Zellorganell und Kategorie:Dunkle Materie: Unterschied zwischen den Seiten

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[[Datei:Biological cell.svg|mini|350px| '''Schemazeichnung einer tierischen Zelle.''' Das Cytoplasma (11) wird nicht als Organell bezeichnet.
[[Kategorie:Anthroposophische Physik]]
{| class="wikitable toptextcells"
[[Kategorie:Joachim Stiller]]
|-
[[Kategorie:Dunkle Materie|!]]
! width="50%"| Membranumschlossene Organellen
[[Kategorie:Kosmologie]]
! width="50%"| Strukturen ohne Membran, die je nach Definition zu den Organellen gezählt werden könnten
|-
| [[Zellkern]] (2)
| [[Nukleolus]] (1)
|-
| [[Vesikel (Biologie)|Vesikel]] (4)
| [[Ribosomen]] (3)
|-
| Raues [[endoplasmatisches Reticulum]] (ER, 5)
| [[Mikrotubuli]] (7)
|-
| [[Golgi-Apparat]] (6)
| [[Zentriol]]en (13)
|-
| Glattes ER (8)
|
|-
| [[Mitochondrium|Mitochondrien]] (9)
|
|-
| [[Lysosom]] (10)
|
|-
| [[Peroxisom]]en (12)
|
|}]]
{{Infobox GO-Terminus
| Typ = C
| GO = 0043226
| Eltern = [[Zelle (Biologie)|Zelle]]
| Kinder =
}}
 
Ein '''Organell''' ([[Diminutiv]] zu [[Organ (Biologie)|Organ]], also „Orgänchen“) ist ein strukturell abgrenzbarer Bereich einer [[Zelle (Biologie)|Zelle]] mit einer besonderen Funktion. Die Definition ist uneinheitlich: Manche Autoren bezeichnen nur Strukturen mit [[Biomembran|Membran]] als Organellen, also beispielsweise [[Zellkern]], [[Mitochondrium|Mitochondrien]], den [[Golgi-Apparat]] und das [[Endoplasmatisches Retikulum|endoplasmatische Retikulum]]. Andere fassen den Begriff weiter und schließen auch andere Strukturen ein, beispielsweise [[Centriol]]en. Bei [[Einzeller]]n wird „Organell“ in diesem Sinn als Bezeichnung für komplexe Strukturen wie [[Flagellum|Geißel]] und [[Augenfleck]] verwendet.<ref>''Herder Lexikon der Biologie.'' 1994.</ref>
 
Einzellige Lebewesen ohne Zellkern ([[Prokaryoten]]) haben in der Regel keine Membranen im Inneren der Zelle und demnach auch keine Organellen nach der ersten Definition. Es gibt jedoch prokaryotische Strukturen, die als Organellen im weiteren Sinn aufgefasst werden können.<ref name="pref">{{Literatur |Autor=C. A. Kerfeld, M. R. Sawaya, S. Tanaka, ''et al'' |Titel=Protein structures forming the shell of primitive bacterial organelles |Sammelwerk=Science |Band=309 |Nummer=5736 |Datum=2005 |Seiten=936–938 |DOI=10.1126/science.1113397 |PMID=16081736}}</ref>
 
== Begriffsgeschichte und Definitionen ==
[[Datei:Paramecium Eating De.svg|mini|hochkant=2|Möbius’ ursprüngliche Definition von „Organula“ (1882) schloss nur organähnliche Strukturen von Einzellern ein. Hier ein Schema des [[Pantoffeltierchen]]s, mit Nahrungsvakuolen, Cilien und anderen Organellen.]]
[[Datei:Wilson1900Fig31A.jpg|mini|Wilson (1900) bezeichnete Strukturen in Zellen von Mehrzellern noch als „Organe“ oder „Zellorgane“. Hier eine Zelle aus seinem Lehrbuch, mit zwei Centrosomen im Zentrum der sternartig angeordneten [[Mikrotubulus|Mikrotubuli]] während einer [[Mitose|Kernteilung]]. In der Mitte die [[Chromosomen]].]]
[[Datei:Endomembrane system diagram de.svg|mini|Nach einer heute teilweise verwendeten Definition werden nur noch membranbegrenzte Strukturen als Organellen bezeichnet.]]
 
