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6.9.1.2. Aparato de Golgi

Aparato de Golgi

El aparato de Golgi es un orgánulo presente en todas las células eucariotas, excepto en los glóbulos rojos. Pertenece al sistema de endomembranas. Está formado por unas estructuras llamadas dictiosomas (dependiendo del tipo de célula), y estos dictiosomas están compuestos por unas 4 - 8 cisternas (sáculos discoidales) aplanadas rodeadas de membrana que se encuentran apiladas unos encima de otras, y cuya función es completar la fabricación de algunas proteínas. Funciona como una planta empaquetadora, modificando vesículas del retículo endoplasmático rugoso. El material nuevo de las membranas se forma en varias cisternas del aparato de Golgi.

Las células eucarióticas poseen un aparato de Golgi más o menos desarrollado, según la función que desempeñen. Los dictiosomas pueden presentar continuidad con otros componentes del sistema de endomembranas, como por ejemplo el retículo endoplasmático.

Estructura y composición del aparato de Golgi

Los dictiosomas presentan:

  • Una cara CIS, proximal o de formación: es la más interna, cercana al núcleo, y continuación de las membranas del retículo endoplasmático, del que recibe las vesículas de transición, que son sáculos con proteínas que han sido sintetizadas en la membrana del retículo endoplasmático rugoso (RER), introducidas dentro de sus cavidades y transportadas por el lumen hasta la parte más externa del retículo. El contenido de las vesículas de transición se incorpora a las cisternas del aparato de Golgi. De cada cisterna salen nuevas vesículas que se incorporan a la siguiente cisterna.

Su forma es convexa. Sus membranas son finas, de composición similar a la de las membranas del retículo endoplasmático. 

  • Una cara intermedia o sáculos de la zona central, que tienen la mayor actividad metabólica. Presenta las vesículas intermedias o intercisternas.
  • Una cara TRANS, distal o de maduración: se encuentra próxima a la membrana plasmática (se parece más a ella). Su forma es cóncava. En la periferia de esta cara, se encuentran unas vesículas grandes llamadas vesículas de secreción, que contienen en su interior los productos finales y que llevarán a la membrana plasmática para expulsarlos al medio externo (exocitosis) o para formar lisosomas, que contienen enzimas digestivas.

By Kelvinsong (Own work) [CC BY 3.0], via Wikimedia Commons

Microscopio: Aparato de Golgi.

Funciones del aparato de Golgi

  • Transporte y concentración de proteínas (formadas principalmente en el RE). Las proteínas procedentes del RER, englobadas en vesículas se unen a la región cis del dictiosoma. Aquí, si no están fosforiladas, las proteínas sufren una fosforilación. Las proteínas secretadas se van desplazando, pasando de una cisterna a otra, hasta llegar a las cisternas situadas en la cara trans del dictiosoma.
  • Glucosilación de lípidos y proteínas. Se completa la glicosilación que había comenzado en el RE. En el aparato de Golgi se produce el ensamblaje de oligosacáridos a lípidos y proteínas para formar glucolípidos y glucoproteínas respectivamente. También se fabrican los glucosaminoglucanos de la matriz extracelular de las células animales, así como las pectinas y la hemicelulosa de las paredes de las células vegetales.
  • Formación del del fragmoplasto en células vegetales. El tabique telofásico que divide el citoplasma en la zona ecuatorial de la célula vegetal, se produce por la asociación de vesículas derivadas del aparato de Golgi.
  • Formación del acrosoma en el espermatozoide. El acrosoma deriva del aparato de Golgi. Contiene enzimas hidrolíticas que sirven para digerir los componentes de las cubiertas del óvulo durante la fecundación.
  • Formación de membranas (cuando se expulsa al exterior el contenido de las vesículas mediante exocitosis, se unen a la membrana plasmática, incrementando la superficie).
  • Formación de lisosomas.
  • Concentración de sustancias (glúcidos, proteínas). Recolector y transporte.

Cuando se han sintetizado las glucoproteínas y los glucolípidos, irán a la membrana plasmática a través de las membranas de secreción.

Las proteínas (formadas en el RER) y los lípidos (formados en el REL) son transportados al aparato de Golgi por las vesículas de transición y allí van pasando de sáculo en sáculo hasta salir por las vesículas de secreción transformados en glucolípidos y glucoproteínas.

Los dictiosomas son estructuras muy dinámicas, ya que los sáculos del aparato de Golgi se renuevan constantemente por fusión de las vesículas de transición procedentes de las membranas del RE, y se van transformando los sáculos hasta llegar a ser vesículas de secreción.

