Organellen eukaryotischer Zellen

Eukaryotische Zellen sind im Aufbau hoch komplex. Jedes einzelne Zellorganell übernimmt bestimmte Funktionen, so dass Prozesse parallel in der Zelle ablaufen können. Neben den Organellen gibt es noch komplexe Biomoleküle wie Ribosomen oder Centriolen. Diese Funktionseinheiten und die Organellen und ihre Aufgaben stehen im Fokus des Lernkapitels.

Zellorganellen bilden im Rahmen der Kompartimentierung eigene abgeschlossene Reaktionsräume und bieten so die optimale zeitlich organisierte Ausnutzung und Durchführung von biochemischen Reaktionen. Man unterscheidet je nach Aufbau der Zellorganellen die folgenden Gruppen: 

Funktionseinheiten

= Biomoleküle, die wichtige und spezifische Aufgaben übernehmen. Die Funktionseinheiten sind im Zytoplasma lokalisiert und im Gegensatz zu den Organellen nicht von einer Membran umgeben.

• Ribosomen: Ort der Proteinbiosynthese. An den Ribosomen wird die Nukleotidinformation in Aminosäureinformation übersetzt. Proteine werden gebildet.
• Zentriolen: bilden die Basisstruktur der Zellbewegung
• Mikrotubuli, Mikrofilamente, Intermediärfilamente: bilden das Zellskelett (= Zytoskelett) und dienen als Bewegungshilfe z.B. bei der Zellteilung
• Zilien, Geißeln: dienen der Fortbewegung des Organismus

Organellen mit einer Membran

Zellorganellen sind in der Regel von einer Membran umgeben. Endoplasmatisches Retikulum, Lysosomen oder Golgi-Apparat sind Beispiele dafür.

• Endoplasmatisches Retikulum (ER): Das ER ist ein netzförmiges System. Hier werden nicht nur Membranen gebildet, sondern auch Proteine synthetisiert, welche die Zelle anschließend verlassen. Das ER ist direkt an den Zellkern angeschlossen.
• Golgi-Apparat: Der Golgi-Apparat ist das Sortierzentrum der Zelle. Er kommt z.B. beim Export von Proteinen zum Einsatz. Die Diktyosomen sind Bestandteil des Golgi-Apparats und stellen Transportvesikel zwischen der Membran des endoplasmatischen Retikulums und der Membran des Golgi-Apparats dar.
• Lysosomen: Hier befindet sich das Verdauungszentrum der Zelle. Proteine oder Organellen, die nicht mehr benötigt werden, werden hier abgebaut (Vakuole und Peroxisomen in Pflanzenzellen).  

Organellen mit doppelter Membran

Nur der Zellkern, die Mitochondrien und die Chloroplasten sind von einer doppelten Membran umgeben. Bei den Mitochondrien und Chloroplasten vermutet man ein Einwandern prokaryotischer Zellen in die eukaryotische Zelle, sodass die Mitochondrien/Chloroplasten als Symbionten in der Zelle leben (→ Endosymbiontentheorie).

• Zellkern: Speicherort der DNA. Im Verlauf der Zellteilung wird die DNA in Form von Chromosomen sichtbar und auf die Tochterzellen verteilt. Im eukaryotischen Zellkern finden auch die Prozesse der Transkription (Herstellen der Prä-mRNA) und des Spleißens (mRNA-Produkt entsteht) statt.
• Mitochondrien: Ort der Atmungskette und der anaeroben Energiegewinnung
• Chloroplasten (Pflanzenzelle): Ort der Fotosynthese

Eukaryotische Zelle (tierisch).