Als ''[[Organ (Biologie)|Organ]]'' wird in der [[Biologie]] eine abgegrenzte Funktionseinheit innerhalb eines Lebewesens bezeichnet. Die [[Analogie (Philosophie)|Analogie]] zu den mikroskopischen Strukturen innerhalb einer Zelle ist für Autoren entsprechender Lehrbücher anscheinend so offensichtlich, dass sie nicht näher erläutert wird. Der erste, der für entsprechende zelluläre Strukturen eine Verkleinerungsform des Wortes ‚Organ‘ benutzte, war vermutlich der deutsche Zoologe [[Karl August Möbius]] (1884):
{{Zitat
|Text=Während die Fortpflanzungszellen der vielzelligen Tiere unthätig fortleben bis sie sich loslösen, wandern und entwickeln, treten die einzelligen Tiere auch durch die an der Fortpflanzung beteiligten Leibesmasse in Verkehr mit der Außenwelt und viele bilden sich dafür auch besondere Organula.
|ref=<ref name="moebius">{{Literatur |Autor=Karl August Möbius |Titel=Das Sterben der einzelligen und der vielzelligen Tiere. Vergleichend betrachtet |Sammelwerk=Biologisches Centralblatt |Band=4 |Nummer=13, 14 |Datum=1884-09 |Seiten=389–392, 448 |Online=[http://www.dietzellab.de/goodies/history/ dietzellab.de]}}</ref>}}
Organulum (Plural: Organula) ist die Verkleinerungsform zum [[latein]]ischen Organum. In einer Fußnote, die als Berichtigung in der folgenden Ausgabe der Zeitschrift erschien, erklärte Möbius:
: „Die Organe der Heteroplastiden [=&nbsp;Mehrzeller] bestehen aus vereinigten Zellen. Da die Organe der Monoplastiden [=&nbsp;Einzeller] nur verschieden ausgebildete Teile e&nbsp;i&nbsp;n&nbsp;e&nbsp;r Zelle sind schlage ich vor, sie ‚Organula‘ zu nennen“.<ref name="moebius" /> [die geklammerten Erklärungen kommen im Originaltext nicht vor].
Die ursprünglichste Definition des Begriffs beschränkte sich demnach ausschließlich auf Zellbestandteile von Einzellern.
Einige etwas später erschienene Arbeiten nennen Möbius namentlich als Urheber.<ref>{{Literatur |Autor=Otto Bütschli |Titel=Dr. H. G. Bronn’s Klassen u. Ordnungen des Thier-Reichs wissenschaftlich dargestellt in Wort und Bild. Erster Band. Protozoa. Dritte Abtheilung: Infusoria und System der Radiolaria |Datum=1888 |Seiten=1412 |Zitat=Die Vacuolen sind demnach in strengem Sinne keine beständigen Organe oder O&nbsp;r&nbsp;g&nbsp;a&nbsp;n&nbsp;u&nbsp;l&nbsp;a (wie Möbius die Organe der Einzelligen im Gegensatz zu denen der Vielzelligen zu nennen vorschlug)}}</ref><ref>''Amer. Naturalist.'', 23, 1889, S. 183: “It may possibly be of advantage to use the word organula here instead of organ, following a suggestion by Möbius. Functionally differentiated multicellular aggregates in multicellular forms or metazoa are in this sense organs, while for functionally differentiated portions of unicellular organisms or for such differentiated portions of the unicellular germ-elements of metazoa the diminutive organula is appropriate.” Zitiert nach: [http://www.oed.com/view/Entry/132427?redirectedFrom=organelle ''organelle''.] In: ''[[Oxford English Dictionary]]''.</ref><ref>''Journal de l’anatomie et de la physiologie normales et pathologiques de l’homme et des animaux.'' ([http://books.google.com/books?id=yAQwAAAAIAAJ&q=Organulum+OR+Organula+OR+Organella+date:1800-1900&dq=Organulum+OR+Organula+OR+Organella+date:1800-1900&as_brr=0&pgis=1 books.google.com]).</ref>
 
