Das Innere Membransystem der Zelle
Endoplasmatisches Retikulum (ER)
Das Endoplasmatische Retikulum u¨bersetzt"innerplasmatischesNetzwerk" ist ein komplexes System aus miteinander verbundenen membranbegrenzten Röhren und abgeflachten Säckchen. Es durchzieht das gesamte Cytoplasma der Zelle und steht in direkter Verbindung mit der äußeren Kernmembran.
Man unterscheidet zwei Typen:
- Raues ER: Mit Ribosomen auf der Oberfläche besetzt
- Glattes ER: Ohne Ribosomen
Funktionen des Endoplasmatischen Retikulums:
Glattes Endoplasmatisches Retikulum:
- Abbau von Giftstoffen und Medikamenten
- Bildung von Lipiden und Hormonen in bestimmten Zelltypen
- Verschiedene Stoffwechselprozesse
Raues Endoplasmatisches Retikulum:
- Enge Zusammenarbeit mit den angelagerten Ribosomen
- Aufnahme von neu synthetisierten Polypeptidketten
- Modifikation und Faltung zu funktionsfähigen Proteinen mit typischer Raumstruktur
- Transport der fertigen Proteine durch das Röhrensystem oder Vesikel
Definition: Das Endoplasmatische Retikulum ist ein membranumhülltes Kanälchen- und Transportsystem, das das Cytoplasma durchzieht und Reaktionsräume für wichtige zelluläre Prozesse bietet. Es dient als "Fabrik" für die Proteinsynthese und -verarbeitung.
Vesikeltransport vom ER:
Die Proteine werden an der ER-Oberfläche in kleine Membranaussackungen verpackt, die sich vergrößern und als ER-Vesikel abgeschnürt werden. Diese können:
- Mithilfe von Mikrotubuli fa¨digenProteinen zur Zelloberfläche transportiert werden
- Mit der Zellmembran verschmelzen, wodurch Proteine ins Außenmedium gelangen
- Zum Golgi-Apparat transportiert werden
Golgi-Apparat
Der Golgi-Apparat besteht aus abgeflachten Membransäckchen mit einem Durchmesser von 2 bis 3 µm, die als Dictyosomen bezeichnet werden, wenn sie dicht gestapelt im Cytoplasma vorliegen. Die Gesamtheit aller Dictyosomen einer Zelle bildet den Golgi-Apparat.
Funktionen des Golgi-Apparats:
- Funktioniert als Schaltstelle des Stofftransports
- Beteiligt am Export von Stoffen aus der Zelle
- Übernahme von Proteinen aus ER-Vesikeln
- Modifikation, Sortierung und Konzentration von Proteinen
- Verpackung in Golgi-Vesikel für den Transport zu Bestimmungsorten
Wichtige Erkenntnis: Der Golgi-Apparat ist in Pflanzenzellen als Dictyosom bekannt und kommt in fast allen eukaryotischen Zellen vor. In Tierzellen liegt er oft als einzelne Struktur vor, während er in Pflanzenzellen meist als mehrere verteilte Dictyosomen auftritt. Seine Hauptfunktion ist die Verarbeitung, Sortierung und Verpackung von Zellprodukten.
Proteintransport:
- ER-Vesikel mit Proteinen verschmelzen mit den Membransäckchen des Golgi-Apparats
- Proteine gelangen in den Innenraum der Membransäckchen
- Manche Proteine werden modifiziert
- Proteine werden sortiert und konzentriert
- Verpackung in Golgi-Vesikel
- Transport an Bestimmungsorte in der Zelle oder nach außen
Der Golgi-Apparat ist somit für Kinder einfach erklärt wie ein Logistikzentrum, das Pakete empfängt, nach Bedarf verändert, an die richtige Adresse beschriftet und dann verschickt.
