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Wenn du dich auf die AP Biology Prüfung vorbereitest, verbringst du wahrscheinlich viel Zeit damit, die Zellstruktur zu studieren. Aber es kann verwirrend sein, den Überblick über alle Strukturen zu behalten und die Funktion jeder einzelnen zu verstehen!

Deshalb schlüsseln wir die Zellstrukturen für dich auf, beginnend mit dem endoplasmatischen Retikulum, oder ER. In diesem Artikel erfährst du alles, was du über das endoplasmatische Retikulum wissen musst, einschließlich seiner Funktionen in einer Zelle. Wir werden sogar die Unterschiede zwischen dem rauen endoplasmatischen Retikulum und dem glatten endoplasmatischen Retikulum aufschlüsseln!

Bereit? Dann lass uns loslegen!

Eine kurze Einführung in die Zellstruktur

Das endoplasmatische Retikulum ist ein wesentlicher Teil der Zelle. In deinem Biologieunterricht hast du wahrscheinlich gelernt, dass Zellen die Bausteine allen Lebens sind … einschließlich des Menschen! Deshalb ist es auch wichtig zu verstehen, wie sie funktionieren.

Da Pflanzen und Tiere komplexe Lebewesen sind, ist auch der Aufbau einer Zelle komplex. Jede Zelle besteht aus vielen Einzelteilen, von denen jedes eine Aufgabe in der Zelle selbst hat! Einige helfen, alles an einem Ort zu halten (wie die Zellmembran), andere produzieren Energie, um die Zelle anzutreiben (die Mitochondrien), und es gibt sogar Teile, die helfen, die Zelle sauber zu halten (Lysosomen)!

Diese verschiedenen Strukturen, die man in den Zellen findet, werden Organellen genannt. Das endoplasmatische Retikulum ist eine Organelle, die sowohl in eukaryotischen als auch in prokaryotischen Zellen vorkommt. Denken Sie daran, dass nicht alle Zellen ein endoplasmatisches Retikulum haben! Zum Beispiel haben rote Blutkörperchen kein endoplasmatisches Retikulum, obwohl sie ein wichtiger Teil der Tierbiologie sind.

Definition des endoplasmatischen Retikulums

Das endoplasmatische Retikulum ist definiert als eine Organelle, die aus einer Reihe von Phospholipidmembranen besteht. Die Membranen, aus denen das endoplasmatische Retikulum besteht, können in tierischen Zellen sogar die Hälfte der gesamten Membranstruktur einer Zelle ausmachen! Diese Membranen werden Zisternen genannt, haben die Form von Röhren oder Säcken und schließen sich an die äußere Membran des Zellkerns an. Das ist eine schicke Art zu sagen, dass das endoplasmatische Retikulum mit dem Zellkern selbst verbunden ist.

Funktion des endoplasmatischen Retikulums

Lassen Sie uns nun ein wenig mehr darüber sprechen, wie das endoplasmatische Retikulum funktioniert.

Im Allgemeinen hilft das endoplasmatische Retikulum bei der Synthese, der Faltung, der Modifikation und dem Transport von Proteinen und Lipiden. Das endoplasmatische Retikulum tut dies durch Ribosomen, die an seinen Membranwänden befestigt sind. (Wir werden später mehr darüber sprechen, wie das funktioniert). Das endoplasmatische Retikulum speichert auch Kalzium und gibt es frei, wenn die Zelle es braucht. Viele der vom endoplasmatischen Retikulum hergestellten Proteine und Lipide werden von anderen Organellen in der Zelle verwendet.

Eine der besten Möglichkeiten, die Aufgaben des endoplasmatischen Retikulums zu verstehen – und sich daran zu erinnern – ist, es sich wie eine Fabrik vorzustellen. In einer Fabrik werden Rohstoffe zu etwas Neuem und Brauchbarem verarbeitet, das dann an andere Geschäfte, Hersteller und Lieferanten in der ganzen Welt geliefert wird. Genau wie in einer realen Fabrik stellt das endoplasmatische Retikulum die „Produkte“ her, die eine Zelle zum Funktionieren braucht, und „verschickt“ sie dann dorthin, wo sie gebraucht werden, wenn sie dort hingehören.

