KREBS: Die unsterbliche Krankheit (German Edition)

können eine Zelle veranlassen, die Produktion von bestimmten Stoffen hochzufahren oder herunterzuregeln. Sie können aber auch ihr Zellwachstum anregen oder bremsen oder die Zelle zur Differenzierung oder Teilung anregen. Über solche Wege kommunizieren Zellen mit ihren Nachbarzellen (parakrin) oder durch Ausschütten von Botenstoffen in den Kreislauf auch mit weit im Körper entfernten Partnern (endokrin).
    Im Zellinnern, dem Zytoplasma
, finden sich ebenfalls Membranen, die Strukturen oder Kompartimente innerhalb der Zelle voneinander abtrennen. In ihrer Gesamtheit werden diese Strukturen als Zellorganellen bezeichnet. Sie können im Lichtmikroskop kaum voneinander unterschieden werden und sind meistens nur als inhomogene Körnung der Zelle wahrzunehmen. Eine neue Variante der Mikroskopie, die Elektronenmikroskopie, macht sie allerdings dem Auge zugänglich. Alles aber, was in den Organellen vor sich geht, entzieht sich jeder weiteren untermittelbar-visuellen Beobachtung. Lose im Zytoplasma verteilt finden sich hunderte bis tausende kleiner Körnchen, die Ribosomen. Das sind aus RNA und Eiweißen bestehende große Molekülkomplexe. Mit Hilfe ganz bestimmter Blaupausen werden an den Ribosomen Stück für Stück die einzelnen Aminosäuren zu den langen Eiweißketten zusammengesetzt. Diese Blaupausen, die die Information über die korrekte Abfolge der einzelnen Aminosäuren im gewünschten Protein liefern, nennen die Zellbiologen Boten- oder messenger-RNA (mRNA). Sie stammen fast immer aus dem Zellkern.
    Im Zytoplasma vieler Zellen fallen glatte oder mit Ribosomen besetzte bandförmige Strukturen auf, die je nachdem als rauhes oder glattes endoplasmatischesRetikulum (ER) bezeichnet werden. Diese beiden Systeme bilden von Membranen begrenzte, vielfach gefaltete Hohlräume, die die Zelle in Kompartimente aufteilen. Die Membran des endoplasmatischen Retikulums geht kontinuierlich in die Membran des Zellkerns über. Das endoplasmatische Retikulum dient dazu, chemische Stoffe schnell innerhalb der Zelle hin und her zu transportieren, ohne dass sie im Zytoplasma ausgedünnt werden. Es ist außerdem eine Art Hexenküche der Zelle, ein abgetrenntes Kompartment, in dem chemische Reaktionen stattfinden und Stoffe produziert oder abgebaut werden können.
    Im glatten endoplasmatischen Retikulum werden vor allem Membranlipide und bestimmte Klassen von Hormonen (Steroide) hergestellt. Dort werden auch Moleküle, die der Zelle gefährlich werden könnten, durch Ab- oder Umbau entgiftet. Das rauhe endoplasmatische Retikulum verdankt seine Gestalt und seinen Namen den außen auf der Membran angehefteten Ribosomen. Die dort hergestellten Proteine werden ins endoplasmatische Retikulum hinein transportiert und an Ort und Stelle gefaltet und oft noch weiter modifiziert. So entstehen dort durch Anheftung von Zuckermolekülen Glycoproteine für spezielle Aufgaben. Bei der Zellteilung wird die neue Kernmembran durch Abschnürung vom endoplasmatischen Retikulum gebildet.
    Dem endoplasmatischen Retikulum schließen sich kleine Stapel diskusförmiger Organellen an, der sogenannte Golgi-Apparat. Er entsteht durch Abschnürung von Membranen des endoplasmatischen Retikulums. Wie in der Fertigungsstraße einer Fabrik werden die Proteine in den einzelnen Scheibchen des Golgi-Apparats Schritt für Schritt modifiziert, sortiert und schließlich an ihren Bestimmungsort transportiert. Die Lysosomen sind spezielle Varianten des Golgi-Apparats, in denen defekte oder nicht mehr benutzte Proteine aussortiert und abgebaut werden.
    Der Blick durch das Elektronenmikroskop offenbart außerdem sehr kleine, zylinderförmige Strukturen im Ausmaß von etwa 170 × 500 Nanometern. Diese Zentriolen genannten Gebilde sind an der Zellteilung beteiligt und tragen zur Organisation und physikalischen Stabilisierung der Zelle bei.
    Die auffälligste Struktur im Zytoplasma sind die Mitochondrien. Sie sind die Kraftwerke der Zelle. In den Mitochondrien findet die Oxidation organischer Stoffe durch molekularen Sauerstoff statt. Die dabei entstehende Energie wird in Form von chemischer Energie in einem kleinen Molekül namens Adenosintriphosphat (ATP) gespeichert. ATP ist das »Benzin« der Zellen.Fast überall, wo eine Zelle Energie verbraucht, wird ATP »verbrannt«. Die Mitochondrien haben noch weitere bemerkenswerte Eigenschaften. Sie können sich selbst vermehren, und sie enthalten eigene DNA.
    Eine Geschichte der Entdeckung dieses Mikrokosmos
würde dicke Bände füllen.