(6) Cytologie - member

1H / BMb (6 Cytologie) 8/18
30.08.08 © C.N.
6.2.2. Die Zellmembranen:
Die Zellmembranen sind bei den Eukaryonten im Aufbau prinzipiell ähnlich wie bei den
Bakterien, die Lipidzusammensetzung ist jedoch anders. Es gibt bei den Eukaryonten
vielfältige Möglichkeiten die Membranen durch Zuckerreste oder Proteinkomponenten zu
verändern. Das gewinnt vor allem bei der Gewebebildung große Bedeutung und dient
auch der Zellerkennung (die Zellen unseres Immunsystems könnten keine bakteriellen
Eindringlinge angreifen, wenn sie nicht die eigenen Zellen als „selbst“ erkennen würden).
Auch eukaryontische Zellmembranen verfügen über eine Vielzahl von Transportsystemen,
die einen kontrollierten Stoffaustausch ermöglichen. Bei höheren Eukaryonten mit vielen
verschiedenen Geweben und Organen verläuft über solche Transportsysteme auch die
Kommunikation der Einzelzelle mit dem Gesamtorganismus (Muskelaktion,
Nervenreizleitung). Die Lipidzusammensetzung der Zellmembranen unterscheidet sich je
nach Zellart und ist vom Fettstoffwechsel des Gesamtorganismus abhängig.
Nahrungsfette beeinflussen daher indirekt die Funktionalität von Zellen und Geweben.
6.2.3. Der Zellkern
Der Zellkern, das auffallendste Merkmal einer
eukaryotischen Zelle, enthält das Genom aufgeteilt auf
Chromosomen. Diese Chromosomen enthalten jeweils
einen langen Faden aus Desoxyribonucleinsäure (DNA).
Histonproteine helfen die DNA zu „verpacken“, vor allem
in jenen Bereichen, die gerade nicht benötigt werden. Vor
einer Zellteilung wird jedes Chromosom dicht aufgewickelt
um eine gleichmäßige Verteilung zu garantieren.
Proteinkinase Dlk, Zellkerne blau
Die „Erfindung“ des Zellkerns ermöglichte in der Evolution
© Scheidtmann
eine viel raschere Weiterentwicklung weil im zellulären Stoffwechsel die Arbeitsteilung
besser organisiert werden konnte. Das Genom ist das Depot an genetischer Information.
Die Verwaltung (Kontrolle der Genexpression) obliegt dem Zellkern.
Die Chromosomenfäden (DNA-Moleküle) sind im Zellkern nicht einfach gelöst, sondern
werden mit Hilfe bestimmter Proteine (z.B. Histone) stabilisiert, verpackt, oder bearbeitet.
Die DNA mit diesen Proteinen gemeinsam bildet das Chromatin. Es gibt darin
aufgelockerte Bereiche, das Euchromatin, in dem die DNA gut zugänglich ist und daher
leicht abgelesen werden kann. Stillgelegte Bereiche nennt man Heterochromatin.
Im Kern befinden sich außerdem DNA-Polymerasen zur Verdoppelung der DNA und
Proteine, die regeln, welche Teile des Genoms gerade abgelesen werden müssen.
Wenn ein bestimmtes Protein von der Zelle benötigt wird muss zunächst eine Anweisung
an den Zellkern erfolgen, das entsprechende Gen abzulesen. Dies geschieht über
Transkriptionsproteine, die von der DNA den benötigten Abschnitt kopieren (=
transkribieren). Diese Gen-Kopien bestehen aus RNA, die sich von DNA minimal
unterscheidet, aber in der Zelle sehr rasch wieder abgebaut wird.
Sobald die Gen-Kopie des benötigten Proteins im Zellkern erstellt wurde wird sie als
mRNA (messenger, oder Boten-RNA) ins Cytoplasma geschleust, wo die Synthese des
Proteins mit Hilfe von Ribosomen durchgeführt wird.
Im Zellkern befindet sich auch der Nucleolus, das Kernkörperchen. In ihm wird der
Zusammenbau der Ribosomen mit den rRNA-Anteilen begonnen (fertige Ribosomen
können die Kernmembran nicht passieren).
Der Kern ist von der Kernmembran umgeben, die 9nm große Poren enthält, die den
Stofftransport zwischen Kern und Cytoplasma ermöglichen, aber große Partikel wie
Chromosomen oder fertige Ribosomen nicht passieren lässt (großporiges Molekularsieb).