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Das EM-Bild der Zelle
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Aufgabe: Kern (+Hülle) + endoplasmatisches Reticulum + Golgi - Apparat
Kernhülle: Als Kernhülle ( oder genau Kernmembran) bezeichnet man die Doppelmembran des Zellkerns einer eukaryontischen Zelle. Sie kann als Teil des endoplasmatischen Retikulums verstanden werden und grenzt den Zellkern von dem umgebenden Cytoplasma ab. In der Kernhülle befinden sich zahlreiche Kernporen, die für den Stoffaustausch zwischen dem Kern- und Zellplasma sorgen.
Während einer Kernteilung wird die Kernhülle aufgelöst, um die Chromosomen besser verteilen zu können. Nach erfolgter Teilung aber wird sie um die Zellkerne in den zwei entstandenen Tochterzellen wieder neu ausgebildet.
Das Kernplasma (Karyoplasma) zeigt im Elektronenmikroskop nur schwach abgegrenzte Strukturen. Eine davon ist das Kernkörperchen (der Nucleolus), das einzeln oder zu mehreren vorkommen kann. Es zeichnet sich durch einen hohen Gehalt an Proteinen (etwa 80%) und Ribonucleinsäure (RNA, etwa 15%) aus.
àKernkörperchen (Nucleolus) sind kugelige oder gelappte, membranlose Körper, die man meisr als einzige Struktur lichtmikroskopisch im Arbeitskern erkennen kann. Sie kommen zellspezifisch in Ein- oder Mehrzahl pro Chromosomensatz vor. Die Ausbildung der Kernkörperchen ist an einen bestimmten Chromosomenabschnitt, den Nucleolusbildungsort (Nucleolusorganisator), gebunden.
Vor dem Einsetzen der Mitose im Verlauf der Prophase werden sie aufgelöst, um in der Telophase neu gebildet zu werden.
[Die Kernkörperchen bestehen aus Proteinen und RNA und fehlen nur bei Spermatozoen und frühembryonalen Zellen. Sie rücken bei der Interphase an die Kernmembran, um durch sie Stoffe ins Cytoplasma abzugeben.]
è Eukaryoten (Eukaryonten): alle Lebewesen, deren Zellen einen typischen, d.h. von einer Kernmembran umgrenzten Zellkern besitzen. Die meisten Lebwesen sind Eukaryoten (Gegensatz: Prokaryoten).
Endoplasmatisches Retikulum (ER): Das endoplasmatische Retikulum durchzieht als ausgedehntes Membransystem die gesamte Zelle. Während dessen bilden die Membranen des ER flächige oder röhrenförmige Hohlräume, welche als Zisternen bezeichnet werden. Es steht mit anderen Organellen in Verbindung. Es geht beispielsweise direkt in die Kernhülle über. Das ER ist nicht nur für die Synthese zuständig, sondern auch für die Verarbeitung verschiedener Stoffe, vor allem für den innerzellulären Stofftransport.
Die Bereiche des ER, an dessen Membranflächen Ribosomen gebunden sind und die im elektronenmikroskopischen Bild ein ,,raues" Aussehen haben, bezeichnet man als raues ER. Die Ribosomen des rauen ER stellen Proteine her, die entweder für den Einbau in Membranen bestimmt sind oder als sekrete, in Vesikel verpackt, die Zelle verlassen. Drüsenzellen sind besonders stark vom rauen ER durchzogen.
Ribosomenfreie Abschnitte heißen glattes ER. Das glatte ER synthetisiert vor allem Lipide für neue Membranen. In tierischen Zellen stellt das glatte ER auch bestimmte Hormone wie z.B. Geschlechtshormone her. In Leberzellen wreden hier Gifte und Arzneimittel abgebaut.
àRibosomen sind die Orte, wo die Eiweißbildung stattfindet. Hier werden Aminosäuren zu Proteinen verbunden. Ein Teil der Ribosomen einer Zelle liegt frei im Cytoplasma. Diese so genannten freien Ribosomen stellen vor allem Enzyme her, die Stoffwechselvorgänge im Cytoplasma katalysieren. Ribosomen können jedoch auch an die Membranen des endoplasmatischen Reticulums gebunden sein. Chemisch bestehen Ribosomen aus Proteinen und RNA. Sie sind nicht von einer Membran umgeben.
Golgi-Apparat: Der Golgi-Apparat gehört zu den Zellorganellen. Als Golgi-Apparat, benannt nach dem italienischen Wissenschaftler Camillo Golgi (1844-1926), bezeichnet man die Gesamtheit aller Dictyosomen in einer Zelle.
