רקע                                                                                      

מערכת גולג'י או אברון גולג'י,  התגלה בשנת 1898 על ידי הביולוג האיטלקי קמילו גולג'י ומכאן שמו. מערכת גולג'י הינה אברון תאי הקיים ברוב התאים של האורגניזמים האוקריוטים. מערכת גולג'י מעורבת "באריזה" של מולקולות החלבונים לפני שהם נשלחים ליעדם. אברונים אלה עוזרים בעיבוד ואריזת מקרומולקולות כגון: חלבונים וליפידים שמסונתזים על ידי התא ולכן משמשים כ'סניף הדואר 'של התא.
מנגנון גולגי ממוקם בין הרשתית האנדופלזמית לממברנת התא. למרות שנראה כי מערכת גולג'י מהווה הרחבה של הרשתית האנדופלזמית, מערכת גולג'י הינה אברון עצמאי בעל פונקציות שונות.



מבנה מערכת גולג'י                                                                  
 
מערכת גולג'י בנויה מארבעה עד שמונה מדורים אשר קרויים בשם ציסטרנות – eCisterna. הציסטרנות הינן מעין שלפוחיות ממברנליות דמויות שק. בכל ציסטרנה מתרחשים תהליכי עיבוד או מיון שונים של חלבונים. במיקרוסקופ אלקטרונים נראה כי מערכת גולג'י מורכבת מערימות של מבנים שטוחים המכילים שלפוחיות רבות המכילות גרגירי הפרשה. הציסטרנות הינן ניידות ותכולתן משתנה לפי מקומם היחסי. השוליים של כל ציסטרנה מעוקלים בעדינות כך שמערכת גולג'י מקבלת מראה דמוי קשת.
הציסטרנה הראשונה נוצרת מווסיקולות שמגיעות מהרשתית האנדופלזמית. וככל שהיא מתקדמת, החלבונים שהגיעו אליה משתנים בהתאם לעיבוד שהם עוברים, עד שהאחרונה "מתפוררת" לווסיקולות שנשלחות לאתרי המטרה שלהן. התהליך הזה נקרא "התבגרות הציסטרנות".
 
הציסטרנות מוחזקות יחד על ידי חלבוני מטריצה, והמבנה כולו נתמך על ידי צינוריות ציטופלזמיות. מערכת גולג'י בנויה משלושה מדורים, מדור "ציס" - Cis אשר קרוב לרשתית האנדופלזמית, מדור מידיאלי – אמצעי,  "מדיאלי", מדור "טרנס" – Trans רחוק מהרשתית האנדופלזמית.


תפקיד מערכת גולג'י                                                                

חלבונים ושומנים אשר מיוצרים ברשתית האנדופלזמית מגיעים אל מערכת הגולג'י ועוברים בה עיבוד לפני שליחתם ליעדם הסופי. עיבוד חלבונים כולל שינוי הרכב האוליגוסכרידים הקשורים לגליקופרוטאינים, עיבוד שומנים כולל, הוספת קבוצות פוספט וגליקופרוטאינים לשומנים מהרשתית האנדופלזמית,  ליצירת הפוספוליפידים המרכיבים את ממברנת התא.
חלבונים ושומנים אשר נוצרו ברשתית האנדופלזמית נארזים בשלפוחיות הובלה אשר מגיעות למערכת הגולג'י ומתקבלות ומתמזגות עם פני מדור ה – Cis. עם התמזגותן, תוכן השלפוחיות מועבר אל תוך חלל הציסטרונות – Lumen Cisternae. כאשר חלבונים ושומנים אשר מתקדמים ממדור ה- cis למדור ה - trans, עוברים שינוי למולקולות פונקציונליות ומסומנים למסירה למיקומים תאיים ספציפיים. שינויים מסוימים כוללים חשיפה של שרשראות הצד האוליגוסכרידיות ואחריו הצמדת חלקי סוכר שונים במקום שרשרת הצד. שינויים אחרים עשויים לכלול תוספת של חומצות שומן או קבוצות פוספט או הסרת חד סוכרים. הסרת מולקולות המנוז מתרחשת בעיקר בחלק המדיאלי ( בין מדורי הציס והטראנס ) ואילו תוספת של גלקטוז או סולפט מתרחשת בעיקר במדור הטרנס.

בשלב הסופי של הובלה דרך מערכת הגולג'י, חלבונים ושומנים אשר עברו שינוי, ממוינים במדור ה-Trans ונארזים לשלפוחית הפרשה. שלפוחיות ההפרשה מעבירות את מולקולות החלבונים והשומנים ליעדם: ליזוזומים או ממברנת התא. מולקולות מסוימות, כולל חלבונים מסיסים מסוימים, מובלות בשלפוחיות אל ממברנת התא לצורך אקסוציטוזיס (שחרור לסביבה החוץ-תאית).

מושגים

מערכת גולג'י - Golgi apparatus