Zellorganellen: Funktionen von Golgi-Apparat bis Chloroplasten

Der Golgi-Apparat: Funktionen und Prozesse

Der Golgi-Apparat ist ein zentrales Organell für die Modifikation und den Transport von Proteinen und Lipiden. Seine Hauptfunktionen umfassen:

• Proteinglykosylierung: Ein kontinuierlicher Prozess, der die Zisternen von der cis- zur trans-Seite durchläuft.
• Synthese: Produktion von Glykolipiden, Sphingomyelin und Polysacchariden.
• Zellwandbildung: In pflanzlichen Zellen werden komplexe Zellwandbestandteile in Vesikeln für den Export verpackt.
• Protein-Sortierung: Gezielte Steuerung des Proteintransports.
• Akrosombildung: Beteiligung an der Bildung des Akrosoms in Spermien.

Chloroplasten: Photosynthese und Stoffwechsel

Chloroplasten sind membranumschlossene Organellen, die für die Photosynthese, die Fettsäure-Biosynthese und die Reduktion von Nitrat zu Nitrit verantwortlich sind.

• Struktur: Sie besitzen eine Doppelmembran. Im Inneren befindet sich das Stroma mit DNA, Ribosomen und Enzymen.
• Thylakoide: Abgeflachte Membransysteme, die Chlorophyll enthalten. Sie bilden Stapel, die als Grana bezeichnet werden.
• Rubisco (Ribulose-1,5-bisphosphat-Carboxylase/Oxygenase): Das häufigste Enzym auf der Erde. Es fixiert CO2 während der Dunkelreaktion der Photosynthese und macht etwa 20 % des löslichen Proteins im Chloroplasten aus.
• Cytochrom f: Ein Protein der Elektronentransportkette in der Lichtreaktion, das als Teil eines Komplexes mit Cytochrom b6 fungiert.

Lysosomen: Das Verdauungssystem der Zelle

Lysosomen sind membranumschlossene Vesikel, die hydrolytische Enzyme für den intra- und extrazellulären Abbau enthalten.

• pH-Wert: Sie halten einen sauren pH-Wert von etwa 5 aufrecht, unterstützt durch Protonenpumpen in der Membran.
• Typen: Man unterscheidet primäre Lysosomen, sekundäre Lysosomen (Verdauungsvorgang läuft) und Restkörper (abgeschlossener Vorgang).
• Funktionen: Heterophagie (Abbau von Material von außen) und Autophagie (Abbau zelleigener Bestandteile).

Mitochondrien: Energiekraftwerke der Zelle

Mitochondrien sind essenziell für die Zellatmung und den Energiestoffwechsel:

• Atmungskette & oxidative Phosphorylierung: Zentrale Prozesse der ATP-Gewinnung.
• Beta-Oxidation: Abbau von Fettsäuren in der mitochondrialen Matrix.

Das Zentrosom: Struktur und Zellteilung

Das Zentrosom ist ein nicht-membranumschlossenes Organell, das in tierischen Zellen bei der Zellteilung eine zentrale Rolle spielt.

• Aufbau: Besteht aus zwei senkrecht zueinander stehenden Zentriolen, die von perizentriolärem Material umgeben sind.
• Mikrotubuli: Die Zentriolen bestehen aus neun Triplett-Mikrotubuli (9x3+0 Struktur). Sie dienen als Keimbildungszentrum für Mikrotubuli, die als Aster ausstrahlen und das Zytoskelett organisieren.