Cuestión de reflexión

Andalucia, Reserva A 2012-2013, modelo 1, opción A, cuestión 4

Las células de una glándula endocrina sintetizan una hormona de naturaleza proteica que es secretada al torrente sanguíneo. Si a las células de esa glándula se les impide el funcionamiento del complejo de Golgi, ¿podrán sintetizar la hormona? [0,25]; ¿podrán secretarla? [0,25]; ¿podrán realizar su división celular normalmente? [0,25]. Si el bloqueo del complejo de Golgi se realizara en una célula vegetal, ¿podría realizar su división celular normalmente? [0,25]. Razone las respuestas.

Cuestión de reflexión

 Andalucia, 2012-2013  reserva B, (Modelo 3)

Las mucosas de las cavidades internas están cubiertas por una capa de líquido viscoso (mucus), que lubrifica y protege al epitelio de estas cavidades. El mucus posee un alto contenido de mucinas (glicoproteínas) producidas por las células mucosas del epitelio y por glándulas secretoras. Cite, razonando la respuesta, dos orgánulos que deben estar muy desarrollados en estas células [1].

Preguntas que han salido en exámenes de acceso a la Universidad (Selectividad, EBAU, EvAU)

Andalucía, Junio de 2014, opción B, cuestión 2.

Describa el aparato de Golgi [1]. Enumere dos de sus funciones [0,5]. Indique el contenido y el destino de las vesículas que surgen de él [0,5].

Castilla La Mancha, Julio de 2020, bloque 2.3

Debido a su gran tamaño, el aparato de Golgi fue uno de los primeros orgánulos celulares descubiertos.

a. Describa brevemente su estructura y UNA de sus funciones.

b. Nombre otros DOS orgánulos con los que esté directamente relacionado el aparato de Golgi.

c. Defina UNO de los orgánulos del apartado b.

Extremadura, Julio de 2020, pregunta 3

Defina e indique una función de las siguientes estructuras celulares: Membrana plasmática. Mitocondria. Retículo endoplasmático rugoso. Aparato de Golgi. (0.5 puntos cada apartado).

La Rioja, Julio de 2020, pregunta 6

Haga un dibujo esquemático del aparato de Golgi, señalando claramente sus componentes. Explique sus funciones.

Canarias, Julio de 2021, pregunta 10

10. La figura adjunta esquematiza a un orgánulo celular.

a. Nombra el tipo de orgánulo.
b. ¿Cuál es la principal función de este orgánulo?
c. Identifica los componentes de este orgánulo enumerados en el dibujo del 1 al 5.
d. Nombra una función que sea llevada a cabo por el componente nº 5 de la figura.

Comunidad Valenciana, Junio de 2022, pregunta 4.3

a) Observa el siguiente esquema e indica el nombre del orgánulo que representa y las partes que están marcadas con números (2 puntos).

b) Explica tres funciones de este orgánulo (3 puntos)

Canarias, Junio de 2023, pregunta 12

En relación con diversas estructuras que podemos encontrar en las células eucariotas:

a. Indica cuál es la función principal del aparato de Golgi.
b. Cita la principal función del retículo endoplasmático rugoso y del retículo endoplasmático liso.
c. Indica dónde podemos encontrar ribosomas en una célula vegetal.

Navarra, Junio de 2023, pregunta 8

a) Explica la estructura y localización celular del aparato de Golgi.

b) Indica qué relación tiene este orgánulo con las proteínas, los lípidos y los carbohidratos de la célula.

Murcia, julio de 2023, pregunta 2.1.

Describa la estructura del aparato de Golgi, relacionando sus componentes con su función; mencione dos orgánulos o componentes celulares con los que se relacione funcionalmente el aparato de Golgi y explique esa relación (1,5 puntos)

Comunidad Valenciana, Julio de 2023, pregunta 4.3

a) Describe la estructura del aparato de Golgi ayudándote de un dibujo y explica el camino que recorrería una glicoproteína en su proceso de síntesis y secreción (3 puntos).

b) Explica en qué consisten la pinocitosis, la fagocitosis y la endocitosis mediada por receptor (2 puntos).

Canarias, Julio de 2024, pregunta 9

El nombre del aparato de Golgi proviene de su descubrimiento a principios del siglo XX, cuando el científico italiano Camilo Golgi, ganador del Premio Nobel de Medicina en 1906, logró describirlo en gran detalle, a partir de las observaciones iniciales en 1897 del español Santiago Ramón y Cajal, con quien compartió el galardón. (Fuente: www.humanidades.com)

a. ¿Qué relación existe entre cisterna, dictiosoma y aparato de Golgi?
b. ¿Qué significa que los dictiosomas presentan polaridad?
c. ¿Qué transportan las vesículas que se forman a partir del aparato de Golgi?