Es dauerte noch etliche Jahre, bis der Ausdruck ''Organulum'' oder der neuere ''Organell'' sich generell durchsetzten und in einer erweiterten Bedeutung auch Bestandteile von Zellen der Mehrzeller einschloss. Bücher und Lehrbücher um 1900, von [[Valentin Häcker]],<ref>{{Literatur |Autor=Valentin Haecker |Titel=Zellen- und Befruchtungslehre |Verlag=Gustav Fischer |Ort=Jena |Datum=1899}}</ref> [[Edmund Beecher Wilson|Edmund Wilson]]<ref>{{Literatur |Autor=Edmund Beecher Wilson |Titel=The cell in Development and Inheritance |Auflage=2. |Verlag=The Macmillan Company |Ort=New York |Datum=1900}}</ref> und [[Oscar Hertwig]],<ref>{{Literatur |Autor=Oscar Hertwig |Titel=Allgemeine Biologie. Zweite Auflage des Lehrbuchs „Die Zelle und die Gewebe“ |Verlag=Gustav Fischer |Ort=Jena |Datum=1906}}</ref> sprachen noch von den ''Organen'' der Zelle. Später wurden beide Bezeichnungen wohl eine Zeit lang nebeneinander verwendet:
[[Bengt Lidforss]] schrieb 1915: „Eine Neubildung dieser Organe oder Organellen findet wenigstens bei höheren Pflanzen nicht statt“.<ref>{{Literatur |Autor=B. Lidforss |Hrsg=Paul Hinneberg |Titel=Allgemeine Biologie |Verlag=B. G. Teubner |Ort=Leipzig, Berlin |Datum=1915 |Kapitel=Protoplasma |Seiten=227 (218–264)}}</ref>
 
Gegen 1920 wurde der Ausdruck ''Organell'' benutzt für die Antriebstrukturen („motor organelle complex“, [[Flagelle]]n und deren Verankerung)<ref>{{Literatur |Autor=Charles Atwood Kofoid, Olive Swezy |Titel=Flagellate Affinities of Trichonympha |Sammelwerk=Proceedings of the Nationa Academy of Scieces USA |Band=5 |Nummer=1 |Datum=1919 |Seiten=9–16 |Online=[http://www.pnas.org/cgi/content/citation/5/1/9 Online]}}</ref> und andere Strukturen von Einzellern.<ref>Cl. Hamburger: ''Handwörterbuch der Naturw.'' Band V, S. 435. Infusorien. ''Zitiert nach'' {{Literatur |Autor=Hans Petersen |Titel=Über den Begriff des Lebens und die Stufen der biologischen Begriffsbildung |Sammelwerk=Archiv für Entwicklungsmechanik der Organismen (jetzt:Development Genes and Evolution) |Band=45 |Nummer=3 |Datum=1919 |Seiten=423–442 |DOI=10.1007/BF02554406}}</ref> [[Alfred Kühn]] schrieb 1920 von den [[Centriol]]en als ''Teilungsorganellen'', für welche allerdings bei den [[Vahlkampfia|Vahlkampfien]] gelte, dass „die Alternative: Organell oder Produkt der Strukturbildung“ noch nicht entschieden sei – ohne aber darauf einzugehen, worin der Unterschied zwischen beiden Alternativen läge.<ref>{{Literatur |Autor=Alfred Kühn |Titel=Untersuchungen zur kausalen Analyse der Zellteilung. I. Teil: Zur Morphologie und Physiologie der Kernteilung von Vahlkampfia bistadialis |Sammelwerk=Archiv für Entwicklungsmechanik der Organismen (jetzt:Development Genes and Evolution) |Band=46 |Datum=1920 |Seiten=259–327 |DOI=10.1007/BF02554424}}</ref>
 
[[Max Hartmann (Zoologe)|Max Hartmann]] benutzte den Ausdruck 1953 in einem Lehrbuch für extrazelluläre (Pellicula, Schalen, Zellwände) und intrazelluläre Skelette der Einzeller.<ref>{{Literatur |Autor=Max Hartmann |Titel=Allgemeine Biologie |Auflage=4. |Verlag=Gustav Fisher |Ort=Stuttgart |Datum=1953}}</ref>
 
Erst später bildete sich die ''heute weit verbreitete Definition''<ref>Nultsch: ''Allgemeine Botanik.'' 11. Aufl. 2001, Thieme Verlag</ref><ref>Wehner, Gehring: ''Zoologie.'' 23. Aufl. 1995, Thieme Verlag.</ref><ref>Alberts et al.: ''Molecular Biology of the Cell.'' 4. Aufl. 2002, [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=Books&itool=toolbar „NCBI-Bookshelf“]</ref><ref>Brock: ''Mikrobiologie.'' 2. korrigierter Nachdruck (2003) der 1. Aufl. von 2001.</ref> heraus, nach der nur von einer [[Biomembran|Membran]] umgebene Zellbestandteile als Organellen angesehen werden. Manchmal wird dies noch weiter eingeschränkt und nur Mitochondrien und [[Plastid]]en, die ein eigenes Genom haben, werden als Organellen bezeichnet.<ref>Hans Kleinig, Uwe Maier: ''Kleinig/Sitte Zellbiologie''. Gustav Fischer Verlag, 4. Auflage 1999, ISBN 3-437-26010-3.</ref> Aber auch die ursprünglichere Definition der subzellulären Funktionseinheiten im Allgemeinen ist weiterhin in Benutzung.<ref>Strasburgers ''[[Lehrbuch der Botanik für Hochschulen]]''. 35. Aufl. 2002, S. 42.</ref><ref name="clam">{{Literatur |Autor=Marc C. Alliegro, Mary Anne Alliegro, Robert E. Palazzo |Titel=Centrosome-associated RNA in surf clam oocytes |Sammelwerk=Proceedings of the National Academy of Scieces USA |Band=103 |Nummer=24 |Datum=2006-06-13 |Seiten=9034–9038 |DOI=10.1073/pnas.0602859103}}</ref>
 
