Zellstrukturen und ihre Funktionen im Überblick

Zellwand

Die Zellwand befindet sich auf der Außenseite der Plasmamembran. Ihre Funktionen sind die Gewährleistung von Form und Steifigkeit der Pflanzenzelle, die Aufrechterhaltung des osmotischen Gleichgewichts, die Verbindung zu angrenzenden Zellen, der Austausch von Flüssigkeiten, die zelluläre Kommunikation sowie die Barrierefunktion gegen Krankheitserreger.

Plasmamembran

Die Plasmamembran ist eine dünne Schicht, die das Zytoplasma der Zelle umschließt und eine andere Zusammensetzung als die Umgebung aufweist. Sie reguliert den Stoffaustausch und besteht aus Lipiden und Proteinen.

Zytoplasma

Das Zytoplasma kommt sowohl in Prokaryonten als auch in Eukaryonten vor und liegt zwischen dem Zellkern und der Plasmamembran. Es besteht aus drei Komponenten: dem Cytosol, dem Zytoskelett und verschiedenen Organellen.

Cytosol

Das Cytosol ist eine wässrige Flüssigkeit mit einer Vielzahl gelöster Stoffe (Glukose, Aminosäuren, Mineralien, Proteine). Hier finden wichtige Stoffwechselreaktionen wie die Glykolyse oder die Glykogensynthese statt.

Zytoskelett

Das Zytoskelett kommt in Eukaryonten vor und besteht aus einem Netzwerk von Proteinfilamenten, die als internes Stützgerüst der Zelle dienen. Es bestimmt die Form der Zelle, die Position der Organellen und ermöglicht Bewegungen.

Ribosomen

Ribosomen sind nicht-membranöse Organellen, die aus RNA und Proteinen bestehen. Sie liegen frei im Zytoplasma oder sind an das raue endoplasmatische Retikulum (RER) bzw. die Kernmembran gebunden. Sie sind maßgeblich an der Proteinsynthese beteiligt.

Centriolen

Centriolen sind Strukturen, die aus Mikrotubuli (bestehend aus Tubulin) aufgebaut sind. Sie kommen in Eukaryonten vor, jedoch nicht in höheren Pflanzen. Ihre Funktion liegt in der Organisation von Wimpern, Geißeln und dem Spindelapparat bei der Zellteilung.

Wimpern und Geißeln

Dies sind mobile Anhängsel an der Zelloberfläche. Wimpern (Cilien) sind kurz und zahlreich, während Geißeln (Flagellen) lang sind. Ihre Funktion besteht darin, die Zelle in einem flüssigen Medium zu bewegen oder Flüssigkeiten an der Zelloberfläche zu transportieren.

Lysosomen

Lysosomen sind membrangebundene Bläschen in Eukaryonten, die hydrolytische Enzyme (Hydrolasen) enthalten. Diese dienen dem Abbau biologischer Makromoleküle und der zellulären Verdauung.

Peroxisomen

Peroxisomen sind membrangebundene Organellen in Eukaryonten, die oxidative Enzyme enthalten. Ihre Funktionen umfassen:

• Oxidative Reaktionen: Verschiedene Oxidasen oxidieren organische Verbindungen, wobei Elektronen auf Sauerstoff übertragen werden, wodurch Wasserstoffperoxid entsteht, das anschließend abgebaut wird.
• Entgiftung: Peroxisomen enthalten Enzyme, die Giftstoffe aus der Zelle entfernen.

Endoplasmatisches Retikulum (ER)

Das ER ist ein System aus Endomembranen und Hohlräumen. Es gibt zwei Arten:

• RER (raues ER): Befindet sich in der Nähe des Kerns und trägt Ribosomen an der äußeren Membran. Es ist an der Proteinsynthese und Glykosylierung von Proteinen beteiligt.
• REL (glattes ER): Liegt weiter vom Kern entfernt und besitzt keine Ribosomen. Es dient der Entgiftung organischer Verbindungen (z. B. in der Leber) und der Synthese von Hormonen (in Keimdrüsen und Nebennierenrinde).