3B Scientific Animal cell model - Manual (Page 7)

®
Die tierische Zelle
Deutsch
Peptid bzw. Protein zusammen. Im Kompartiment des ER werden Peptide und Proteine weiter durch
Helferproteine modifiziert, so dass z. B. Zuckergruppen auf das Protein übertragen werden können
(Glykosylierung). Das glatte ER kann Lipide (Cholesterol, Triglyceride, Steroidhormone) und Lipoproteine
sowie Phospholipide synthetisieren. Darüber hinaus macht das glatte ER lipidlösliche Verbindungen was-
serlöslich und entgiftet sie dadurch. In bestimmten Zellarten (z. B. Muskelzellen) dient dem glatten ER auch
als Speicher für Kalziumionen.
Der Golgi-Apparat (GA) besteht aus Gruppen flacher sackförmiger Membranen (Sacculi) und zahlreichen
kleinen Vesikeln. In diesem System werden die im ER synthetisierten noch unreifen Proteine weiter ver-
ändert. Es werden bestimmte Zuckergruppen synthetisiert und an Proteine angekoppelt, auch manche
Proteine gespalten. Des Weiteren werden Polysaccharide mit entsprechender Sulfatierung synthetisiert
sowie Glycolipide synthetisiert und angeknüpft. Die reifen Proteine werden im GA in Vesikel verpackt
und transportfähig gemacht. So spielt der GA eine wichtige Rolle bei der Sortierung und Auslieferung von
Proteinen („Postamt der Zelle“).
Hier steht der GA auch mit den Prozessen der Exozytose (Ausschleusung von Vesikeln) und Apozytose
(Ausbuchtungen der Plasmamembran, die mit den von ihnen umschlossenen Komponenten abgeschnürt
werden) in Verbindung. Darüber hinaus können Vesikel aktiv eingeschnürt werden (Endozytose) und auch
Rezeptor vermittelt eingebracht werden (Pinozytose). Nur kursorisch soll auf die Membranausstülpungen
wie Mikrovilli (kleine fingerförmige Ausstülpungen mit geringer Beweglichkeit), Stereozilien (größere
Ausstülpungen mit relativ geringer Beweglichkeit), Kinozilien (geißelförmige Ausstülpungen für aktiven
Flimmerschlag) eingegangen werden.
Sowohl endozytotisch als auch über Zellbestandteile selbst können Vakuolen gebildet werden, die die
abgeschnürten Inhalte verdauen (Lysosomen).
Neben den Lysosomen liegen in einer Zelle kleine Organellen (Peroxisomen), die vor allem Fettsäuren,
Aminosäuren und Harnsäure oxidieren und potentiell zelltoxische organische Verbindungen entgiften kön-
nen.
Mitochondrien sind vor Urzeiten in Einzeller eingewanderte Bakterien, die sich zu so genannten
Symbionten entwickelten. Sie besitzen eine eigene Erbinformation und auch Ribosomen für die Synthese
von eigenen Proteinen. Sie haben sich jedoch so intensiv mit dem Genom der Wirtszellen verfloch-
ten, dass sie nicht mehr eigenständig lebensfähig sind. Der Nutzen dieser Symbiose besteht darin,
dass Mitochondrien Sauerstoff (eine für die lebenden Zellen prinzipiell giftige Substanz, die erst in der
Uratmosphäre durch die Evolution der Pflanzen entstanden ist) verbrennen können, d. h. Kohlenhydrate,
Fettsäuren und Aminosäuren werden unter Verbrauch von elementarem Sauerstoff zu CO2 und H2O
oxidiert. Dadurch wird der universelle Energieträger ATP für die Zelle gewonnen. Das Mitochondrium
besitzt eine doppelte Membranwand. An der inneren Membran selbst ist die Atmungskette und die ATP-
Synthesekette untergebracht. Im Inneren der Mitochondrienmatrix laufen die Fettsäureoxidation und der
Zitratzyklus ab. Damit stellen die Mitochondrien die „Kraftwerke“ der Zelle dar.
Der Zellkern ist das Informationszentrum für die Zelle. Die Information selbst ist auf 46
Desoxyribonukleinsäuremolekülen (DNA) verteilt. Sie sind zusammen mit den Histonen (Halteproteinen)
im Zellkern untergebracht. Der Kern, der insgesamt dichter gepackt ist als das Zytoplasma, wird von
einer Kerndoppelmembran (Zisterne des ER) mit definierten Kanälen (Kernporen) umgeben. Durch die
Boten-Ribonukleinsäure (mRNA), die an den Genabschnitten der DNA systhetisiert wird (Transkription)
und dann Kopien der DNA enthält, wird die Information zur Proteinsynthese zu den Ribosomen gebracht.
In den Nucleoli (Verdichtungen im Zellkern) werden an speziellen Abschnitten die ribosomale RNA
(rRNA) synthetisiert. Darüber hinaus besteht eine enge Kommunikation mit dem Zytoplasma und den
Membranrezeptoren, so dass der Zellkern die zentrale Informations- und Steuereinheit der Zelle darstellt.
Autor: Prof. Dr. R.H.W. Funk, Institut für Anatomie T.U. Dresden
7