Der Ursprung der Bezeichnung ''Organell'' im deutschen Sprachraum<ref>[http://www.oed.com/view/Entry/132427?redirectedFrom=organelle ''organelle''.] In: ''[[Oxford English Dictionary]]''.</ref> scheint vergessen worden zu sein. [[Albert Frey-Wyssling]] schrieb 1978 vom „englischen Terminus ‚the organelle‘“, der häufig falsch mit ‚die Organelle‘ statt mit ‚das Organell‘ übersetzt würde.<ref name="afw">{{Literatur |Autor=Albert Frey-Wyssling |Titel=Zur Definition des Organell-Begriffes |Sammelwerk=Gegenbaurs morphologisches Jahrbuch |Band=124 |Nummer=3 |Ort=Leipzig |Datum=1978 |Seiten=455–57}}</ref> Frey-Wyssling schlug vor, dass sämtliche Energie verbrauchenden Strukturelemente der Zelle und nur diese als Organellen bezeichnet werden sollten, also beispielsweise auch [[Centrosom]]en, [[Ribosom]]en und [[Nucleolus|Nucleoli]].<ref name="afw" /><ref>{{Literatur |Autor=Albert Frey-Wyssling |Titel=Concerning the concept Organelle” |Sammelwerk=Experientia |Band=34 |Datum=1978 |Seiten=547 |Kommentar=Hinweis: die Zeitschrift wurde umbenannt und heißt jetzt ''Cellular and Molecular Life Sciences'' |DOI=10.1007/BF01935984}}</ref> Diese Energie-abhängige Definition hat sich jedoch nicht durchgesetzt.
 
Im Gegensatz zur Bezeichnung ''Organell'', welche sich immer auf ein einzelnes Objekt bezieht (etwa ''ein'' Mitochondrium), wird die Bezeichnung ''[[Zellkompartiment|Kompartiment]]'' für die Summe aller gleichartigen zellulären Räume verwendet. Eine Zelle kann demnach viele Mitochondrien haben, aber nur ein mitochondriales Kompartiment. Auch das [[Cytoplasma]] ist ein Kompartiment, aber kein Organell.<ref>{{Literatur |Autor=Hans Kleinig, Peter Sitte |Titel=Zellbiologie |Auflage=3. |Verlag=Gustav Fischer |Ort=Jena |Datum=1992}}</ref>
 
== Membranbegrenzte Organellen ==
[[Mitochondrium|Mitochondrien]], der [[Zellkern]] und [[Plastid]]en ([[Chloroplast]]en und deren Verwandte) sind von einer doppelten [[Biomembran|Membran]] umgeben. Andere membranbegrenzte Organellen haben eine einfache Membran. Hierzu zählen die Komponenten des [[Endomembransystem]]s und bei Pflanzen die Zellsaft[[vakuole]]. Daneben gibt es einige spezielle membranbegrenzte Organellen, die nur in bestimmten Zelltypen oder bestimmten [[Eukaryoten|eukaryotischen]] Artengruppen, meist Einzellern, auftreten.
 
=== Semiautonome Organellen ===
[[Datei:Animal mitochondrion diagram de.svg|mini|250px|Schema eines Mitochondriums]]
[[Datei:Plagiomnium affine laminazellen.jpeg|mini|250px|Chloroplasten in der [[Blattspreite]] des Laubmooses ''[[Plagiomnium affine]]'']]
Die bei fast allen Eukaryoten vorkommenden Mitochondrien und die für [[Alge]]n und höhere [[Pflanzen]] spezifischen [[Plastid]]en haben ein eigenes [[Genom]] und eine eigene Maschinerie zur [[Proteinbiosynthese]]. Sie werden daher als ‚semiautonome Organellen‘ bezeichnet.
 
