Zellstrukturen und ihre Funktionen

Das elektronenmikroskopische Bild einer pflanzlichen Zelle offenbart eine Vielzahl von Strukturen, die jeweils spezifische Funktionen erfüllen. Die Zellwand verleiht der Pflanzenzelle Festigkeit und Form, während die Zellmembran die Abgrenzung nach außen gewährleistet und den selektiven Stofftransport ermöglicht.

Highlight: Die Zellmembran ist für den selektiven Stofftransport verantwortlich.

Innerhalb der Zelle finden wir verschiedene Organellen:

1. Die Zentralvakuole dient als Speicher für Abfall-, Farb- und Reservestoffe.
2. Das Centrosom und die Mikrotubuli verleihen der Zelle Stabilität.
3. Das glatte endoplasmatische Retikulum (ER) ist für Lipidsynthese, Stärkeumwandlung und Medikamentenabbau zuständig.
4. Das raue ER mit Ribosomen synthetisiert Proteine.

Vocabulary: Endoplasmatisches Retikulum (ER) - Ein Netzwerk von Membranen in eukaryotischen Zellen, das an der Proteinsynthese beteiligt ist.

Weitere wichtige Strukturen sind:

5. Der Nucleolus, verantwortlich für die Synthese von RNA und Ribosomenuntereinheiten.
6. Die Kernhülle mit Poren, die den Reaktionsraum umgrenzt und selektiv Stoffe passieren lässt.
7. Das Chromatingerüst als Träger der Erbinformation.
8. Mitochondrien, die Orte der Energiegewinnung und ATP-Synthese.
9. Der Golgi-Apparat (Dictyosom), der Exportproteine umwandelt.
10. Chloroplasten, in denen die Photosynthese stattfindet.

Definition: Photosynthese - Der Prozess, bei dem Pflanzen mithilfe von Lichtenergie Glucose herstellen.

Die Zellkompartimentierung

Die Zellkompartimentierung beschreibt die Unterteilung des Zellinhalts in durch Membranen voneinander abgegrenzte Reaktionsräume. In diesen verschiedenen Kompartimenten finden unterschiedliche Stoffwechselvorgänge statt.

Definition: Zellkompartimentierung - Die Aufteilung des Zellinneren in funktionell spezialisierte, membranumschlossene Bereiche.

Es gibt zwei Hauptarten von Stoffwechselwegen:

1. Anabole Stoffwechselwege: Dies sind aufbauende, energiebedürftige Prozesse, bei denen aus energiearmen Molekülen energiereiche gebildet werden.
2. Katabole Stoffwechselwege: Hierbei handelt es sich um abbauende Prozesse, bei denen energiereiche Moleküle zu Stoffen mit geringerem Energiegehalt umgewandelt werden.

Vocabulary: Anabolismus - Aufbauender Stoffwechsel; Katabolismus - Abbauender Stoffwechsel

Ein wichtiger Aspekt der Zellkompartimentierung sind die Prozesse der Endo- und Exocytose, die am Golgi-Apparat stattfinden. Diese aktiven Transportvorgänge ermöglichen den Austausch von Substanzen zwischen der Zelle und ihrer Umgebung.

Highlight: Endo- und Exocytose sind aktive Transportvorgänge, bei denen Stoffe in Vesikeln ein- oder ausgeschleust werden.

Die Exocytose beschreibt die Freisetzung verschiedener Substanzen aus der Zelle in den extrazellulären Raum. Dabei werden die zu transportierenden Stoffe im Golgi-Apparat in Exportvesikel eingeschlossen und an der trans-Seite freigesetzt, wodurch sie zur Zellmembran gelangen.

Example: Bei der Exocytose können Hormone oder Neurotransmitter aus der Zelle ausgeschleust werden.