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Zelle | 6 Organellen

6 Organellen
Organellen Golgi-Apparat
Der Golgi­Apparat ist ein Stapel von übereinanderliegen- Cis-Seite
den abgeflachten, enzymgefüllten Zisternen. Fünf bis
ohne Membran Einfachmembran Doppelmembran zehn solcher Hohlräume bezeichnet man als Dictyosom.
Die Aufgabe des Golgi-Apparates ist das Sortieren, Modi-
fizieren und Versenden verschiedener Produkte, die er
mit Hilfe von Vesikeln vom ER empfängt. Sein Aufbau ist
Zentrosom Nukleolus Ribosom ER Lysosom Peroxysom Golgi- Zellkern Mito- Chloroplast polar: Der dem Zellkern zugewandte Pol ist die Cis–Seite
Apparat chondrium und somit die Empfängerseite, die Trans-Seite zeigt zur Trans-Seite
Abb.: Dictyosom im Transmissionse- Plasmamembran und ist die Abgabeseite. Abb.: Golgi-Apparat (Schema)
lektronenmikroskop (TEM) betrachtet
(gefärbt)
Mitochondrium Mitochondrium
Übersicht über die Zelle Übersicht über die Zelle und deren Organellen
Zellatmung: kataboler aerober Stoff- Das Mitochondrium ist von einer Doppelmembran umgeben. Die äußere Membran ist glatt,
wechselprozess. Unter O 2 -Verbrauch die innere besitzt eine Vielzahl von Einfaltungen, die als Cristae bezeichnet werden. Sie die-
Kompartimentierung: Abgrenzung Im Gegensatz zu prokaryotischen Zellen, wo sämtliche Stoffwechselvorgänge im Zytoplasma wird ATP erzeugt. nen der Oberflächenvergrößerung und verhelfen der Organelle bei der Zellatmung zu einem
eines Reaktionsraums gegenüber der auflaufen, besitzen Eukaryoten Organellen. Diese strukturell abgegrenzten Bereiche über-
Umwelt. ZB. ist der Zellkern als ein nehmen unterschiedliche Funktionen. So kann etwa in einem Vesikel ein anderer pH-Wert mitochondriale DNA: mtDNA, ring- höheren Ertrag. Der Zwischenraum zwischen äußerer und innerer Membran ist der Intermem­
Reaktionsraum durch eine Membran vorliegen als im Zytoplasma und andere Enzyme können dort aktiv werden. Durch diese förmige dsDNA (doppelsträngige branraum, der Raum innerhalb der Innenmembran ist die Matrix. Sie enthält 70S Ribosomen
vom Rest der Zelle getrennt. DNA), liegt in mehrfacher Kopie in und ringförmige mitochondriale DNA. Das Mitochondrium ist ein semiautonomes Organell,
Kompartimentierung der Zelle werden komplexere Stoffwechselvorgänge ermöglicht. den Mitochondrien vor da ein Teil seiner Proteine mittels der mRNA des Zellkerns und der freien Ribosomen im
Kernhülle Zellkern semiautonom: halbautonom bzw. Zytoplasma entsteht und der andere Teil mit Hilfe seiner eigenen Ribosomen und zirkulären
Kernpore halbunabhängig vom Rest der Zelle mtDNA synthetisiert wird. Die vielen Ähnlichkeiten, die das Mitochondrium mit Prokaryoten
Mitochondrium Nukleolus aufweist, wie zB Größe, das Nichtvorhandensein von Histonen auf dem ringförmigen DNA-
Chromatin Histone: Proteine im Verband mit
eukaryotischer DNA Molekül, der Aufbau und die chemischen Eigenschaften der inneren Membran, der tRNAs
Ribosom und der Ribosomen oder die binäre Teilung, sprechen für die Endosymbiontentheorie. Die
binäre Teilung: Zweiteilung, wie sie
Zentrosom bei Bakterien beobachtet werden mitochondriale DNA wird unabhängig vom Zellkern repliziert und nur maternal vererbt,
kann siehe S. 44.
