzwerke bestehen aus kleinen, miteinander verbundenen Zisternen und Vesikeln.
Neben dem Transport von Proteinen und Lipiden werden im Golgi-Apparat auch die im ER begonnenen Modifikationen von Proteinen und Lipiden fortgeführt. Dabei enthält jedes Kompartiment des Golgi-Apparats für das Kompartiment typische Leitenzyme.
Aufbau des Golgi-Apparats
Die Zisternen weisen eine cis-Seite (Annahmeseite) und eine trans-Seite (Abgabeseite) auf. Vesikel, die vom ER kommen, enthalten z.B. Proteine, die durch Fusion mit den Zisternmembranen über das Golgi-Netzwerk geschleust und auf dem Weg zur trans-Seite modifiziert werden. Schließlich erfolgt die Abgabe der Proteine über Sekretvesikel.
(Endspurt Biologie, Thieme, 2013)