دستگاه گلژی یکی از اندامک‌های کلیدی سلول‌های یوکاریوتی است که پس از شبکه آندوپلاسمی در مسیر ساخت و پردازش پروتئین‌ها و لیپیدها قرار دارد. این اندامک از مجموعه‌ای از کیسه‌های غشایی تخت به‌نام سیسترن تشکیل شده که به‌طور موازی در کنار یکدیگر قرار دارند. دستگاه گلژی در نزدیکی هسته و شبکه آندوپلاسمی قرار می‌گیرد و با آن‌ها همکاری نزدیکی دارد. سیسترن‌های گلژی معمولاً از نظر ساختار و عملکرد به‌صورت تخصصی در بخش‌های مختلف طبقه‌بندی می‌شوند و این تقسیم‌بندی اجازه می‌دهد که هر مرحله از پردازش، در ناحیه خاصی انجام شود.

وظیفه اصلی دستگاه گلژی پردازش نهایی، بسته‌بندی و ارسال پروتئین‌ها و سایر ترکیبات سلولی است. پروتئین‌هایی که در شبکه آندوپلاسمی زبر ساخته شده‌اند، ابتدا وارد گلژی می‌شوند. در آنجا تغییراتی روی آن‌ها اعمال می‌شود، مانند اضافه شدن زنجیره‌های قندی (فرآیند گلیکوزیلاسیون)، تا به شکل نهایی خود برسند. گلیکوزیلاسیون نه‌تنها بر ساختار نهایی پروتئین‌ها تأثیر می‌گذارد، بلکه در تعیین مقصد نهایی آن‌ها، شناسایی توسط گیرنده‌ها، و تنظیم پایداری مولکول نقش دارد. علاوه بر گلیکوزیلاسیون، برخی پروتئین‌ها در دستگاه گلژی فرآیندهایی مانند سولفاسیون، فسفریلاسیون یا برش‌های پروتئولیتیکی را نیز تجربه می‌کنند. این تغییرات، عملکرد زیستی و ویژگی‌های شیمیایی پروتئین‌ها را تعیین می‌کنند.

سپس این ترکیبات در وزیکول‌هایی (کیسه‌های کوچک غشایی) بسته‌بندی می‌شوند و به مقصدهایی مانند غشای سلولی، لیزوزوم‌ها یا ترشح به خارج از سلول فرستاده می‌شوند. مسیر دقیق وزیکول‌ها با استفاده از سیگنال‌های خاصی که روی مولکول‌ها افزوده می‌شود، مشخص می‌گردد. این سیگنال‌ها مانند برچسب‌های آدرس عمل می‌کنند و تعیین می‌کنند که هر پروتئین باید به کدام بخش سلول منتقل شود. همچنین پروتئین‌هایی که نیاز به عملکرد در لیزوزوم دارند، با افزودن یک قند خاص به‌نام مانوز-۶-فسفات توسط دستگاه گلژی شناسایی و هدایت می‌شوند.

دستگاه گلژی همچنین در ساخت پلی‌ساکاریدهای خاصی برای دیواره سلولی گیاهان نقش دارد. در گیاهان، این پلی‌ساکاریدها شامل پکتین و همی‌سلولز هستند که در استحکام و انعطاف دیواره سلولی نقش دارند. همچنین در سلول‌های ترشحی، مانند سلول‌های پانکراس یا بزاقی، دستگاه گلژی بسیار فعال است، زیرا مقدار زیادی پروتئین و آنزیم تولید و ترشح می‌شود. در نورون‌ها نیز، گلژی نقش مهمی در بسته‌بندی و ترشح ناقل‌های عصبی ایفا می‌کند.

یکی از ویژگی‌های مهم گلژی، قطبیت آن است؛ یعنی دارای دو سمت است: بخش cis که به شبکه آندوپلاسمی نزدیک است و ورودی مواد به آنجا صورت می‌گیرد، و بخش trans که سمت خروجی است و وزیکول‌های نهایی از آنجا جدا می‌شوند. این قطبیت امکان دسته‌بندی منظم و توالی‌دار مواد را فراهم می‌کند و نوعی جریان جهت‌دار داخل دستگاه گلژی ایجاد می‌نماید که برای عملکرد صحیح آن ضروری است.

آسیب یا اختلال در عملکرد دستگاه گلژی می‌تواند باعث تجمیع پروتئین‌های ناقص یا غیرعملیاتی در سلول شود که این وضعیت در بیماری‌هایی چون آلزایمر، پارکینسون، برخی سرطان‌ها، و بیماری‌های متابولیکی مشاهده شده است. همچنین نقص‌های ژنتیکی در آنزیم‌هایی که در گلژی عمل می‌کنند، می‌تواند منجر به اختلالاتی مانند بیماری‌های ذخیره‌ای لیزوزومی شود.

در مجموع، دستگاه گلژی مانند کارخانه پردازش و بسته‌بندی مواد در سلول عمل می‌کند و وجود آن برای مدیریت صحیح مواد سلولی و ترشحی حیاتی است. این اندامک نه‌تنها واسطه‌ای برای انتقال مولکول‌هاست، بلکه مرکز تصمیم‌گیری برای سرنوشت بسیاری از ترکیبات حیاتی سلولی نیز به‌شمار می‌رود.

 این تصویر ساختار کلاسیک دستگاه گلژی را در یک سلول یوکاریوتی نشان می‌دهد. دستگاه گلژی از کیسه‌های غشایی مسطح به نام سیسترن تشکیل شده است که از سمت “cis” (نزدیک به شبکه آندوپلاسمی) پروتئین‌ها را دریافت می‌کند و از سمت “trans” آن‌ها را پس از پردازش، بسته‌بندی و ارسال می‌کند.