CFCF/Wikimedia Commons

Aussehen des endoplasmatischen Retikulums

Wie sieht das endoplasmatische Retikulum nun genau aus? Erinnerst du dich an die Labyrinthe, die du als Kind in Malbüchern finden konntest? Das endoplasmatische Retikulum sieht dem sehr ähnlich! Die Zisternen erstrecken sich in einer Reihe von Falten und Röhren vom Zellkern weg, und sie erstrecken sich durch die Zelle fast wie ein Autobahnsystem.

Wenn du dir also ein Zelldiagramm ansiehst, achte auf die labyrinthartige Struktur, die am Zellkern befestigt ist. Das ist das endoplasmatische Retikulum!

Vielleicht fällt dir auf, dass auf Zelldiagrammen einige Bereiche des endoplasmatischen Retikulums oft mit Beulen dargestellt sind, während andere Abschnitte glatt aussehen. Das liegt daran, dass das endoplasmatische Retikulum eigentlich aus zwei Teilen besteht: dem rauen endoplasmatischen Retikulum und dem glatten endoplasmatischen Retikulum. Zu wissen, wie diese verschiedenen Bereiche funktionieren, ist wichtig, um die Funktion des endoplasmatischen Retikulums als Ganzes zu verstehen.

CFCF/Wikimedia Commons

Raues endoplasmatisches Retikulum

Das raue endoplasmatische Retikulum oder RER hat seinen Namen von den Ribosomen, die in seine Oberfläche eingebettet sind… und die es rau aussehen lassen! Das raue endoplasmatische Retikulum liegt dem Zellkern am nächsten – es ist sogar mit der Kernhülle verbunden -, so dass sich Moleküle direkt zwischen den Membranen bewegen können.

Die Ribosomen, die an den Wänden des rauen endoplasmatischen Retikulums befestigt sind, funktionieren genauso wie freie Ribosomen. Das bedeutet, dass sie Proteine synthetisieren, die die Energie liefern, die eine Zelle zum Funktionieren braucht. Der Prozess der Herstellung von Proteinen wird Translation genannt.

Wenn die Ribosomen ein Protein synthetisiert haben, werden sie mit einem bestimmten Endziel „markiert“. Einige Proteine werden an den Golgi-Apparat geschickt, während andere in die Zelle ausgeschieden oder in der Membran des rauen endoplasmatischen Retikulums selbst aufbewahrt werden.

Es gibt bestimmte Proteine, die in den Raum innerhalb des rauen endoplasmatischen Retikulums geschickt werden. In diesem Raum, der auch als Lumen bezeichnet wird, werden bestimmte Proteine gefaltet, modifiziert und zusammengesetzt. An einige dieser Proteine werden Zuckergruppen angefügt, um Glykoproteine zu bilden. Ebenso werden einige dieser neuen Proteine aus dem endoplasmatischen Retikulum heraus transportiert, während andere im endoplasmatischen Retikulum verbleiben, um dort Funktionen zu erfüllen.

Das Lumen ist auch der Ort, an dem das endoplasmatische Retikulum seine „Qualitätskontrolle“ durchführt. Wenn sich falsch gefaltete oder anderweitig fehlerhafte Proteine im Lumen ansammeln, wird die Unfolded Protein Response (UPR) ausgelöst. Dadurch wird die Zelle angewiesen, die Menge der von ihr produzierten Proteine zu verringern und gleichzeitig die Fähigkeit des endoplasmatischen Retikulums zur Proteinfaltung zu verbessern. Wenn sich das Problem nicht von selbst behebt, wird die Apoptose, der programmierte Zelltod, ausgelöst.

Eine supercoole Anmerkung: Die Ribosomen des rauen endoplasmatischen Retikulums sind nicht dauerhaft mit der Membran selbst verbunden. Das bedeutet, dass sich neue Ribosomen ablösen und anlagern können, je nachdem, welche Proteine die Zelle braucht!

CFCF/Wikimedia Commons

Glattes endoplasmatisches Retikulum

Im Gegensatz zum rauen endoplasmatischen Retikulum sind am glatten endoplasmatischen Retikulum keine Ribosomen angebracht. Dadurch sieht es glatt aus – daher auch sein Name!

Das glatte endoplasmatische Retikulum hat fast ausschließlich die Aufgabe, Lipide wie Phospholipide und Cholesterin herzustellen. Wie diese Lipide verwendet werden, hängt vom Zelltyp ab. Lipide können zur Herstellung neuer Zellmembranen, zur Bildung von Hormonen und zur Energiespeicherung verwendet werden.

