CAMBELL ZELLSTRUKTUR DEUTSCH

6 Die Struktur von Zellen
glattes ER
raues ER
Lumen
des ER
Cisternen
Ribosomen
Transportvesikel
glattes ER
Zellkernhülle
transitorisches ER
raues ER
200 nm
Abbildung 6.9: Das endoplasmatische Reticulum
(ER). Als Membransystem aus mit einander verbundenen
Tubuli und abgeflachten Membransäcken (Zisternen)
setzt sich das ER in der äußeren Zellkernhülle fort (vgl.
Anschnittzeichnung). Die ER-Mem branen umschließen
ein zusammenhängendes Kom partiment, das
ER-Lumen. Das auf seiner Au ßenseite mit Ribosomen
besetzte raue ER ist auf elektronen optischen Aufnahmen
vom glat ten ER, dem die Ribosomen fehlen, zu unterscheiden
(Fotografie unten in der Ab bil dung).
6.4.1 Das endoplasmatische Reticulum:
Die biosynthetische Fabrik
Das endoplasmatische Reticulum (ER) ist ein ausgedehntes Netzwerk
aus Membranen, das in vielen eukaryotischen Zellen mehr als die Hälfte der
Gesamtmembranfläche stellt (gr. endo, innen und plasma, Gebilde, lat. reticulum,
Netz, Netzwerk). Das Membrannetzwerk des ER besteht aus Membrantubuli
und ab geplatteten Membranbereichen, die als Cisternen bezeichnet wer den
(lat. cisterna, Brunnen, Sammelbehälter). Die ER-Mem bran umschließt und
definiert einen Innenraum des Organells, das Lumen, der durch die Membran
vom Cytosol getrennt ist. Da sich die ER-Membran in der äußeren Zellkernhülle
fortsetzt, gehört der Raum zwischen den beiden Zellkernmembranen strukturell
zum ER-Lumen (⇒ Abbildung 6.9).
Man unterscheidet zwei funktionell verschiedene Bereiche des ER, die kontinuierlich
ineinander übergehen können. Das glatte ER verdankt seinen Namen
der Tatsache, dass sich an diesen Membranbereichen keine außen anhaftenden
Ribosomen finden. Das raue ER trägt auf seiner Membranaußenseite
Ribosomen, die diesen Membranbereichen in elektronenmikroskopischen Bildern
ein raues, körniges Aussehen verleihen.
Die Funktionen des glatten ER Das glatte ER ist an verschiedenen Stoffwechselvorgängen
be teiligt, die von Zelltyp zu Zelltyp variieren. Dazu gehören
die Syn these von Lipiden, der Kohlenhydratstoffwechsel und die De toxifizierung
von Medikamentenwirkstoffen und Giften.
Das glatte ER enthält die Enzyme für die Lipidbiosynthese (Öle, Phospholipide,
Steroide). Zu den vom glatten ER in Tierzellen ge bildeten Stoffen gehören
bei den Wirbeltieren die Ge schlechts hormone und die verschiedenen, von
der Nebenniere sezernierten Steroidhormone. Die Zellen, die diese Hormone
herstellen und ausschütten – zum Beispiel in den Hoden und den Eier stöcken –
sind reich an glattem ER, ein Strukturmerkmal, das der Funktion dieser Zellen
entspricht.
Die Funktionen des rauen ER Viele Zelltypen sezernieren Proteine, die von
am rauen ER verankerten Ribosomen synthetisiert werden. So stellen etwa
be stimmte Zellen der Bauchspeicheldrüse das Proteinhormon In su lin her und
schütten es in den Blutstrom aus.
Sekretorische Pro teine verlassen das ER verpackt in Vesikel, die vom so genannten
transitorischen ER gebildet und abgeschnürt werden (Ab bildung 6.9).
Vesikel, die Stoffe von einem Ort der Zelle zu einem anderen bringen, heißen
Transportvesikel.
6.4.2 Der Golgi-Apparat: Fracht- und Umbauzentrum
Nach dem Verlassen des ER gelangt ein Großteil der Trans portvesikel zum Golgi-
Apparat (nach Camillo Golgi, italienischer Physiologe, 1843–1926). Man kann
sich den Golgi-Apparat als Fabrik, Lagerhaus, Sortieranlage und Frachtzentrum
vorstellen. Hier werden die Produkte des ER, zum Beispiel Proteine, chemisch
modifiziert und an andere Zielorte weiterverschifft.
Der Golgi-Apparat besteht aus abgeflachten Membranstapeln – Golgi-Zisternen
–, die wie aufgeschichtetes Fladenbrot aussehen (⇒Abbildung 6.10). Eine einzelne
Zelle kann viele – sogar hunderte – dieser Membranstapel enthalten.
Der Membranstapel des Golgi-Apparates besitzt eine Polarität. Die auf gegenüberliegenden
Seiten eines Membranstapels liegenden Membranen unterscheiden
sich in ihrer Dicke und in ihrer chemischen Zusammensetzung.
Vom ER an den Golgi-Komplex übergebene Produkte werden bei der Durchwanderung
des Membranstapels chemisch modifiziert.
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