Zellorganellen, Zellkern und Nukleinsäuren: Grundlagen der Zellbiologie

Zellorganellen und Sekretion

Sekrete sind Tränen, Speichel, Magensaft und Hormone.

Endoplasmatisches Retikulum (ER)

Das ER ist ein Netzwerk aus abgeflachten Säcken (Zisternen) und besteht aus einer Plasmamembran aus Lipoproteinen. Es dient der Speicherung und dem Transport von Stoffen. Man unterscheidet:

• Raues ER (rER): besitzt Ribosomen auf der Oberfläche und dient der Proteinproduktion.
• Glattes ER (sER): produziert Lipide, ohne Ribosomen.

Funktion: Das rER dient der Speicherung und Synthese von Proteinen, das sER dem Transport.

Golgi-Apparat

Der Golgi-Apparat besteht aus sichtbaren, abgeflachten Säcken mit einer cis- und einer trans-Seite (Dictyosomen). Seine Funktion ist Export, Empfang, Transport und Versand von Stoffen (verpacken). Er produziert Schleim, Glykoproteine und Polysaccharide für die Zellwand (Mittellamelle) und bildet Lysosomen sowie das Akrosom der Samenzelle.

Drüsen

• Sekretorische Zellen: einzellige Drüsen, z. B. Becherzellen in Nasenschleimhaut, Trachee und Magen.
• Endokrine Drüsen: geben Hormone direkt ins Blut ab, z. B. Schilddrüse (T3 und T4 regulieren den Stoffwechsel), Hoden (Testosteron), Bauchspeicheldrüse (Insulin und Glukose, Diabetes) und Nebennieren (Adrenalin).
• Exokrine Drüsen: geben Sekrete über Ausführungsgänge ab, z. B. Tränen- und Speicheldrüsen, Eierstöcke sowie Bauchspeicheldrüse.
• Gemischte Drüsen (anfärbbar): sowohl endokrin als auch exokrin, z. B. Bauchspeicheldrüse.

Ribosomen

Ribosomen bestehen aus Protein und ribosomaler RNA. Sie sind für die Proteinsynthese zuständig und liegen frei im Cytoplasma oder an den Membranen des rER.

Zellkern

Der Zellkern ist das Kontrollzentrum aller Zellaktivitäten. Seine Bestandteile sind:

• Kernhülle (Karyotheka): eine Doppelmembran aus Lipoproteinen mit Kernporen, über die der Kern mit dem rER und dem Cytoplasma in Verbindung steht.
• Kernplasma (Karyoplasma): eine Flüssigkeit, in der zahlreiche chemische Reaktionen ablaufen.
• Nukleolus (Kernkörperchen): reich an RNA und Proteinen, produziert Ribosomen.
• Chromatin: DNA mit Proteinen; bei der Zellteilung verdichtet es sich zu Chromosomen.

Chromosomen

Der Mensch besitzt 46 Chromosomen, also 23 Paare, jeweils 23 von Mutter und Vater.

Nukleinsäuren: DNA und RNA

Basen

• Purine: Adenin (A) und Guanin (G)
• Pyrimidine: Thymin (T), Uracil (U) und Cytosin (C)

Bei der DNA-Paarung gilt G-C (drei Wasserstoffbrücken) und A-T (zwei Wasserstoffbrücken).

DNA und RNA im Vergleich

• DNA: Zucker Desoxyribose, Basen A, G, C, T, doppelsträngig, kann sich selbst verdoppeln (Autoduplikation).
• RNA: Zucker Ribose, Basen A, G, C, U, einsträngig, keine Autoduplikation.

Informationsfluss

• DNA → DNA: Autoduplikation
• DNA → RNA: Transkription
• RNA → Protein: Translation