Zellkompartimente
Bei Prokaryonten findet man nur ein einziges Zellkompartiment, das das
Cytoplasma von der Umwelt trennt; Eukaryonten hingegen sind in viele
von Membranen umschlossene Kompartimente unterteilt, wovon eines der
Zellkern ist.
In der Eukaryotischen Zelle unterteilen Membranen die Zelle in die
folgenden Kompartimente: Cytosol, Zellkern, Mitochondrien,
Chloroplasten, ...
Die begrenzenden Membranen bilden sich durch die amphipathischen
Eigenschaften der sie bildenden Moleküle. Man kann sie anhand ihres
unpolaren Schwanzes in gesättigte und ungesättigte Fettsäuren
unterteilen. Die Unterteilung an Hand des polaren Kopfes erfolgt in:
- Phospholipide, bei denen der hyrophile Kopf über eine
Phosphatgruppe an das Molekül gekoppelt ist.
- Glykolipide, bei denen ein Saccharidkopf mit den Fettsäuren
verbunden ist (bei Tieren über einen Aminoalkohol).
- Steroide enthalten einen Steroidring. Sie sind dadurch flach und
steif.
Diese Moleküle bilden die Lipiddoppelschicht - eine zweidimensionale
Flüssigkeit. Bei tierischen Zellen wird die Stabilität der Zelle durch
einen hohen Anteil an Cholesterol, einem Steroid, erreicht.
In die Membran eingelagerte Proteine enthalten hydrophobe Bereiche,
die man mt einer Hydropathiekurve ungefähr bestimmen kann. Die
Darstellung erfolgt auf einer Skala, bei der die hydrophoben Bereiche
im positiven, die hydrophilen im Negativen liegen.
Die Innen- und Aussenseite der Membran unterscheidet sich in mehrerer
Hinsicht: Die Lipide der beiden Seiten unterscheiden sich hinsichtlich
ihrer Köpfe wie auch ihrer Reste. Dieser Unterschied beruht auf einem
aktiven Transport der Lipide durch die Flippase. Die Proteine sich
ebenfalls entweder auf unterschiedlichen Seiten oder in
unterschieldicher Ausrichtung in die Membran insertiert. Die
Kohlenwasserstoffe der Glykolipide und Glykoproteine findet man
ausschliesslich auf der Aussenseite. Ausserdem befindet sich in
einigen Fällen auf der Oberfläche der Zelle eine ausgedehnet
extrazelluläre Matrix.
Die wichtigsten Membrankompartimente sind das ER und der
Golgiapparat, ausserdem Lysosomen und Peroxisomen.
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