La Rioja, Julio de 2024, pregunta 7

El complejo de Golgi es un orgánulo que aparece en las células eucariotas:

a) Defina, diferencie, y realice un esquema ilustrativo de: cisterna, dictiosoma y complejo de Golgi. (0,6 puntos)
b) Explique sus funciones. (0,4 puntos)

Navarra, Julio de 2024, pregunta 11.

En la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), se produce una pérdida de neuronas que provoca a largo plazo una parálisis muscular. Se ha identificado que esta enfermedad podría estar relacionada con una alteración de la síntesis funcional de proteínas y lípidos.

a) ¿Qué orgánulos celulares podrían estar implicados? Razona la respuesta.

b) ¿Qué consecuencias tendría para las células la síntesis defectuosa de estas biomoléculas? Utiliza la imagen para responder.

Cuestión de reflexión

Cataluña, Junio de 2003, incidencias, ejercicio 2B

El siguiente dibujo representa una región celular cercana a la membrana plasmática.

1) (1 punto)

Haz una tabla en la que se identifiquen los orgánulos señalados con los números correspondientes y se enumere la función o funciones que ejercen.

2) (1 punto)

En la imagen puede observarse un proceso propio de algunos tipos de células.

- ¿Cuál es este proceso?

- ¿De qué células propio?

- Da algún ejemplo de célula que muestre esta actividad.

3) (1 punto)

El material del núcleo tiene una función fundamental en múltiples procesos celulares, como la división celular o los mecanismos de digestión intracelular de sustancias nutritivas. Elija uno de estos dos procesos y explique el papel que juega el material del núcleo.

Ideas fundamentales sobre el aparato de Golgi

El aparato de Golgi está formado por dictiosomas, compuestos cada uno por unas 4 - 8 cisternas aplanadas rodeadas de membrana que se encuentran apiladas unos encima de otras.

Función principal: completar la fabricación de alguna proteínas procedentes del del retículo endoplasmático rugoso.

La estructura de los dictiosomas es:

  • Una cara CIS, proximal o de formación
    • Cercana al núcleo, y continuación de las membranas del retículo endoplasmático.
    • Forma convexa.
    • Recibe las vesículas de transición, con proteínas procedentes del retículo endoplasmático rugoso (RER),
    • El contenido de las vesículas de transición se incorpora a las cisternas del aparato de Golgi, de donde salen nuevas vesículas que se incorporan a la siguiente cisterna.
  • Una cara intermedia o sáculos de la zona central, con vesículas intermedias o intercisternas.
  • Una cara TRANS, distal o de maduración:
    • Cerca de la membrana plasmática.
    • Su forma es cóncava.
    • Las vesículas de secreción salen hacia la membrana plasmática para expulsar los productos al medio externo (exocitosis) o para formar lisosomas, que contienen enzimas digestivas.

Funciones del aparato de Golgi:

  • Transporte y concentración de proteínas (formadas principalmente en el RE).
  • Glucosilación de lípidos y proteínas.
  • Formación del del fragmoplasto en células vegetales
  • Formación del acrosoma en el espermatozoide
  • Formación de membranas.
  • Formación de lisosomas.
  • Concentración de sustancias (glúcidos, proteínas).

Repasando el aparato de Golgi

Pregunta

¿Qué función desempeña la cara CIS del dictiosoma del aparato de Golgi?

Respuestas

Liberación de glucosa.

Modificación de vesículas.

Concentración de proteínas.

Recepción de vesículas de transición.

Retroalimentación

Pregunta

¿Qué caracteriza la cara TRANS del dictiosoma del aparato de Golgi?

Respuestas

Su forma convexa.

Su continuidad con el retículo endoplasmático.

Presencia de vesículas de secreción.

Recepción de vesículas de transición.

Retroalimentación

Pregunta

¿Qué proceso se completa en el aparato de Golgi respecto a la glicosilación comenzada en el retículo endoplasmático?

Respuestas

Fosforilación.

Ensamblaje de oligosacáridos.

Formación de lisosomas.

Concentración de sustancias.

Retroalimentación

Pregunta

¿Cuál es una función específica del aparato de Golgi en células vegetales?

Respuestas

Síntesis de proteínas.

Formación del acrosoma.

Formación del fragmoplasto.

Liberación de glucosa.

Retroalimentación

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