Organelle

Die Organellen (manchmal im Anglizismus als Organellen bezeichnet ) sind verschiedene spezialisierte Strukturen, die im Zytoplasma enthalten sind und durch eine Phospholipidmembran vom Rest der Zelle abgegrenzt sind . Es gibt viele Arten von Organellen, insbesondere in eukaryotischen Zellen . Lange dachte man, dass es in prokaryotischen Zellen keine Organellen gibt , aber es wurden einige Ausnahmen festgestellt.

Hauptorganellen

• Der Zellkern (2) enthält den größten Teil des genetischen Materials der Zelle sowie die Maschinerie, die für die Replikation von Chromosomen und für die Expression der in den Genen enthaltenen Informationen erforderlich ist . Es ist von einer Doppelmembran umgeben, die als Kernhülle bezeichnet wird .

• Das endoplasmatische Retikulum (5 und 8), bestehend aus einer Reihe von Falten und Membrantubuli, die ein vom Rest des Zytosols getrenntes inneres Kompartiment begrenzen . Bestimmte Proteine ​​durchlaufen während ihrer Synthese das Retikulum, um dort gereift zu werden. Auch an der Lipidsynthese beteiligt (11).
• Der Golgi - Apparat (6), die meisten der Zellsekrete (glycosylierten Proteine im allgemeinen und nicht-cellulosischen Polysacchariden, insbesondere in Pflanzen) und abgeschlossen durch Synthetisieren Kondensations Vakuolen (abwesend aus dem Diagramm).
• Die Mitochondrien (9), eukaryontische Zellen des Kraftwerks enthalten ein eigenes Genom, das auf weiblichem Weg teilweise durch sexuelle Fortpflanzung übertragen wird.
• Die Lysosomen (12), Vesikel, umgeben von einer einzigen Phospholipidmembran, deren Säuregehalt mit abbauenden Enzymen gefüllt und in tierischen Zellen der Verdauung komplexer Moleküle beladen ist .
• Die Endosomen (fehlen im Bild), die durch Deformation der Plasmamembran bei der Absorption komplexer Moleküle entstehen und sich mit Lysosomen für die Verdauung durch Endozytose verbinden .
• Die Peroxisomen , deren Genom fehlt und durch eine einzige Membran begrenzt ist, enthalten Enzyme, die verschiedene Substrate oxidieren, indem sie sie zu Wasserstoff ziehen, der dann auf den Sauerstoff übertragen wird, um Wasserstoffperoxid zu bilden; dieses Wasserstoffperoxid wird dann vor Ort abgebaut.
• Die Hydrogenosomen ermöglichen den anaeroben Stoffwechsel einiger Protisten, Eukaryoten , einigen Pilzen und mindestens einem Metazoen ( loricifère ). Es ist eine fermentative Organelle von beispielsweise Trychomonas und Blastocystis, die mit DNA versehen ist oder nicht.
• Das Mitosom  : evolutionärer Überrest der Mitochondrien ohne DNA, dessen energetische Physiologie noch unbekannt ist: Fermentation und direktes Einfangen von ATP aus der parasitierten Zelle ... (Giardia, Entamoeba und mehrere Arten von Mikrosporidien).

Organellen in Pflanzenzellen und Pilzen gefunden

• Die Vakuole , die von einer einfachen Membran ( Tonoplast genannt ) begrenzt wird, erfüllt Funktionen des Zellabbaus (wie Lysosomen in tierischen Zellen), der Speicherung ( Proteine , Salze, toxische Substanzen  usw. ), der Raumbesetzung (in großen Pflanzenzellen, die quellen mit Wasser durch Osmose ).

Spezifische Organellen der Pflanzenzelle

• Die Plastiden enthalten ihr eigenes Genom . Die bekanntesten Plastiden sind die Chloroplasten , der Sitz der Photosynthese . Sie nutzen die Energie der Sonne dank photosynthetischer Pigmente wie Chlorophyll und Carotinoide , um Wasserstoff aus Wasser zu extrahieren und die Kohlenstoffatome des Kohlendioxids in Form von organischem Kohlenstoff zu fixieren , was unter anderem die Synthese von Zuckern ermöglicht ( Calvin-Zyklus ). Gleichzeitig wird bei der Gewinnung von Wasserstoff aus Wasser Sauerstoff frei . Plastiden ohne Pigmente sind Leukoplasten , von denen einige (in der Abbildung fehlt) auf die Speicherung von Stärke ( Amyloplasten ), Lipiden ( Oleoplasten ) oder Proteinen ( Proteinoplasten ) spezialisiert sind.

