Apparato di Golgi
Aspetto dell’apparato di Golgi
• Dischi piatti
(cisterne)
impilate con
una polarità.
• Microvescicole
• Macrovescicole
• Tre regioni:
– Cis
– Mediale
– Trans
Funzioni dell’Apparato di Golgi
Stazione di transito per modificare e indirizzare molte
macromolecole della cellula
– Ulteriori modificazioni post-traduzionali delle proteine
(Es. Glicosilazione, Solfatazione, Ponti disolfuro)
• Alcune determinano la localizzazione finale delle proteine
– Sintesi di glicolipidi e altri lipidi complessi (sfingomielina)
• Prodotti di transito destinati a varie membrane della cellula
– Sintesi e assemblaggio dei Proteoglicani dell’ECM
• Ricchi di ponti disolfuro
(regolano la loro stabilità)
Modificazioni post-traduzionali
Solfatazione
Ponti disolfuro
Regioni del Golgi
Cis- Golgi
– Faccia di ingresso, rivolta verso RER
– Riceve le vescicole di trasferimento dal RER
• Se le proteine hanno un segnale di ritenzione nel RE,
vengono rimandate indietro
– Elaborazione della N-glicosilazione delle proteine,
inizio della O-glicosilazione delle proteine
– Fosforilazione degli oligosaccaridi sulle proteine
destinate ai lisosomi (Mannosio- 6- fosfato)
Regioni del Golgi
• Golgi Mediale
– Regione in cui continua la modificazione delle
catene saccaridiche delle glicoproteine
Trans Golgi network
(TGN)
– Modificazioni finali delle catene saccaridiche
– Impacchettamento, condensazione e riserva
– La principale regione di “smistamento” della
cellula
– Faccia d’uscita
Regioni del Golgi
Cis
Mediale
Trans
Trasporto vescicolare
•Vescicole rivestite COPII dal
RER al Golgi
•Vescicole rivestite COPI dal
Golgi al RER o dal Trans-Golgi
al Cis-Golgi
•Vescicole rivestite da Clatrina ,
dal Trans-Golgi altri distretti
Smistamento delle glicoproteine
Destino delle
proteine che
lasciano il
Golgi:
• Membrana
Plasmatica
• Granuli di
secrezione
• Lisosomi
Glicosilazione nel Golgi:
- Nuova glicosilazione (O-glicosilazione, a carico di
Serine o Treonine)
- Modificazione delle N-glicosilazioni avvenute nell’ER
Tre tipi di N-glicosilazioni sono prodotte nel Golgi:
-
complesse (proteine secrete o di membrana)
- alto contenuto di mannosio (proteine destinate al lisosoma)
- ibride
N-glicosilazioni finali sono prodotte attraverso una serie di
passaggi che avvengono nei diversi compartimenti del Golgi
Due possibilità
I:
- Rimozioni altri mannosi
- Aggiunta NAG
- Aggiunta Galattosio
- Aggiunta acido sialico
II:
Fosforilazione dei mannosi
La presenza di un mannosio fosforilato determina
lo smistamento delle proteine al lisosoma
Glicoproteine destinate ai lisosomi
Glicosilazione nel RE e nel Golgi
Orientamento di glicoproteine di membrana
Gruppi sanguigni
Sintesi di alcuni lipidi nel Golgi
Apparato di Golgi nelle cellule
• Difficilmente colorabile
con Ematossilina ed
Eosina
– I lipidi e carboidrati non
si colorano
• Molto abbondante nelle
cellule secretorie
Plasma cellule
• Forma attiva
dei linfociti-B
• Sintetizzano e
secernono gli
anticorpi
Cellule
Caliciformi
dell’intestino
• Muco
– Glicoproteine
assemblate ed
impacchettate nel
Golgi
– Rivestimento
protettivo
Cellule Acinari del Pancreas
Acrosoma degli spermatozoi
• L'acrosoma trae origine da
una grossa cisterna
dell'apparato del golgi ricca
di enzimi litici che
successivamente va ad
incappucciare il nucleo
cellulare
• Serve a perforare la
membrana dell’oocita
Lisosomi
Sistema Digerente
della Cellula
• Digerisce
– Materiali ingeriti
– Componenti cellulari “invecchiati”
• Degrada tutti i tipi di macromolecole
– Proteine
– Acidi nucleici
– Carboidrati
– Lipidi
Enzimi Lisosomiali
• Circa 50 diversi enzimi
• Idrolasi acide
– Attive a pH 5.0 (all’interno
del lisosoma)
– Inattive se rilasciate nel
citosol (pH 7.2)
Enzimi Lisosomiali
• Il pH acido dei lisosomi è mantenuto da una
pompa protonica presente nella membrana
lisosomiale
– Richiede ATP
Anatomia di un Lisosoma
Le sostanze raggiungono i lisosomi
attraverso quattro diverse vie
• Pinocitosi generalizzata
– Cellula “beve” < 150 nm
• Endocitosi Mediata da Recettore
• Fagocitosi
– Cellula “mangia” > 250 nm
• Autofagia
– Cellula “mangia se stessa” organelli invecchiati o
non più funzionali
– Meccanismo importante nell’omeostasi cellulare e
nella sopravvivenza agli stress
RER
Vescicola di
trasporto
Apparato
di Golgi
Endosomi
Precoci
Fagocitosi
Pinocitosi
Endocitosi
mediata
da
Recettore
Lisosoma
primario
Endosomi
Tardivi
Lisosoma
Secondario
Autofagosoma
(veicola
materiale
interno alla
cellula)
ENDOCITOSI MEDIATA
DA RECETTORE
Il risultato dell’endocitosi è un
ENDOSOMA PRECOCE, una
vescicola contenente il materiale
endocitato
L’ endosoma precoce diventa un
ENDOSOMA TARDIVO il cui
contenuto è acidificato per la
azione di pompe protoniche
L’endosoma tardivo si unisce
con VESCICOLE IDROLASICHE,
contenenti enzimi digestivi
(IDROLASI ACIDE) che
provengono dal Golgi.
Il risultato, quando completamente
acidificato, è un LISOSOMA
• Lisosomi Primari
– Gemmano dal
trans-Golgi
• Lisosomi Secondari
– Lisosomi primari si
fondono con un
endosoma o
fagosoma
– Più elettrondensi
al ME
Cellule con molti lisosomi
• Tutte le cellule posseggono i lisosomi
• Pochi tipi cellulari sono
caratterizzati da abbondanza di
lisosomi
• Macrofagi
• Cellule Presentanti
l’Antigene (Cellule
Dendritiche)
• Fagociti professionali
degradano i rifiuti e le
cellule che invadono il
tessuto connettivo
• Originano da un
Monocita
Neutrofili
• Fagociti
professionali
• I primi ad arrivare
sul sito d’infezione
• Componente
principale del Pus
Malattie da accumulo lisosomiale
• Difetti negli enzimi idrolitici del lisosoma
• Circa cinquanta diverse malattie (frequenza
1:7000, aspettativa di vita media 15 anni)
• Malattia di Gaucher: difetto degradazione
sfingolipidi
• Sindrome di Hurler e Sindrome di Hunter:
difetto degradazione dei glicosaminoglicani
• Malattia di Pompe: difetto degradazione del
glicogeno
Lisosomi Secretori
Lisosomi Secretori e linfociti NK
Osteoclasti
• Digeriscono osso
• Cellule giganti derivanti
dalla fusione tra
monociti e macrofagi
• Colorazione E&E dovuta
al contenuto acido dei
lisosomi
