Golgi Apparatus / Badan Golgi

Badan golgi sangat erat kaitannya dengan reticulum endoplasma. Badan golgi tersusun atas tumpukan kantong gepeng yang sedikit melengkung yang terbungkus membrane. Kantong-kantong didalam golgi tidak bersentuhan satu sama lain. Membrane pada golgi memisahkan ruang internal sisterna dari sitosol, sedangkan vesikel disekitar badan golgi, terlibat dalam transfer materi didalam bagian-bagian badan golgi.

Jumlah badan golgi di setiap sel spesifik. Terdapat sel yang hanya memiliki satu tumpukan badan golgi, namun terdapat pula yang memiliki ratusan khususnya pada sel yang berfungsi untuk sekresi protein. Secara umum, badan golgi berfungsi dalam penerimaan produk reticulum endoplasma, pembuatan, penggudangan, pemilahan, dan pengiriman hasil modifikasi ke target yang dituju. Pada badan golgi terdapat sisi cis yang merupakan sebutan untuk bagian penerimaan produk dari reticulum endoplasma. Terdapat pula sisi trans, yang merupakan sebutan untuk bagian pengiriman dari apparatus golgi.

Sebagian besar molekul yang baru disintesis dalam reticulum endoplasma memasuki badan golgi dalam bentuk vesikel. Saat vesikel mencapai tumpukan sisi cis golgi, membrane vesikel menyatu dengan membrane tumpukan yang terdekat dengan pusat sel. Membrane vesikel kemudian membuka dan terintergasi dengan membrane golgi, lalu isi vesikelpun dibebaskan ke dalam kantong golgi. Proses yang terjadi setelahnya yakni :

1.      Pengolahan bahan mentah menjadi produk jadi, dengan cara memodifikasi protein mentah dari reticulum endoplasma menjadi bentuk akhir. Beberapa modifikasi seperti penambahan karbohidrat, penyingkiran monomer gula dan mengganti dengan yang lain, menghasilkan banyak sekali ragam karbohidrat.

2.      Penyortiran dan pengarahan produk menuju destinasi akhir, dilakukan dengan memisahkan produk berdasarkan fungsi dan destinasi masing-masing untuk disekresikan ke luar sel atau digunakan untuk membentuk membrane plasma baru. Apparatus golgi juga membuat sendiri beberapa makromolekul. Banyak polisakarida termasuk pectin dan produk non selulosa merupakan produk golgi.

Pada prosesnya, badan golgi membuat dan merapikan produknya secara bertahap sesuai dengan berbagai sisterna berbeda yang mengandung enzim spesifik. Pada konsep yang didapatkan oleh peneliti, didalam golgi terjadi model pematangan sisterna, yakni sisterna golgi bergerak maju dari sisi cis ke trans  mengangkut dan memodifikasi muatan sambil bergerak.

Sebelum melepaskan produk melalui pertunasan vesikel dari sisi trans, tumpukan golgi memilah-milah produk menentukan tujuan (target) pada berbagai sel. Produk yang sudah jadi mengumpul di pinggiran kantong-kantong kompleks golgi yang melebar. Agar setiap jenis produk mencapai tempat secara benar, vesikel bermuatan spesifik yang destinasinya berbeda-beda terbungkus dalam membrane plasma yang memiliki berbagai protein permukaan. Setiap jenis protein permukaan berfungsi sebagai penanda pelabuhan (docking marker) spesifik (seperti alamat di amplop surat). Setiap vesikel dapat berlabuh seperti kunci dan gembok, sehingga setiap vesikel hanya akan mengosongkan muatan di penerima penanda pelabuhan (docking-marker acceptor) yang sesuai (seperti alamat rumah). Jadi setiap muatan dalam vesikel dianalogikan sebagai amplop yang mana masing-masing surat memiliki alamat berbeda dan hanya akan sampai di tempat yang sesuai dengan alamat.

Sebagai contoh, terdapat pelepasan vesikel sekretorik atau merujuk pada proses eksositosis dimana vesikel hanya akan berfusi dengan membrane plasma dan melepaskan muatannya. Proses dirangkum sebagai berikut :

1.      Protein baru jadi diarahkan untuk sekresi mengandung sekuens asam amino unik di salah satu ujungnya yang dikenal sebagai sinyal penyortiran (sorting signal). Sementara permukaan dalam membrane golgi mengandung penanda pengenalan (recognition markers), yaitu protein yang mengenali serta menarik sinyal penyortiran spesifik. Dikenalinya sinyal penyortiran protein oleh penanda membrane menjamin vesikel sekretorik menangkap dan mengemas barang yang benar.

2.      Protein selubung yang dikenal sebagai coatomer dari sitosol berikatan dengan protein spesifik lain yang menghadap permukaan luar membrane. Pengikatan protein selubung menyebabkan membrane pada kantong golgi melengkung membentuk tunas disekeliling muatan, akhirnya membrane permukaan menutup dan vesikel terlepas.

3.      Setelah terlepas vesikel meluruhkan protein selubung dan menghadapkan protein penanda penambatan (docking marker) yang disebut dengan V-snare (vesikel-snare) menghadap permukaan luar membrane.

4.      Penanda penambatan v-snare bergerak menuju akseptor penanda penambatan (docking marker-acceptor) yang disebut t-snare (target-snare) di membrane sasaran. Pada vesikel sekretorik target adalah membrane plasma, oleh karenanya v-snare bergerak menuju t-snare yang terdapat pada membrane plasma. Begitu kedua protein snare berikatan seperti kunci dengan gembok, kedua membrane (badan golgi dan membrane plasma) menyatu, kemudian vesikel mengosongkan isinya.

Dapat diketahui bahwa isi vesikel sekretorik tidak pernah bersentuhan dengan sitosol. Produk tersebut selalu terbungkus membrane, hal ini juga dimungkinkan bagi produk sekretorik berbahaya agar terisolasi dari bagian sel yang lain. Pada masing-masing vesikel, tentu mengandung muatan berbeda dengan destinasi berbeda, sehingga fungsi golgi adalah memroses dan mengarahkan tiap vesikel ke destinasi masing-masing.

Sumber

Campbell, N.A., Reece, J.B., Urry, L.A., Wasserman, S.A., Minorsky, P.V., Jackson, R.B., 2009. Campbell Biology 9^th Edition. San Francisco : Pearson Benjamin Cummings

Sherwood, L., 2013. Human Physiology: From Cells to Systems (8^th Edition ed). Canada: Brocks Cole.