Diese bestehen aus einem Stapel von mehreren Cisternen - flachen, glatten, von einer Biomembran umschlossenen Strukturen, in deren innerem Oligo- und Polysaccharidketten an Proteine geheftet werden können und die an ihrem außeren Ende Golgi-Vesikel abschnüren. Diese Bläschen dienen dazu, die vom endoplasmatischen Retikulum übernommenen (modifizierten) Proteine aus der Zelle auszuschleusen.
In den Dictyosomen können beispielsweise Sekrete für die Verdauung gebildet und in Form von Lysosomen abgegeben werden.
Bei Tieren und Pflanzen sieht der Golgi-Apparat unterschiedlich aus: In tierischen Zellen befinden sich oft mehrere Dictyosomen dicht beieinander, in pflanzlichen zellen liegen die Dictyosomen im gesamten Cytoplasma verstreut und sind weniger gut als Golgi-Apparat zu erkennen.
Bau eines Dictyosoms: elektromikroskopische Bilder zeigen Dictyosomen als Stapel von 4-12 flachen Hohlräumen. Diese Scheibchen nennt man mit etwa 2 bis 3 µm Durchmesser Golgi-Zisternen. An den Rändern sind diese Zisternen oft durchbrochen und schnüren Bläschen ab, die Golgi-Vesikel. Es wird angenommen, dass die Dictyosomen durch Teilung auseinander hervorgehen, aber auch aus Material des ER neu entstehen können.
Aufgaben der Dictyosomen: Die Dictyosomen haben eine Vielzahl von Aufgaben
àIn pflanzlichen Zellen sind die Dictyosomen an der Bildung der Zellmembran und der Zellwand beteiligt- Durch das Zusammenfließen der Golgi-Vesikel entsteht bei der Zellteilung die erste trennende Membran. Auch Zellwandsubstanzen werden in den Dictyosomen aus Vorstufen zusammengebaut. Beim Sonnentau, einer fleischfressenden Pflanze, geht die Bildung des klebrigen Fangschleims auf die Aktivitäten der Dictyosomen zurück.
àIn tierischen Zellen bilden die Dictyosomen hauptsächlich eiweißhaltige Sekrete, vor allem solche mit einem Kohlenhydratanteil, die Glycoproteine. Die Proteine solcher Sekrete werden aber nicht in den Dictyosomen selbst, sondern an den Ribosomen des ER gebildet und von dort zu den Dictyosomen gebracht. In Golgi-Vesikel verpackt werden diese Glycoproteine weitertransportiert.
àBiomembranen sind häutchenartige Abgrenzstrukturen des Cytoplasma, die eine lebende Zelle von außen umgeben und auch ihr Inneres durchziehen.
àEin Ologosaccharid (von griech. Oligo=wenig) ist eine Kette mehrerer Monosaccharide, wie z.B. Glucose, die durch glykosidische Bildungen miteinander verbunden sind. Verbindungen vieler Monosaccharide werden Polysachharide genannt.
àMonosaccharide oder Einfachzucker sind Zuckermoleküle. Sie sind Bausteine aller Kohlenhydrate und können sich zu Zweifachzuckern (Disacchariden), Mehrfachzuckern (Oligosacchariden) oder Vielfachzuckern (Polysacchariden) verbinden.
àUnter Polysacchariden versteht man Mehrfachzucker mit mehr als zwei Zuckermolekülen. Mehrere Einfachzucker (z.B Glucose und Fruktose) bilden eine Kette und stellen dann ein Biopolymer dar. Polysaccharide spielen für Pflanzen, Tiere und auch für Menschen eine wichtige Rolle als Speicherstoff und Nahrungsgrundlage. Die Zellulose ist ein wichtiges Strukturelement der Pflanzen, und das häufigste Polysaccharide das vorkommt.
Polysaccharide haben die allgemeine Formel:
Sie bestehen formelmäßig aus Kohlenstoffen und Wasser, daher auch der Name Kohlenhydrate.
àLysosomen sind winzige, von einer Membran umschlossene Zellorganellen in Eukaryoten. Die Bläschen werden vom Golgi-Apparat gebildet und enthalten hydrolytische Enzyme und Phosphatasen. Ihre Hauptfunktion besteht darin, aufgenommene Fremdstoffe mittels der in ihnen enthaltene Enzyme zu verdauen.
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