Zellorganellen
Was sind Zellorganellen und welche Funktionen erfüllen sie in der Zelle? Die Fragen beantworten wir hier im Beitrag und im Video dazu!
Inhaltsübersicht
Zellorganellen einfach erklärt
Die Zellorganellen oder auch Organellen sind durch Membranen abgegrenzte Bereiche innerhalb einer Zelle. Während Eukaryoten (Zellkern) zahlreiche Organellen besitzen, enthalten Prokaryoten (kein Zellkern) in der Regel keine Zellorganellen im eigentlichen Sinn.
Innerhalb der Eukaryoten besitzen Pflanzenzellen und Tierzellen einige gemeinsame Zellorganellen, wie zum Beispiel den Zellkern, die Mitochondrien oder das endoplasmatische Retikulum. Nur die Pflanzenzelle wiederum besitzt beispielsweise eine Vakuole oder Plastiden.
Definition Zellorganellen
Ein Zellorganell oder auch Organell ist ein abgegrenzter Bereich innerhalb einer Zelle mit einer bestimmten Funktion.
Ende des 19. Jahrhunderts bezog sich der Begriff Organell noch auf alle Bestandteile der Zelle. Nach dieser Definition wurden alle zellulären Strukturen, die Organ-ähnlich sind, als Organellen bezeichnet. Dadurch wurden jedoch ebenfalls größere Moleküle wie zum Beispiel Enzymkomplexe als Zellorganellen angesehen.
Im 20. Jahrhundert entstand jedoch eine neue Definition der Zellorganellen. Nach dieser Definition kannst du nur Zellbestandteile als Organellen bezeichnen, wenn sie von einer Membran umgeben sind (Ausnahme: Ribosomen).
Neben der Bezeichnung „Zellorganellen“ wird auch oft der Begriff „Kompartimente“ oder „Zellkompartimente“ verwendet. Diese beziehen sich auf die sogenannte Kompartimentierung. Nach ihr ist eine Zelle in verschiedenste Räume eingeteilt. Innerhalb dieser Reaktionsräume laufen spezifische chemische Reaktionen ab.
Prokaryoten enthalten im Gegensatz zu den Eukaryoten in der Regel keine inneren Membranen. Nach der neusten Definition haben sie somit auch keine Organellen. Eine Ausnahme bilden beispielsweise die Thylakoide von Cyanobakterien oder die Magnetosomen von magnetotaktischen Bakterien.
Zellorganellen Beispiele
Nachfolgend haben wir dir die wichtigsten Organellen in einer Übersicht dargestellt:
- Zellkern
- Endoplasmatisches Retikulum
- Ribosomen
- Golgi Apparat
- Mitochondrien
- Vesikel
- Plastiden (z.B. Chloroplasten )
- Vakuole
Die wichtigsten Zellorganellen und Funktionen
Die Gesamtheit aller Zellorganellen, die durch einen Vesikeltransport verbunden sind, nennt man Endomembransystem. Dabei transportieren Bläschen (Vesikel) Moleküle wie Proteine zwischen Organellen.
Im Folgenden schauen wir uns die wichtigsten Bestandteile dieses Endomembransystems, also die Organellen, genauer an. Außerdem gehen wir auf die jeweiligen Funktionen der Zellorganellen ein.
Zellkern
Der Zellkern oder auch Nucleus ist das Kennzeichen für Eukaryoten. Er ist meistens das größte Zellorganell und enthält die Erbinformation in Form von Chromosomen.
Innerhalb des Zellkerns befindet sich der Nucleolus , auch Kernkörperchen genannt. Dieser ist insbesondere für die Produktion von Prä-Ribosomen verantwortlich.
Endoplasmatisches Retikulum
Das endoplasmatische Retikulum (= ER) liegt direkt am Zellkern. Es besteht aus verschiedenen, von Membranen umgebenen Hohlräumen.
Du kannst zwischen dem rauen ER (mit Ribosomen) und dem glatten ER (ohne Ribosomen) unterscheiden.
Die Ribosomen am rauen ER sind während der Proteinbiosynthese in der Lage, Proteine zu bilden.
Das glatte ER spielt vor allem bei Stoffwechselprozessen und als Calcium-Speicher eine wichtige Rolle.
Ribosomen
Ribosomen sind kleine, ovale Organellen, die aus Proteinen und rRNA aufgebaut sind.
Ihre Hauptaufgabe ist die Translation . Darunter kannst du dir das Ablesen von Informationen in Form von mRNA und die darauffolgende Bildung von Proteinen vorstellen.
Golgi-Apparat
Der Golgi-Apparat besteht aus einem oder mehreren Dictyosomen, die wiederum aus einigen Hohlräumen namens Zisternen und Vesikel zusammengesetzt sind.