Das glatte endoplasmatische Retikulum trägt auch zur Entgiftung der Zelle bei, indem es giftige organische Chemikalien in sicherere, wasserlösliche Produkte umwandelt. Wissenswertes: Wenn viele Giftstoffe vorhanden sind, kann das glatte endoplasmatische Retikulum seine Oberfläche verdoppeln, um sie auszuscheiden. Nachdem die Giftstoffe entfernt wurden, nimmt es wieder seine normale Größe an. Leberzellen haben große Mengen an glattem endoplasmatischem Retikulum für genau diesen Zweck!

Schließlich gibt es noch eine Art von spezialisiertem glattem endoplasmatischem Retikulum, das sarkoplasmatische Retikulum. Das sarkoplasmatische Retikulum befindet sich in den Muskelzellen und dient der Speicherung von Kalziumionen, die die Muskeln für ihre Funktion benötigen. Wenn die Muskeln anhaltend aktiv sind, kann das sarkoplasmatische Retikulum die gespeicherten Kalziumionen freisetzen, um die Muskelfunktion zu unterstützen.

Zusätzliche Ressourcen

Wenn du diesen Leitfaden durchgelesen hast und immer noch mehr über die Funktionsweise des endoplasmatischen Retikulums wissen möchtest, findest du hier ein paar weitere Ressourcen, die du dir ansehen kannst.

Khan Academy

Khan Academy hat eine Menge kostenloser Ressourcen zu allen möglichen Themen, einschließlich der Zellstruktur. Ihr Video über das endoplasmatische Retikulum ist wirklich hilfreich, und sie haben auch Artikel darüber auf ihrer Website.

Die Britische Gesellschaft für Zellbiologie

Die Britische Gesellschaft für Zellbiologie ist eine britische gemeinnützige Organisation, die sich der Förderung der zellbiologischen Forschung widmet, wozu auch der Austausch von Wissen und Informationen gehört. Dazu gehört auch der Austausch von Wissen und Informationen. Dies geschieht unter anderem durch Lehrmaterial, das sie auf ihrer Website zur Verfügung stellt. Ihr softCell e-Learning-Portal bietet viele gute Informationen über alle Organellen einer Zelle, einschließlich des endoplasmatischen Retikulums.

CrashCourse

Wer sagt, dass Lernen langweilig sein muss? Auf dem YouTube-Kanal CrashCourse, der von keinem Geringeren als John und Hank Green, den berühmten VlogBrothers, betrieben wird, dreht sich alles darum, unterhaltsame und informative Lerninhalte zu erstellen. Hanks Serie über tierische Zellen ist eine großartige Ressource, und das vierte Video der Serie (Eukaryopolis!) gibt einen Überblick über das endoplasmatische Retikulum.

What’s Next?

Müssen Sie mehr als nur das Endoplasmatische Retikulum auffrischen, bevor Sie die AP-Biologieprüfung in Angriff nehmen? Dann sollten Sie sich ein Arbeitsbuch oder ein Lehrbuch besorgen. Hier ist eine ausgewählte Liste der besten AP-Biologie-Bücher, die dir helfen, härter und intelligenter zu lernen.

Wenn du dich von der AP-Biologie-Prüfung überfordert fühlst, bist du nicht allein. Es gibt viele Schüler, die diese Prüfung schwierig finden! Deshalb haben wir einen vollständigen Leitfaden für die AP-Biologieprüfung zusammengestellt. Darin werden alle Themen, die in der Prüfung vorkommen könnten, aufgeschlüsselt, damit Sie genau wissen, was Sie lernen müssen. (Er enthält auch einige gute Lerntipps!)

Der beste Weg, um herauszufinden, ob du auf die AP Biology-Prüfung vorbereitet bist, ist, eine Übungsprüfung zu machen. Hier finden Sie eine Liste aller verfügbaren AP-Biologie-Übungstests. Und die beste Nachricht? Sie sind kostenlos!

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Ashley Robinson

Über den Autor

Ashley Sufflé Robinson hat einen Doktortitel in englischer Literatur des 19. Jahrhunderts. Als Autorin für PrepScholar ist es Ashleys Leidenschaft, angehenden Studenten die Informationen zu geben, die sie brauchen, um an der Schule ihrer Träume angenommen zu werden.