Zellkern
Der Zellkern (Plural: Zellkerne) enthält die Gene der Zelle und steuert das Wachstum und die Vermehrung der Zelle. Er ist von einer doppelschichtigen Kernmembran umgeben. Der Zellkern ist in der Regel das hervorstechendste Organell in einer Zelle. Der Kern ist klein und rund und fungiert als Schaltzentrale der Zelle. Er enthält Chromosomen, die die DNA beherbergen. Der menschliche Körper enthält Milliarden von Zellen, von denen die meisten einen Zellkern haben.
Alle Eukaryonten-Organismen haben Zellkerne in ihren Zellen, auch die vielen einzelligen Eukaryonten. Bakterien und Archaeen, die Prokaryonten sind, sind Einzeller eines anderen Typs und haben keine Kerne. Zellkerne wurden erstmals im 17. Jahrhundert von Antonie van Leeuwenhoek gefunden.
Der Kern hat eine Membran um sich herum, aber die Dinge in seinem Inneren haben keine. In seinem Inneren befinden sich viele Proteine, RNA-Moleküle, Chromosomen und der Nukleolus. Im Nukleolus werden die Ribosomen zusammengefügt. Nach ihrer Herstellung im Nukleolus werden die Ribosomen in das Zytoplasma exportiert, wo sie mRNA in Proteine übersetzen.
Wenn sich eine Zelle teilt oder sich auf die Teilung vorbereitet, werden die Chromosomen mit einem Lichtmikroskop sichtbar. Zu anderen Zeiten, wenn die Chromosomen nicht sichtbar sind, wird der Nukleolus sichtbar.
Der eukaryotische Zellkern. Zu sehen sind hier die ribosomengepunkteten Doppelmembranen der Kernhülle, der DNA-Komplex und der Nukleolus
Zellen in Gewebekultur, die mit dem blauen Hoechst-Farbstoff auf DNA gefärbt wurden. Die mittleren und rechten Zellen befinden sich in der Interphase, so dass ihre gesamten Zellkerne markiert sind. Links durchläuft eine Zelle die Mitose und ihre DNA hat sich kondensiert, bereit zur Teilung.
Schema einer typischen tierischen Zelle 1.Nukleolus 2.Nukleus 3.Ribosomen 4.Vesikel 5.rauhes endoplasmatisches Retikulum 6.Golgi-Apparat 7.Zytoskelett 8.glattes endoplasmatisches Retikulum 9.Mitochondrium 10.Vakuole 11.Zytosol 12.Lysosom 13.Zentriole 14.Zellmembran
Kernmembran
Große Moleküle können nicht durch die doppelschichtige Kernmembran gelangen. Es existieren jedoch Kernporen. Sie steuern die Bewegung der Moleküle durch die Membran. Die Poren durchqueren beide Kernmembranen und bilden einen Kanal. Die größeren Moleküle werden aktiv von Trägerproteinen transportiert, und kleine Moleküle und Ionen können sich frei bewegen. Die Bewegung von großen Molekülen wie Proteinen und RNA durch die Poren ist sowohl für die Genexpression als auch für die Erhaltung der Chromosomen erforderlich.
Nukleolus
Innerhalb des Zellkerns befindet sich eine Struktur, die als Nukleolus bezeichnet wird. Sie wird in einer Nukleolus-Organisatorregion (NOR) hergestellt. Dies ist eine chromosomale Region, um die herum sich der Nukleolus bildet. Im Inneren des Nukleolus werden Ribosomen gebildet. Diese werden durch die Nukleolusporenkomplexe in das Zytoplasma exportiert. Dort arbeiten sie an der Bildung von Proteinen. Wenn sie Membranproteine herstellen, heften sie sich an das endoplasmatische Retikulum.
Fragen und Antworten
F: Was ist der Zellkern?
A: Der Zellkern ist eine Organelle, die die Gene der Zelle enthält und ihr Wachstum und ihre Fortpflanzung steuert. Er ist von einer doppelschichtigen Kernmembran umgeben und fungiert als Kontrollzentrum der Zelle.
F: Was enthält der Zellkern?
A: Der Zellkern enthält Chromosomen, die DNA, Proteine, RNA-Moleküle und einen Nukleolus beherbergen.
F: Wer hat die Zellkerne entdeckt?
A: Zellkerne wurden erstmals von Antonie van Leeuwenhoek im 17. Jahrhundert entdeckt.
F: Sind alle eukaryoten Organismen einzellig?
A: Nein, nicht alle eukaryontischen Organismen sind Einzeller. Viele Eukaryoten sind einzellig, aber es gibt auch viele mehrzellige Eukaryoten.
F: Haben Prokaryoten einen Zellkern?
A: Nein, Prokaryoten wie Bakterien und Archaeen haben keine Zellkerne in ihren Zellen.
F: Was geschieht im Inneren des Zellkerns?
A: Im Inneren des Zellkerns befinden sich Proteine, RNA-Moleküle, Chromosomen und ein Nukleolus. Im Nukleolus werden Ribosomen zusammengesetzt, bevor sie in das Zytoplasma exportiert werden, wo sie mRNA in Proteine übersetzen.
F: Wann kann man Chromosomen mit einem Lichtmikroskop sehen?
A: Wenn sich eine Zelle teilt oder sich auf eine Teilung vorbereitet, werden ihre Chromosomen mit einem Lichtmikroskop sichtbar. Zu anderen Zeiten, wenn sie nicht direkt zu sehen sind, wird stattdessen der Nukleolus sichtbar.
