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Genomstruktur in Eu- und Prokaryonten

Zellen mit Zellkern - Die eukaryontische Zelle

Viele einzellige Lebewesen und alle Vielzeller sind Eukaryonten, d.h. sie besitzen einen echten Zellkern (Eukaryon), der ihnen den Namen gibt. Neben dem Zellkern unterscheiden sich Eukaryonten noch in anderer Hinsicht von den viel einfacher gebauten Prokaryonten.

Während Prokaryonten aus einer mehr oder weniger unstrukturierten Zelle bestehen, ist die eukaryontische Zelle in kleine, membranumhüllte Reaktionsräume unterteilt: die Organellen. Organellen übernehmen in der Zelle ebenso wie die Organe der höheren Eukaryonten ganz spezielle Aufgaben.

Abb.1
Die eukaryontische Zelle

Die Organellen und andere besondere Strukturen der eukaryontischen Zelle

Im membranumhüllten Zellkern der eukaryontischen Zelle liegt das Erbgut, die DNA, in Form von Chromosomen. Hier wird die genetische Information der DNA in das Botenmolekül Messenger-RNA (mRNA) umgeschrieben, ein Vorgang, der auch Transkription genannt wird. Am Ribosom im Cytoplasma der Zellen wird diese mRNA in ein Protein übersetzt (Translation). Bei der Zellteilung (Mitose) wird die Kernmembran kurzzeitig aufgelöst, die doppelsträngige DNA getrennt und je eine Hälfte in die beiden Tochterzellen transportiert.

Die Mitochondrien sind die Orte, an denen die Zelle Energie gewinnt. Oft werden Mitochondrien als "Kraftwerke der Zelle" bezeichnet, weil hier Energie durch Verbrennung erzeugt wird. Aus der Verbrennung von Kohlenhydraten entsteht Energie in Form von ATP. Mitochondrien sind von einer doppelten Membran umhüllt und enthalten eigene, kleine DNAs in Form von ringförmigen Plasmiden.

An den Ribosomen wird die Information des Erbguts in Proteine übersetzt. Diese rundlichen Organellen sind selbst aus Proteinen und Nucleinsäure (RNA) aufgebaut. Ribosomen der Eukaryonten sind mit 80S etwas größer als die der Prokaryonten (70S). Ribosomen können in Konakt mit dem endoplasmatischen Retikulum (ER) stehen, einem Röhrensystem, das die ganze Zelle durchzieht. Im ER werden Proteine chemisch modifiziert, indem z.B. Zuckereinheiten angehängt werden.

Auch der Golgi-Apparat ist ein System von membranumhüllten Hohlräumen, die in flachen Stapeln (den Dictyosomen) übereinander liegen. Hier werden ebenfalls Proteine modifiziert, aber auch sortiert, konzentriert, gelagert und transportiert - fast so wie auf einer Poststation.

Einige eukaryontische Zellen sind beweglich, manche können kriechen wie Amoeben, während andere Cilien oder Flagellen tragen, mit denen sie sich fortbewegen können. Diese Flagellen heißen zwar ebenso wie die Flagellen der Prokaryonten, sind aber vollständig anders aufgebaut. Eukaryontische Cilien oder Flagellen bestehen aus Mikrotubuli.

Lysosomen und Sphärosomen sind von Membranen umgebene Partikel im Zellplasma, die bestimmte Stoffwechselenzyme enthalten.

Mikrotubuli, Mikrofilamente und intermediäre Filamente sind röhrenförmige Aggregate von Proteinen. Sie sind für Bewegungsvorgänge innerhalb der Zelle wichtig und bilden das so genannte Cytoskelett, das die Zellen durchzieht und ihnen eine gewisse Formstabilität verleiht.

Wollen Sie mehr wissen zum Aufbau einer eukaryontischen Zelle? Link zur Lerneinheit "Die eukaryontische Zelle"

Test: Pro- und Eukaryonten

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