Zellorganellen: Bau und Funktion
Werbung
��������� ���������� �������� ������� ������� ��������� ��������������������� ���������� 1 EM-Bild einer Tierzelle (schematisch) Zellorganellen: Bau und Funktion In der Zelle tritt als wiederkehrendes Bauelement die Biomembran auf. Diese unterteilen das Zellinnere in viele von einander abgegrenzte Räume, so genannte Kompartimente. Durch diese Kompartimentierung entstehen Reaktionsräume, die voneinander getrennt sind. In diesen können dadurch unterschiedliche Stoffwechselreaktionen ablaufen. Die Faltung und Stapelung der Membranen vergrößert gleichzeitig die inneren Oberflächen stark. Membrangebunden Stoffwechselprozesse können dadurch effektiver ablaufen. Ribosom 26 Zellbiologie 1. Der Zellkern ist von der Kernhülle umgeben. Diese wird von Kernporen durchbrochen, die das Innere des Zellkerns mit dem Cytoplasma verbinden und einen Stoffaustausch ermöglichen. Der Zellkern enthält den größten Teil des genetischen Materials, der DNA. Diese liegt mit Proteinen in Form langer, dünner, perlenförmiger Fäden in den Chromosomen vor. Im Zellkern finden die Verdopplung des genetischen Materials und die ersten Schritte der Übertragung der genetischen Information statt. Dies dient der Steuerung und Kontrolle der Vorgänge in der Zelle und dem gesamten Organismus. 2. Das endoplasmatische Reticulum ist ein Membransystem, welches als Kanalsystem das gesamte Cytoplasma durchzieht. Das ER kann mit anderen Membranen, wie der Zellkernhülle in Verbindung stehen. Der Stofftransport innerhalb der Zelle läuft über das ER ab. An den Membranflächen befinden sich zum Teil dicht nebeneinander Ribosomen, wodurch sie ein raues Aussehen erhält. Andere Bereiche sind frei von Ribosomen. Man unterscheidet raues und glattes ER. Das glatte ER spielt z. B. eine Rolle bei der Calciumversorgung der Muskelzellen oder der Entgiftung in den Leberzellen. Manchmal schnüren sich von den Membranen auch Bläschen ab, in denen Stoffe transportiert werden. Drüsenzellen sind besonders stark vom ER durchzogen. Im Bereich des rauhen ER erhalten die Proteine ihre spezifische Struktur. 5. Mitochondrien sind die Energiewandler in der Zelle. Die Energie aus der Glucose wird hier in eine für die Zelle nutzbare Form, das ATP, umgewandelt. Besonders viele Mitochondrien findet man daher in Zellen mit einem hohen Energiebedarf, z. B. Muskelzellen. Mitochondrien sind aus einer Hülle von zwei Membranen umgeben. Es entstehen dadurch zwei Kompartimente: zwischen der äußeren und der inneren Membran und der Innenraum, die Matrix. Die innere Membran ist stark gefaltet. Diese Einstülpungen, die Cristae, führen zu einer Vergrößerung der inneren Membranoberfläche. Mitochondrien vermehren sich durch Teilung. Sie enthalten DNA. 8. Chloroplasten sind die Orte der Fotosynthese, bei der Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt wird. Die bei diesem Vorgang gebildeten energiereichen Moleküle sind die Energiequelle für den überwiegenden Teil der Lebewesen. Chloroplasten sind von zwei Membranen umgeben, dadurch entstehen zwei Kompartimente: zwischen der äußeren und der inneren Membran und der Innenraum. Die innere Membran ist stark gefaltet und bildet dicht gestapelte kreisrunde Kompartimente, die Grana. Die Flüssigkeit, in welcher sich die Grana im Innenraum des Chloroplasten befinden, wird Stroma genannt. Chloroplasten vermehren sich durch Teilung. Sie enthalten DNA. 9. Die Zellsaftvakuole nimmt in vielen Pflanzenzellen mehr als 90 % des Zellvolumens ein. Sie ist von einer Membran, dem Tonoplasten, umschlossen. Sie dient als Speicherorgan, z. B. für Proteine oder Mineralsalze. In der Zellsaftvakuole können auch schädliche Stoffwechselprodukte abgelagert werden. In Blüten sind in manchen Zellsaftvakuolen Farbstoffe eingelagert, welche die charakteristischen Farben der Blütenblätter ausmachen. Durch die Einlagerung von Gift- oder Bitterstoffen sind einige Pflanzen vor Tierfraß oder Befall durch Mikroorganismen geschützt. �������� ���� ��������������������� ����������� ���������� ���������� ����� Mikrotubuli ���� ��������� �������� ����� �������� 3. Ribosomen sind der Syntheseort der Proteine. Sie haben keine Membran und bestehen zu 40 % aus Ribonucleinsäuren (RNA) und zu 60 % aus Proteinen. Sie können perlschnurartig im Cytoplasma liegen oder an Membranen angelagert sein. 4. Dictyosomen sind flache durch Membranen abgegrenzte Hohlräume (Zisternen), die gestapelt vorliegen können. Dicytosomen speichern, verändern und verpacken Proteine. Am Rande der Membranstapel können sich zum Transport der Inhaltsstoffe Bläschen mit Proteinen abschnüren. Die Bläschen werden von Mikrotubuli zum Zielort bewegt. Bei pflanzlichen Zellen werden hier auch die Baustoffe für die Zellwand gebildet. Die Gesamtheit der Dictyosomen wird als Golgi-Apparat bezeichnet. ��������������������� ������������� ���� ����������� ���� ����������� �������� 6. Lysosomen und Vakuolen sind von einer einfachen Membran umgeben. Sie beinhalten unterschiedliche Stoffe. Die Lysosomen enthalten vor allem Verdauungsenzyme, die überflüssige Zellmaterialien oder große Moleküle abbauen. 7. Mikrotubuli sind Bestandteil eines intrazellulären Stützsystems, des Cytoskeletts. Mikrotubuli sind lange, hohle Röhrchen mit einem Durchmesser von 25 nm und einer maximalen Länge von mehreren Mikrometern. Bei der Zellteilung treten sie in großer Zahl auf. Sie bauen in der Zelle ein Schienensystem auf, über das Motorproteine Partikel bewegen. Während der Zellteilung in tierischen Zellen sind sie in Form der Centriolen an der Bewegung der Chromosomen beteiligt. ��������� ����������� ������� ������� ������������� ������ 2 EM-Bild einer Pflanzenzelle (schematisch) Zellbiologie 27
