Cytologie

Vesikel

In diesem Beitrag erklären wir dir, wie die Vesikel aussehen, welche Funktion sie haben und welche Arten davon existieren.

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Inhaltsübersicht

Vesikel einfach erklärt

Du kannst dir ein Vesikel als ein kleines, rundes Bläschen in eukaryotischen%Verweis und prokaryotischen%Verweis Zellen vorstellen.

Sie sind von einer einfachen oder manchmal sogar von einer doppelten Membran umgeben. Außerdem sind sie in der Lage, sich frei innerhalb des Cytoplasmas zu bewegen.

Ihre Hauptaufgabe ist der Transport von zahlreichen Stoffen. Da es mehrere Arten von Vesikeln gibt, kannst du die Funktionen noch näher einteilen.

Definition

Die Vesikel (lat.: vesicula = Bläschen) sind kleine, runde Zellkompartimente. Ihre Aufgabe ist der Transport von Stoffen (Vesikeltransport) innerhalb und außerhalb der Zelle.

Vesikel Aufbau

Die Vesikel haben grundsätzlich einen recht einfachen, runden bis ovalen Aufbau. Meistens haben sie eine sehr geringe Größe von nur etwa 1 \mu m.

Sie sind zum Großteil von einer einfachen, seltener von einer doppelten Membran umgeben. Diese verhindert, dass die Stoffe im Inneren während des Transports an die Umgebung freigegeben werden.

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Aufbau der Vesikel

Außerdem können sie von einem Netz aus dem Protein Clathrin umgeben sein. Diese sogenannten Clathrin-Vesikel sind meistens nur bis zu 1 nm groß.

Vesikel Funktion

Die wichtigste Funktion der Vesikel ist der Stofftransport. Diesen kannst du nochmal durch zwei verschiedene Vesikelgruppen näher betrachten.

Die sogenannten endozytotischen Vesikel enthalten Stoffe, die in die Zelle hinein transportiert werden. Den zugehörigen Vorgang kannst du auch als Endozytose%Verweis bezeichnen. Die zu transportierenden Stoffe verbinden sich von außen mit der Zellmembran und bilden dadurch Einstülpungen. Diese Einstülpungen schnüren sich danach ab. Dadurch entstehen Vesikel, die die Stoffe innerhalb der Zelle verteilen können.

Die exozytotischen Vesikel dienen dazu, Stoffe aus der Zelle raus zu transportieren. Sie arbeiten mit der Exozytose%Verweis. Die Stoffe, die aus der Zelle ausgeschieden werden sollen, sind in Vesikel verpackt. Diese wandern dann zur Zellmembran. Hier verschmilzt die Vesikelmembran mit der Zellmembran. Die Inhaltsstoffe können nun nach außen abgegeben werden.

Durch die exozytotischen Vesikel können auch verschiedenste Membranproteine zur Zellmembran transportiert werden. Die Vesikel verschmelzen mit der Membran und geben die Proteine frei.

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Endozytotische und exozytotische Vesikel

Eine weitere Funktion neben dem Transport ist die Ausführung einiger chemischer Reaktionen. Da manche Reaktionen nicht innerhalb des Cytoplasmas ablaufen können, dienen die Vesikel als sogenannter Reaktionsraum.

Vesikelarten

Innerhalb der Eukaryoten und Prokaryoten existieren zahlreiche Vesikelarten.
Im Folgenden stellen wir dir dabei die Wichtigsten vor.

Lysosomen

Die Lysosomen befinden sich nur in eukaryotischen Zellen. Sie werden vom Golgi Apparat gebildet. Ein Lysosom ist von einer einfachen Biomembran umgeben. Im Inneren hat es eine saure Umgebung und enthält sehr viele Verdauungsenzyme. Dadurch ist es in der Lage, körpereigene und körperfremde Stoffe zu verdauen.