Nach der [[Endosymbiontentheorie]] handelt es sich bei ihnen stammesgeschichtlich gesehen um Abkömmlinge von [[Bakterien]], die von frühen [[Eukaryoten|eukaryotischen]] Zellen aufgenommen wurden. Diese Bakterien wurden im Lauf der Evolution in die Zelle integriert.
Durch die Anwesenheit der Mitochondrien-Vorläufer war es der frühen eukaryotischen, zuvor [[anaerob]]en, Zelle erstmals möglich, die sehr viel effektivere sauerstoffabhängige Energiegewinnung zu nutzen. Durch die Aufnahme von [[Cyanobakterien]], die sich zu den Plastiden entwickelten, war die Nutzung des Sonnenlichts zur Energiegewinnung möglich: Es entstanden eukaryotische Algen und damit die Vorläufer aller Pflanzen.
 
Semiautonome Organellen haben eine Doppelmembran: Die äußere wird von der Wirtszelle gebildet, ist also eukaryotischen Ursprungs. Sie leitet sich ab von der bei der [[Endocytose|Aufnahme]] der Organell-Vorgänger abgeschnürten [[Plasmamembran]]. Die innere Membran ist [[Prokaryoten|prokaryotischen]] Ursprungs. Hierbei handelt es sich um die modifizierte Plasmamembran des [[Symbiont]]en. Sie stellt eine [[Diffusion]]s&shy;barriere für den Austausch von [[Molekül]]en und [[Elektron]]en dar.
 
Überflüssige Strukturen der Bakterienzellen gingen verloren, die meisten [[Gen]]e wurden in den [[Zellkern]] der Wirtszelle transferiert oder gingen ebenfalls verloren. Einige Gene wurden aber auch zum Genom der Organellen zugefügt, z.&nbsp;B. Gene für den Austausch von Proteinen und Aminosäuren mit der Wirtszelle. Übrig blieben die heute noch vorhandenen Reste des aus einem ringförmigen [[Desoxyribonukleinsäure|DNA]]-Molekül bestehenden prokaryotischen Genoms und Strukturen, die für die Funktion der Organellen wichtig sind.
 
Semiautonome Organellen vermehren sich eigenständig durch Teilung. Bei der Teilung der Wirtszelle werden sie auf die Tochterzellen aufgeteilt.
 
=== Andere häufige membranbegrenzte Organellen ===
Neben den semiautonomen Organellen hat nur der Zellkern eine doppelte Membran, die [[Kernhülle]]. Die in diesem Abschnitt beschriebenen Organellen kommen in der Regel in allen Zellen eines Organismus vor. Hierzu gehören bei Pflanzen die Zellsaftvakuole und bei allen Eukaryoten verschiedene Komponenten des [[Endomembransystem]]s: das [[Endoplasmatisches Retikulum|endoplasmatische Retikulum]], der [[Golgi-Apparat]], [[Lysosom]]en und [[Peroxisom]]en. Eine Kurzbeschreibung dieser Organellen findet sich im Artikel [[Zelle (Biologie)|Zelle]] an [[Zelle (Biologie)#Endoplasmatisches Retikulum und Golgi-Apparat|dieser]] Stelle.Transport-[[Vesikel (Biologie)|Vesikel]], die für Stoffaustausch zwischen den anderen Komponenten sorgen, gehören ebenfalls zum Endomembransystem. Deren Einschluss in die Definition eines Organells ist uneinheitlich: Manchmal werden einzelne Vesikel als Organellen bezeichnet, manchmal nicht.
 