Andere zelluläre Strukturen

• Der Nukleolus (1), der Raum im Nukleus (2), der die DNA- Segmente enthält , die ribosomale rRNAs kodieren ;
• Die Ribosomen (3), makromolekulare Komplexe, die für die Synthese von Proteinen aus dem im Kern synthetisierten mRNA- Messenger verantwortlich sind (2);
• Die Blasen (4) des Transports durch Knospung des gebildeten endoplasmatischen Retikulum (5) oder den Golgi - Apparates (6);
• Die Plasmamembran und Bestandteile des Zytoskeletts (7);
• Das Zytosol (11), der flüssige Teil des Zytoplasmas bei neutralem pH (das Zytoplasma enthält auch Organellen);
• Das Zentriolenpaar (13), eingebettet in endoplasmatische Mikrotubuli, nur in tierischen Zellen vorhanden, bildet als Ganzes das Zentrosom, das sich immer in der Nähe des Kerns befindet und in die Zellteilung eingreift;
• Das Proteasom (nicht im Diagramm), ein Proteinkomplex, der für den Abbau von Proteinen verantwortlich ist, ein wahres Recyclingzentrum für zelluläre Bestandteile;
• Manchmal eine oder mehrere Geißeln (in der Abbildung nicht vorhanden), die aus Filamenten von Mikrotubuli des Zytoskeletts bestehen  ;
• Das Acidokalzisom , Organell, das in allen lebenden Königreichen vorkommt ;
• Die haptonème , Organelle, die bei einigen Arten mit Flagellen verbunden ist; es wird insbesondere zur Klassifizierung von Haptophyceae verwendet .

Geschichte und Terminologie

In der Biologie werden Organe als funktionelle Einheiten innerhalb eines Organismus definiert. Die Analogie von Organen mit mikroskopischen Organellen liegt auf der Hand, ebenso wie in frühen Werken Lehrbuchautoren selten auf den Unterschied zwischen den beiden eingehen.

Um zwischen den beiden zu unterscheiden, wollten Biologen eine Verkleinerungsform des Wortes Organ verwenden, und deshalb verwendete der deutsche Zoologe Karl Möbius inAugust 1884der Begriff organula (Plural des lateinischen Namens organulum , Verkleinerungsform des Namens organum , was zu Organ führt ).

Hinweise und Referenzen

1. (de) Kerfeld, CA  ; Sawaya, Herr; Tanaka, S.; Nguyen, Lebenslauf; Phillips, M; Beeby, M; Yeates, To, “  Proteinstrukturen, die die Hülle primitiver bakterieller Organellen bilden.  “ , Wissenschaft (New York, NY) , vol.  309, n o  5736,August 2005, s.  936–938 ( PMID  16081736 , DOI  10.1126 / Wissenschaft.1113397 ).
2. (de) Danovaro R Dell'Anno A, Pusceddu A, C Gambi, Heiner I, Kristensen RM: Die ersten Metazoen, die dauerhaft in anoxischen Bedingungen leben . BMC Biol 2010, 8:30.
3. (in) Manton, Irene., (1967) Weitere Beobachtungen zur Feinstruktur von Chrysochromulina-Chiton mit besonderem Bezug auf das Haptonema, "eigentümliche" Golgi-Struktur und -Maßstab Produktion [PDF] , Journal of Cell Science , vol.  2, n o  2 265-27 2.
4. (de) O. Bütschli , Dr. HG Bronns Klassen u. Ordnungen des Thier-Reichs wissenschaftlich dargestellt in Wort und Bild. Erster Band. Protozoen. Dritte Abtheilung: Infusoria und System der Radiolaria. ,1888, s.  1412

   "  Die Vacuolen sind demnach in starkem Sinne keine beständigen Organe oder Organula (wie Möbius die Organe der Einzelligen im Gegensatz zu denen der Vielzelligen zu nennen vorschlug).  "

5. (de) Amer. Naturforscher. 23, 1889, S. 183: „Es kann möglicherweise von Vorteil sein, hier anstelle von Orgel das Wort organula zu verwenden, einem Vorschlag von Möbius folgend. Funktionell differenzierte vielzellige Aggregate in vielzelligen Formen oder Metazoen sind in diesem Sinne Organe, während für funktionell differenzierte Anteile einzelliger Organismen oder für solche differenzierten Anteile der einzelligen Keimelemente von Metazoen die Diminutivorganula angemessen ist.“ Zitiert nach  : Oxford English Dictionary online , Eintrag für "organelle" .
6. (in) normal Journal of Anatomy and Physiology and Pathology of Human and Animals“ bei Google Books .
7. (aus) K. Möbius , „  Das Sterben der einzelligen und der vielzelligen Tiere. Vergleichend betrachtet  “ , Biologisches Centralblatt , vol.  4, n Knochen  13,14,September 1884, s.  389–392, 448 ( online lesen ) :

   "  Während sterben Fortpflanzungszellen der vielzelligen Tiere unthätig Fortleben bis sie sich loslösen, wandern und Entwickeln, Treten sterben einzelligen Tiere Auch Durch Die an der Fortpflanzung beteiligten Leibesmasse in Verkehr mit der Außenwelt und viele Bilden sich Dafür Auch besondere Organula." Fußnote ist p.  448 : "Die Organe der Heteroplastiden bestehen aus vereinigten Zellen. Da die Organe der Monoplastiden nur verschieden ausgebildete Teile e i n e r Zelle sind schlage ich vor, sie „Organula“ zu nennen  ”

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