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Kern und Kernhuelle

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Kern und Kernhuelle

Kern und Kernhülle

Bereits im Lichtmikroskop ist der Zellkern (Nucleus, Nukleus, Karyon) sichtbar. Er ist stärker lichtbrechend als das umgebene Plasma. Durch elektronenmikroskopische Untersuchungen hat man Einzelheiten über den Bau des Zellkerns ermitteln können.

Zellkerne finden sich in allen Zellen außer den roten Blutkörperchen (Erythrocyten) und Blutplättchen (Thrombocyten).

Der Zellkern ist das Herzstück der Zelle, denn er enthält die Erbanlagen, die durch Zellteilung an neue Zellen weitergegeben werden. Außerdem ist er dadurch dafür zuständig, dass die Zelle all ihren Funktionen nachkommen kann.

Kernhülle (Karyolemma, Nucleolemma). Die Kernmembran grenzt den Zellkern gegen das umliegende Cytoplasma ab. Die Kernmembran ist aufgebaut aus einer äußeren Elementarmembran gefolgt vom perinucleären Raum und der inneren Elementarmembran. Diese Hülle enthält in regelmäßigen Abständen Poren, die Kernporen (Porus nuclearis). Eine Kernpore ist ein kreisrundes Loch in der Kernmembran. Die Kernporen sind meist recht regelmäßig über die Kernmembran verteilt (durchschnittlich ca. 3.500). Es handelt sich dabei nicht um einfache Löcher in der Kernhülle, sondern um kompliziert gebaute Kanäle. Sie ermöglichen einen kontrollierten Austausch von Stoffen zwischen dem Kerninnenraum und dem umgebenden Plasma. Da alle im Kern benötigten Proteine ausschließlich im Cytoplasma produziert werden, müssen diese durch die Kernporen ins Kernplasma gelangen. Während der Kernteilungsvorgänge löst sich die Kernhülle vollständig auf. Sie wird anschließend in den Tochterzellen aus endoplasmatischem Retikulum neu gebildet.

Kernplasma (Karyoplasma, Nucleoplasma oder Karyolymphe) stellt den Inhalt der Zellkerne dar. Es besteht hauptsächlich aus Wasser und zeigt im Elektronenmikroskop nur schwach abgegrenzte Strukturen. Eine davon ist das Kernkörperchen (der Nukleolus, Nucleoli, Nebenkern), das einzeln oder zu mehreren vorkommen kann. Es zeichnet sich durch einen hohen Gehalt an Proteinen (etwa 80%) und Ribonucleinsäure (RNA, etwa 15%) aus. Kernkörperchen finden sich oft in der Mitte von Zellkernen, können aber auch an die Kernmembran angelagert sein.

Chromatin. Färbt man Zellen mit basischen Farbstoffen, so wird schon im Lichtmikroskop ein fädiges Netzwerk, das Chromatin, im Zellkern sichtbar. Das Chromatin besteht aus Desoxyribonucleinsäure (DNS; englisch: desoxyribonucleic acid = DNA), Proteinen sowie Zentromeren (Verknüpfungsbereiche der Arme von Chromosomen). Alle zusammen bilden die Gundsubstanz von Chromosomen. Im "Arbeitskern" während der Interphase der Mitose befindet sich die Erbinformation nicht in kondensierter und gebündelter Form, sondern im Netzwerk des Chromatins. Erst, wenn eine Mitose ausgelöst wird, verdichtet sich das Chromatin wieder in hochgeordneter, mehrfach spiralisierter Form zu den Chromosomen.

Chromosomen stellen also die Transportform der Erbinformation während der Zellteilung dar und entstehen durch Verdichtung und Spiralisation der die Erbinformation tragenden DNS.

Aufgaben des Kerns. Der Zellkern ist die „Steuerzentrale“ der Zelle. Er enthält gespeichert auf den Chromosomen, die Erbinformation. Zellen, die keinen Kern mehr besitzen, wie die roten Blutkörperchen des Menschen, können sich nicht mehr teilen und leben nur noch relativ kurze Zeit.

Kern und Kernhuelle

 

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