==== Tierische Zellen ====
{| class="wikitable"
|- class="hintergrundfarbe5"
! Name
! Größe [μm]<!--Größen- und Zahlenangaben gelten für eine typische.-->
! Anzahl pro Zelle
! % des Volumens einer [[Leberzelle]]<ref name="MBC">Bruce Alberts et al.: [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=mboc4.table.2135 ''Molecular Biology of the Cell, 4th edition'', Tabelle 12.1] 2002.</ref>
! style="background:#DDDDDD"| Funktion
|-
| [[Zellkern]]
| 5–16
| 1 <small>(In einem [[Synzytium]] können es mehrere sein)</small>
| 6
| Enthält die [[Chromosom]]en und damit den Hauptteil des [[Genom|Erbguts]], Steuerzentrum der Zelle
|-
| [[Endoplasmatisches Retikulum]] glatt<br /> / rau (mit [[Ribosom]]en)
| ?
| 1
| 12
| Stoff- und Flüssigkeitstransport, Verbindungswege zwischen Zellorganellen (glatt) sowie [[Proteinbiosynthese]] (rau)
|-
| [[Golgi-Apparat]]
| 2–3
| 1
| 3
| Bildung von Vesikeln und Lysosomen, [[Sekretion]], [[Hormon]]bildung,
|-
| [[Mitochondrium|Mitochondrien]]
| 0,5–1
| 1000–2000 <small>(in einer Leberzelle)</small><ref>Bruce Alberts et al.: [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?highlight=mitochondria&rid=mboc4.section.2495 ''Molecular Biology of the Cell''.] 2002.</ref>
| 22
| [[Adenosintriphosphat|ATP]]-Synthese ([[oxidative Phosphorylierung]]), Energiegewinnung, Ort der Zellatmung, Synthese wichtiger Moleküle, Fettsäureabbau
|-
| [[Lysosom]]en
| 0,1–1
| 300
| 1
| Degradierung von Fremdkörpern, [[Lyse (Biologie)|Autolyse]] nach Zelltod, intrazelluläres [[Recycling]]
|-
| [[Peroxisom]]en (Glyoxysomen, Microbodies)
| 0,5
| 400
| 1
| Oxidierende Reaktionen (zum Beispiel zum Abbau toxischer Moleküle)
|-
| [[Vesikel (Biologie)|Vesikel]]
* [[Endosom]]en
* [[sekretorische Vesikel]]
* …
| ?
| 200
| 1
| [[Endozytose]], [[Exozytose]], intrazellulärer Transport
|}
 
==== Pflanzliche Zellen ====
[[Datei:Carrots of many colors cutout.jpg|mini|[[Karotte]]n bekommen ihre Farbe durch Chromoplasten]]
In [[Pflanzenzelle]]n fehlen Endosomen. Dafür haben sie Plastiden und eine Zellsaftvakuole. Eine Pflanzenzelle hat mindestens einen der Plastidtypen [[Chloroplast]], [[Chromoplast]] und [[Leukoplasten|Leukoplast]]. Während der [[Differenzierung (Biologie)|Differenzierung]] kann sich ein Plastidtyp in einen anderen umwandeln.
{| class="wikitable"
|+ Zusätzliche Organellen pflanzlicher Zellen
|- class="hintergrundfarbe5"
! Organell
! Einzelheiten
|-
| [[Chloroplast]]en
| [[Photosynthese]], 2–8&nbsp;µm groß.
|-
| [[Chromoplast]]en
| enthält Farbstoffe, zum Beispiel für Blütenfärbung
|-
| [[Leukoplasten]] ([[Amyloplast]]en und andere)
| Synthese von [[Monoterpene]]n, Aufbau und Speicherung von [[Stärke]]
|-
| [[Vakuole|Zellsaftvakuole]]
| Speicherung von Nährstoffen, ist für den Wasserhaushalt der Zelle zuständig, Proteindegradierung u.&nbsp;a. Nimmt bis zu 80 % des Zellvolumens ein
|}
 
=== Spezielle membranbegrenzte Organellen ===
==== Zelltyp-spezifische Organellen von Mehrzellern ====
Die hier gelisteten Organellen kommen nur in einigen Zelltypen von bestimmten mehrzelligen Lebewesen vor, in anderen Zelltypen derselben Lebewesen aber nicht.
{| class="wikitable" style="text-align:center"
|- <!--'''''Zelltyp-spezifische Organellen von Mehrzellern'''''-->
! Organell
! Funktion
! Struktur
! Vorkommen
|-
| [[Akrosom]]||Hilft dem [[Spermium]], mit dem Ei zu fusionieren||Spezielles Lysosom, von einer Membran umgeben||Spermien vieler Tiere
|-
| [[Melanozyt|Melanosom]]||Farbstoffspeicher||von einer Membran umgeben||Tiere
|-
| [[Phagosom]]||Abbau [[Phagozytose|phagozytierter]] Partikel||von einer Membran umgeben||[[Makrophage]]n
|}
 