Mikrotuboli
Endosymbiontentheorie: Hypothese
über die Entstehung von Eukaryoten
durch die Symbiose unterschiedlicher Sauerstoff Energie
Prokaryoten (L Ent stehung des
Zytoplasma Lebens, S. 9) Glucose
Vesikel
maternal: mütterlich bzw.
Zellmembran über die Eizelle
Lysosom
glattes Endoplastisches Retikulum Kohlenstoff-
dioxid
Golgi-Apparat raues Endoplastisches Retikulum
Wasser
Endoplasmatisches Retikulum Endoplasmatisches Retikulum Chromatin
Abb.: Zellatmung in den Mitochondrien Abb.: Mitochondrium durch das TEM betrachtet
sekretieren: etwas absondern, Das Endoplasmatische Retikulum (ER) schließt (Schema) (gefärbte Aufnahme)
hier: aus der Zelle befördern mit seiner Einfachmembran direkt an die äußere Nukleolus
Zellkernmembran an. Es ist ein Geflecht aus perinukleärer
Membranröhren und -säcken, die sich zu Zister- Raum Zellatmung
nen erweitern und miteinander in Verbindung
stehen. Der Innenraum dieses Membran systems Coenzym: niedermolekulares Die Zellatmung findet im sowohl im Zytoplasma als auch in der inneren Membran der
wird als Lumen bezeichnet. Es bildet mit dem Molekül, das nicht aus Aminosäuren Mitochondrien statt und dient dem Energiegewinn von Zellen. Dies geschieht durch die Oxi-
perinukleären Raum ein Kontinuum. raues ER besteht und für die Funktion von dation von organischen Stoffen, bei der aeroben Atmung durch die Oxidation von Sauerstoff.
Enzymen unerlässlich ist. Bevor die Energie in Form von ATP (Adenosin-Tri-Phosphat) gebildet werden kann, muss aller-
Funktionell lässt sich das ER in zwei Bereiche Lumen NADH: Nicotinamid-Adenin- dings viel Vorarbeit geleistet werden: Glukose wird durch die Glykolyse und den Citratzyklus
unterteilen: in das glatte ER (sER) und das raue Dinukleotid, Coenzym und an vielen abgebaut und die dabei entstandene Energie durch das Coenzym NADH zwischengespeichert.
ER (rER). glattes ER Ribosomen zellulären Redoxreaktionen beteiligt. Im letzten Schritt der Atmungskette überträgt NADH sein Wasserstoffatom auf Sauerstoff,
Kann als NAD + oder NADH + H +
Am sER erfolgt großteils die Lipid- und vorliegen. eine Knallgasreaktion, die über viele kontrollierte Schritte abläuft. Das Herzstück der
Membransynthese. Es wirkt auch an Abb.: Zellkern mit ER (Schema) Atmungskette ist die ATP­Synthase, ein membrangebundenes Protein, das als Energiewandler
Entgiftungsprozessen oder an der Bildung von Steroidhormonen wie Östrogen und dient. Durch Einstrom von Wasserstoffatomen kann die ATP-Synthase die Reaktion von ADP
Testosteron in den Geschlechtsorganen mit. In Muskelzellen existiert es in einer (Adenosin-Di-Phosphat) zu ATP synthetisieren, der zellulären Energieeinheit. Im Idealfall
spezialisierten Form, dem sarkoplasmatischen Retikulum. Als solches fungiert es als können aus einem Molekül Glukose durch alle Schritte der Zellatmung 30 bis 32 ATP Moleküle
Calcium-Speicher. Sobald die Muskelzelle einen Reiz erfährt, entleert das sarkoplasmatische erzeugt werden.
Retikulum das Ca 2+ ins Zytosol der Zelle, was zur Muskelkontraktion führt.
Das raue ER erhält seinen Namen durch seine mit Ribosomen besetzte Membran. Hier werden
vorwiegend sekretorische Proteine synthetisiert.
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