Er ist in der Lage, Proteine zu verarbeiten und umzuwandeln. Diese Proteine kommen dabei vor allem vom endoplasmatischen Retikulum. Nach der Verarbeitung bindet der Golgi-Apparat die Proteine in Vesikel und kann sie zu mehreren Bereichen innerhalb der Zelle transportieren.
Mitochondrien
Die Mitochondrien sind nach der Endosymbiontentheorie entstanden und besitzen deshalb eine Doppelmembran, eigene Ribosomen und eine eigene DNA.
Ihre Aufgabe ist die Bildung des Energieträgers Adenosintriphosphat (ATP). Dieser ist dafür verantwortlich, dass alle Zellen mit ausreichend Energie versorgt sind.
Vesikel
Vesikel sind kleine, runde Bläschen, die von einer Membran umgeben sind und sich frei im Cytoplasma bewegen können.
Grundsätzlich ist die wichtigste Aufgabe von Vesikeln der Transport von Stoffen wie zum Beispiel Proteinen oder Lipiden. Du kannst sie jedoch noch weiter in unterschiedliche Arten einteilen. Zwei wichtige dieser Arten sind die Lysosomen und die Peroxisomen .
Die Lysosomen sind Vesikel, die in ihrem Inneren Verdauungsenzyme enthalten. Durch diese können sie zellfremde oder zelleigene Moleküle spalten und abbauen.
Die Peroxisomen enthalten in ihrem Inneren Enzyme namens Peroxidasen. Diese sind in der Lage, die Zelle zu entgiften, indem sie Wasserstoffperoxid (
) zu Wasser (
) und Sauerstoff (
) abbauen.
Plastiden
Als Plastiden kannst du alle Zellorganellen bezeichnen, die nur in einer Pflanzenzelle vorkommen und nach der Endosymbiontentheorie entstanden sind.
Sie sind, wie auch die Mitochondrien, meist von einer doppelten Membran umgeben und haben eine eigene DNA und eigene Ribosomen.
Die vier wohl wichtigsten Plastidentypen sind die Chloroplasten, die Proplastiden, die Leukoplasten und die Chromoplasten.
Vakuole
Eine Vakuole ist ein von einer Membran umgebener Hohlraum in Pflanzenzellen. In ihrem Inneren enthält sie eine Flüssigkeit namens Zellsaft.
Die wichtigste Funktion der Vakuole ist die Erzeugung eines Drucks innerhalb der Zelle namens Turgordruck. Dieser ist dafür verantwortlich, dass die gesamte Pflanzenzelle stabil und prall bleibt. Außerdem kann die Vakuole Makromoleküle verdauen und Giftstoffe speichern.
Übersicht Zellorganellen und ihre Funktionen
Hier sind nochmal die wichtigsten Organellen und ihre Funktionen in einer Tabelle:
| Zellorganell | Funktion |
| Zellkern | Steuerzentrale der Zelle, enthält Erbinformationen |
| Endoplasmatisches Retikulum | Protein- und Lipidsynthese, Transport innerhalb der Zelle |
| Ribosomen | Proteinproduktion |
| Golgi-Apparat | Modifikation und Verpackung von Proteinen |
| Mitochondrien | Energiegewinnung (Kraftwerk der Zelle) |
| Vesikel | Transport und Lagerung von Stoffen |
| Plastiden | Fotosynthese (nur in Pflanzenzellen) |
| Vakuole | Speicherung von Stoffen, Stabilität in Pflanzenzellen |
Die Zellorganellen arbeiten eng zusammen, um die Funktion und das Überleben der Zelle zu gewährleisten. Dabei übernimmt jede Organelle eine spezielle Rolle.
Zellorganelle — häufigste Fragen
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Was sind Zellorganellen? Zellorganellen sind spezialisierte Strukturen innerhalb der Zelle, die spezifische Funktionen übernehmen und von einer eigenen Membran umgeben sind. Sie ähneln den Organen in einem Organismus, da sie jeweils eine bestimmte Aufgabe erfüllen und das reibungslose Funktionieren der Zelle ermöglichen. -
Wie funktionieren Zellorganellen? Die Zellorganellen haben verschiedene Aufgaben innerhalb der Zelle. Zum Beispiel die Erhaltung der Zellstruktur, Fortpflanzung, Bewegung, Proteinbiosynthese, Energiegewinnung sowie den Transport von Stoffen in und aus der Zelle. -
Was ist ein Zellorganell? Ein Zellorganell ist ein abgegrenzter Bereich innerhalb der Zelle, der spezifische Aufgaben erfüllt. Da es von einer eigenen Membran vom Rest der Zelle getrennt ist, können eigene chemische Reaktionen unabhängig vom Rest der Zelle ablaufen.
Vakuole
Jetzt weißt du, was Zellorganelle sind und was ihre Aufgaben sind! Mehr Details zum Zellorganell Vakuole, erfährst du hier im Video.