==== [[Taxon]]spezifische Organellen ====
Hier sind Organellen aufgeführt, die in eukaryotischen Einzellern oder bei bestimmten mehrzelligen Arten in allen Zellen auftreten.
{| class="wikitable" style="text-align:center"
|- <!--'''''Membranbegrenzte Organellen bestimmter Einzeller'''''-->
! Organell
! Funktion
! Struktur
! Vorkommen
|-
| [[Ölkörper]]||Speicherung von [[Terpene]]n||von einer Membran umgeben||nur [[Lebermoose]]
|-
| [[Mitosom]]||Eisen-Schwefel-Cluster Assemblierung<ref>A.V. Goldberg, S. Molik, A.D. Tsaousis, K. Neumann, G. Kuhnke, F. Delbac, C.P. Vivares, R.P. Hirt, R. Lill, T.M. Embley: ''Localization and functionality of microsporidian iron-sulphur cluster assembly proteins''. In: ''[[Nature]]'', 452, 2008, S. 624–628.</ref>||mit Doppelmembran||einige anaerobe Einzeller, die keine Mitochondrien haben.
|-
| [[Glycosom]]<ref>Die englischsprachige Wikipedia hat einen Artikel über ''[[:en:Glycosome|Glycosomen]]''</ref>||Ort der [[Glycolyse]]||von einer Membran umgeben||einige [[Protozoa]], z.&nbsp;B. [[Trypanosomen]].
|-
| [[Hydrogenosom]]||Energie und Wasserstoffproduktion||mit Doppelmembran||einige einzellige Eukaryoten
|-
| [[Apikoplast]]<ref>Die englischsprachige Wikipedia hat einen Artikel über ''[[:en:Apicoplast|Apikoplasten]]''</ref>||unklar, vermutlich Stoffwechselfunktionen||von vier Membranen umgeben, mit Genom||[[Apicomplexa]], z.&nbsp;B. ''[[Plasmodium]]'', ''[[Toxoplasma gondii|Toxoplasma]]''
|-
| [[Nahrungsvakuole]]||Aufnahme und Verdauung von Nahrung||von einer Membran umgeben||einzellige Eukaryoten
|}
 
== Eukaryotische Organellen ohne Membran ==
[[Datei:Bronchiolar epithelium 3 - SEM.jpg|mini|Cilien an der Oberfläche von Lungenepithelzellen]]
 
Eine neuere Definition setzt voraus, dass eine umgebende Membran vorhanden ist. Die ältere Bedeutung des Begriffs, die ebenfalls noch verwendet wird, kennt jedoch keine solche Voraussetzung. Nach dieser Bedeutung werden alle zellulären Strukturen, die als Organ-ähnlich angesehen werden, als Organell bezeichnet. Die Abgrenzung von derart definierten Organellen zu größeren Molekülkomplexen ist schwierig. Wenn beispielsweise [[Ribosom]]en als Organellen bezeichnet werden, warum dann nicht auch [[Spliceosom]]en oder die großen [[Enzym]]&shy;komplexe der [[DNA-Replikation]] und [[Transkription (Biologie)|Transkription]]? Dementsprechend ist die Zuordnung kleinerer Strukturen zu den Organellen nicht einheitlich. Bei einer Zuordnung von Ribosomen oder Nucleoli zu den Organellen würde sich ergeben, dass Organellen, und zwar Mitochondrien und Plastiden bzw. der Zellkern, selbst Organellen haben können.
 
Der weitere Organell-Begriff erlaubt auch den Einschluss von extrazellulären Strukturen wie der pflanzlichen [[Zellwand|Zellwände]] oder Schalen von Einzellern.
 
Einer der bekanntesten Vertreter der membranlosen Organellen ist das Centrosom. Centrosomen sind [[lichtmikroskop]]isch zu erkennen und wurden daher schon im 19. Jahrhundert entdeckt. Sie werden nicht neu gebildet, sondern entstehen durch Verdopplung und Teilung. Nach einer [[Zellteilung]] hat jede Zelle ein Centrosom, welches sich während des [[Zellzyklus]] verdoppelt. 2006 erschien eine Arbeit, die nahelegt, dass Centrosomen ein eigenes Genom haben. Dieses besteht nicht aus [[Desoxyribonukleinsäure|DNA]], sondern aus [[Ribonukleinsäure|RNA]] und codiert unter anderem für eine [[reverse Transkriptase]].<ref name="clam" /> Sollten sich diese an der Muschel ''[[Spisula solidissima]]'' erhobenen Befunde bestätigen, müssen vielleicht auch Centrosomen als semiautonome Organellen bezeichnet werden.
 
