Big Bang HTL 4, Schulbuch

Grundbegriffe der Biologie 1 Biochemie und Biotechnologie (IV. Jahrgang, 7. Semester) 13 Direkt an den Zellkern an- geschlossen befindet sich ein Organell, das aus un- zähligen Membranstapeln besteht. Es heißt Endoplas- matisches Retikulum (7) . Und weil das ja wirklich nicht gerade einfach aus- zusprechen ist, wird es meist mit ER abgekürzt. Ein Teil des ER ist mit Ribo- somen besetzt und wird deshalb als raues ER (7a) bezeich- net. Dort werden Proteine für die Zellmembran, wie z. B. Transportproteine, hergestellt. Auch Proteine, die aus der Zelle ausgeschieden werden sollen, stammen aus dem rau- en ER. Der von Ribosomen freie Teil des ER wird glattes ER ( 7b ) genannt. Es spielt bei vielen Stoffwechselvorgängen, wie z. B. der Herstellung von Lipiden, eine wichtige Rolle. Vom ER können sich kleine Membrankügelchen, die Vesikel ( 8 ), ablösen. Diese dienen dem Transport der hergestellten Stoffe an ihren Bestimmungsort in der Zelle. Dem ER ähnlich, weil es sich auch um aufeinander gestapelte Membransäck- chen handelt, ist der Golgi- Apparat (9) . Hier werden viele Eiweißstoffe vervoll- ständigt. Außerdem spielt der Golgi-Apparat eine zentrale Rolle bei Trans- portvorgängen in der Zelle. Auch hier können sich ständig Vesikel ablösen. Für die Energieversorgung der Zelle sind vor allem die Mitochondrien (10) verant- wortlich. Mit Hilfe von Sauer- stoff werden hier große Men- gen ATP (= Energiemolekül) produziert. Mitochondrien sind von zwei Membranen umschlossen, wobei die innere stark gefaltet ist, um ihre Oberfläche zu vergrößern. Dies ist notwendig, weil gerade an dieser inneren Mitochondrienmembran die Reaktionen zur Bildung von ATP ablaufen (siehe auch Kapitel 4 Stoff- wechsel). Mitochondrien enthalten außerdem eine eigene ringförmige DNA und Ribosomen. Damit können sie ihre Proteine selbst herstellen. Besonderheiten pflanzlicher Zellen Alle Pflanzenzellen sind außen von einer Zellwand (11) umgeben. Diese stellt zwar keine Barriere für lösliche Stoffe dar wie die Membran, verschafft der Zelle aber mechani- sche Stabilität. Die Zellwände bestehen vor allem aus Cellu- lose, können aber auch andere Stoffe wie z. B. Lignin ent- halten. Die Zellwände der Pflanzenzellen stützen auch die Pflanze an sich, die ja kein Skelett hat wie z. B. der Mensch. Abb. 1.22: Endoplasmatisches Retikulum (ER), 7a raues ER, 7b glattes ER Abb. 1.23: Golgi-Apparat (9) mit Vesikel (8) Abb. 1.24: Mitochondrium Für die pflanzliche Zelle be- sonders wichtig sind die Chloroplasten (12) . Sie sind der Ort der Photosynthese. Zu diesem Zwecke enthalten sie unter anderem den Farbstoff Chlorophyll. Chloroplasten haben ähnlich den Mitochondrien zwei Membranen, aus der Inneren haben sich allerdings Stapel von Membransäckchen entwickelt, die das Chlorophyll ent- halten. Ihm verdanken die Pflanzen ihre grüne Farbe. Eine weitere Besonderheit der pflanzlichen Zelle ist die Vakuole (13) . Sie ist das größte Organell der Pflanzenzelle, so groß, dass der Rest der Zelle oft ganz an die Membran gepresst wird. Die Vakuole ist von einer Membran umhüllt und mit einer wässrigen Lösung gefüllt, die im Gegensatz zum Plasma kaum Proteine enthält. Die Vakuole kann durch Osmose Wasser aufnehmen und so Druck auf die Zellwand ausüben. Dieser Druck wird Turgor genannt und kann Werte bis 40 bar erreichen. Kein Wunder also, dass Grashalme selbst Asphalt durchdringen können. Neben diesem Druck- aufbau ist die Vakuole auch ein Speicherort. Außerdem werden hier Stoffe, die von der Zelle nicht mehr benötigt werden, abgebaut. Manchmal lagert die Vakuole auch Farbstoffe ein, die das Pflanzenorgan z. B. die Kronblätter einer Rose, einfärben. Besonderheiten tierischer Zellen Das Hauptmerkmal tierischer Zellen im Vergleich zur Pflan- zenzelle ist das Fehlen der Zellwand. Dadurch sind tierische Zellen oft unregelmäßig geformt. Außerdem verläuft der Abbau unerwünschter Stoffe in tierischen Zellen in soge- nannten Lysosomen (14). Dies sind eine Art größerer Vesikel, die Verdauungsenzyme (= Eiweißstoffe, die andere Molekü- le aufspalten) beinhalten. In tierischen Zellen findet man außerdem Hohlzylinder mit sternförmigem Querschnitt, die an der Zellteilung beteiligt sind. Sie werden Centriolen (15) genannt. Manche tierische Zellen besitzen außerdem Cilien , kleine Ausstülpungen der Zellmembran, die durch Proteine beweg- lich sind. Ähnlich aufgebaut, aber viel länger, sind Geißeln . Davon besitzen die Zellen aber wenn, dann nur ein bis drei Stück. Cilien und Geißeln sind bei pflanz- lichen Zellen äußerst selten. ( F19) Abb. 1.25: Chloroplast Abb. 1.26: Centriol Nur zu Prüfzwecke – Eigentum des Verlags öbv