Körpereigene Stoffe wie zum Beispiel Zellorganellen oder Cytosol können durch die Lysosomenenzyme zerlegt und danach wiederverwertet werden. Die Lysosomen sind also die „Reparaturvesikel“ in deinen Zellen.

Bei der Verdauung von körperfremden Stoffen unterstützen die Lysosomen dein Immunsystem. Nachdem sie den körperfremden und potentiell schädlichen Stoff verdaut haben, senden sie kleine Teile davon an die Zellmembran. Diese wirken dort dann als Antigene und schützen die Zelle bei einem erneuten Kontakt mit diesem Stoff.

Endosomen

Grundsätzlich sind Endosomen keine Vesikel im eigentlichen Sinne, sondern eigene, membranumschlossene Organellen. Sie gelten als eine Zwischenstufe der Lysosomen. 

Endosomen können jedoch im Rahmen der Endozytose mit den Vesikeln verschmelzen. Dabei entstehen die sogenannten frühen Endosomen. Diese können nicht mehr gebrauchte Membranproteine der Zellmembran aufnehmen. Die Membranproteine können dann zu den Lysosomen transportiert und verdaut werden.

Wenn die frühen Endosomen einen Reifeprozess durchlaufen, entstehen die späten Endosomen. Diese sind in der Lage, mit den Lysosomen zu fusionieren und bilden ein sogenanntes sekundäres Lysosom.

Peroxisomen

Die Peroxisomen befinden sich in Tierzellen und Pflanzenzellen . Sie entstehen nicht im Golgi Apparat, sondern vermehren sich durch Teilung. Peroxisomen sind wichtig für verschiedenste Stoffwechselfunktionen, besonders zur Entgiftung durch oxidative Prozesse. In deinem Körper treten sie vermehrt in den Leberzellen auf. 

Glyoxysomen

Die Glyoxysomen sind eine spezielle Art der Peroxisomen. Sie kommen nur in Pflanzenzellen, speziell in keimenden Samen, vor. In ihnen sind verschiedenste Enzyme zum Abbau von Fettsäuren enthalten. Dadurch spielen sie eine wichtige Rolle im sogenannten Glyoxylatzyklus. Diesen kannst du dir als Stoffwechselvorgang vorstellen, der eigene Kohlenhydrate produzieren kann.

Mikrosomen

Ein Mikrosom ist das kleinste Vesikel in der Zelle. Es hat nur eine Größe von bis zu 0,1 \mu m.

Die Mikrosomen bestehen aus Fragmenten des endoplasmatischen Retikulums . Im Inneren enthalten sie P450 Enzyme. Diese sind sehr wichtig für den gesamten Stoffwechsel in der Zelle.

Transportvesikel

Die Aufgabe der Transportvesikel ist der Transport von Proteinen innerhalb der Zelle.

So können sie zum Beispiel Proteine zum cis-Bereich des Golgi Apparates transportieren. Hier entleeren sie ihren Inhalt in das sogenannte Golgi Lumen. Da sie ihre Stoffe durch Sekretion an in ihre Umgebung abgeben können, kannst du sie auch als sekretorische Vesikel bezeichnen.

Zu den Transportvesikeln gehören außerdem die sogenannten Golgi-Vesikel. Diese werden am trans-Bereich des Golgi Apparates gebildet. Von dort aus können sie sich zu weiteren Zellorganellen und -kompartimenten bewegen.

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Transportvesikel

Extrazelluläre Vesikel

Wie der Name schon sagt, bewegen sich extrazelluläre Vesikel im Außenraum (Extrazellularraum) der Zelle. Sie transportieren Informationen, die sie abgeben, wenn sie von einer anderen Zelle aufgenommen werden.

Wichtige Vertreter dieser Art sind die sogenannten Exosomen. Sie enthalten verschiedenste Nukleinsäuren und Proteine. Die Zelle gibt diese durch Exozytose an ihre Umgebung ab.


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