Bei der großen Vielfalt von intra- und extrazellulären Strukturen, die als Organellen gelten könnten, gibt es unter diesen Strukturen keine allgemeingültigen strukturellen oder funktionellen Gemeinsamkeiten. Die folgende, unvollständige Tabelle gibt einige Beispiele an.
{| class="wikitable" style="text-align:center"
|-
! Organell
! Funktion
! Struktur
! Vorkommen
|-
| [[Centrosom]]||Verankerung des [[Cytoskelett]]s||Zwei [[Centriol]]en und weitere [[Mikrotubulus]]-Proteine||Tiere, einige [[Protisten]]
|-
| [[Cilie]]||Bewegung in oder von externem Medium||[[Mikrotubulus]]-Proteine||Tiere, Protisten, einige Pflanzen
|-
| [[Myonem]]||Bewegung||Motorprotein-Bündel||einige Protozoen
|-
| [[Myofibrille]]||[[Muskelkontraktion]]||gebündelte Filamente||Tiere
|-
| [[Ribosom]]||[[Translation (Biologie)|Translation]] der [[mRNA]] in Proteine||RNA, Protein|| alle Zellen, Mitochondrien, Plastiden.
|-
| [[Nucleolus]]||Produktion der Ribosomen||Protein, RNA, DNA||die meisten Eukaryoten
|-
| [[Zellwand]]||Stabilität||Fasern aus [[Cellulose|Zellulose]] oder [[Chitin]] bei Pilzen||Pflanzen, Pilze
|}
 
== Prokaryotische Organellen ==
Prokaryoten haben in der Regel keine inneren Membranen und damit auch keine Organellen nach der engeren Definition. Ausnahmen bilden [[Magnetosom]]en von [[Magnetotaxis|magnetotaktischen]] Bakterien und [[Thylakoid]]e der [[Cyanobakterien]]. Nach der weiteren Definition des Organell-Begriffs können jedoch zahlreiche Strukturen so bezeichnet werden, von denen die folgende Tabelle einige angibt [[Mesosom]]en, Einstülpungen der Plasmamembran von Bakterien, wurden eine Zeit lang für Organellen gehalten. Es stellte sich jedoch heraus, dass es sich um [[Artefakt (Diagnostik)|Artefakte]] handelte.
{| class="wikitable" style="text-align:center"
|- <!--'''''Tabellenüberschrift'''''-->
! Organell
! Funktion
! Struktur
! Vorkommen
|-
| [[Carboxysom]]<ref>Die englischsprachige Wikipedia hat einen Artikel über ''[[:en:Carboxysome|Carboxysomen]]''</ref>||[[Kohlenstoffdioxid-Assimilation|Kohlenstoff-Fixierung]]||Schale aus Proteinen||einige Bakterien (z.&nbsp;B. [[Cyanobakterien]] und einige [[Lithotrophie|Chemolithoautotrophe]])
|-
| [[Chlorosom]]||[[Photosynthese]]||Lichtsammelkomplex||[[Grüne Schwefelbakterien]]
|-
| Prokaryotische [[Flagelle]]||Bewegung||Proteinfilament||einige Prokaryoten
|-
| [[Magnetosom]]||Magnetische Orientierung||anorganische Kristalle, Lipidmembran||[[Magnetotaktische Bakterien]]
|-
| [[Nucleoid]]||DNA Aufenthaltsort, [[Transkription (Biologie)|Transkription]] ||DNA, Protein||Prokaryoten
|-
| [[Plasmid]]||DNA-Austausch||zirkuläre DNA||einige Bakterien
|-
| [[Ribosom]]||[[Translation (Biologie)|Translation]] der [[mRNA]] in Proteine||RNA, Protein|| alle Zellen
|-
| [[Thylakoid]]||[[Photosynthese]]||Membran, Photosystem-Proteine und Pigmente||Cyanobakterien
|}
 
== Siehe auch ==
* {{WikipediaDE|Kategorie:Zellorganell}}
* {{WikipediaDE|Organell}}
 
== Weblinks ==
{{Commonscat|Organelles}}
{{Wiktionary}}
* [http://www.uni-mainz.de/FB/Medizin/Anatomie/workshop/EM/EMZelle.html Elektronenmikroskopische Originalabbildungen von Zellorganellen]
* [http://www.zytologie-online.net/zelle.php Organellen der Zellen, kurze Beschreibung mit Zellphysiologie]
 
== Einzelnachweise ==
<references />
 
[[Kategorie:Wikipedia:Exzellent]]
[[Kategorie:Zellorganell|!]]

Version vom 19. September 2020, 13:53 Uhr