Endoplasmatisches Retikulum

Das endoplasmatische Retikulum – ein wichtiges Zellorganell

Hast du dich schon einmal gefragt, was in unseren Zellen vor sich geht und welche kleinen „Fabriken“ dort am Werk sind? Das endoplasmatische Retikulum (kurz ER) gehört zu den wichtigsten Organellen in eukaryotischen Zellen und übernimmt viele Aufgaben.
Hier erfährst du, was das endoplasmatische Retikulum ist, wie es aufgebaut ist und warum es so wichtig für die Zelle ist.

Was ist das endoplasmatische Retikulum?

Das endoplasmatische Retikulum ist ein weit verzweigtes Netzwerk von Membranen in der Zelle, das in seiner Struktur an ein Labyrinth erinnert. Es befindet sich in der Nähe des Zellkerns und ist eine der größten Strukturen im Zytoplasma der Zelle. Die ER-Membran geht direkt in die Kernhülle des Zellkerns über, das heißt, Kernhülle und ER bilden eine zusammenhängende Struktur. Du kannst dir das ER wie eine Produktionsstätte für wichtige Stoffe in der Zelle vorstellen, die diese anschließend sogar an die richtigen Abteilungen weiterleitet.

Endoplasmatisches Retikulum – Aufbau

Durch die Auftrennung des Begriffs „Endoplasmatisches Retikulum“ kannst du schon einiges über den Aufbau des endoplasmatischen Retikulums erfahren:

• „Endo“ kommt aus dem Griechischen und bedeutet „innen“. Es zeigt an, dass das endoplasmatische Retikulum ein Teil der Zelle ist und sich im Inneren befindet.
• „Plasmatisch“ stammt vom griechischen Wort „plasma“, was so viel wie „Form“ bedeutet. In der Zelle bezieht sich das auf das Zytoplasma, also die „flüssige“ Substanz innerhalb der Zelle, in der das endoplasmatische Retikulum liegt.
• „Retikulum“ kommt vom Lateinischen „reticulum“ und bedeutet „Netz“. Es beschreibt die Struktur des endoplasmatischen Retikulums, das wie ein Netz aus Membranen aussieht.

Das endoplasmatische Retikulum besteht aus einem Netzwerk von Zisternen (flachen Membransäckchen) und Röhren (zylindrischen Membranen), die beide aus einer Lipid-Doppelschicht aufgebaut sind. Der Raum innerhalb der Zisternen und Röhren wird als Lumen bezeichnet.

Das ER wird in zwei Haupttypen unterteilt: Das raue ER und das glatte ER.

Raues ER – Aufbau

Auf der Außenseite des rauen ERs befinden sich Ribosomen, die ihm das „raue“ Aussehen verleihen. Diese Ribosomen sind die Orte, an denen die Proteinbiosynthese (die Herstellung von Proteinen) stattfindet.

Glattes ER – Aufbau

Da das glatte ER keine Ribosomen auf der Oberfläche hat, sieht es „glatt“ aus. Es besteht aus einem lockeren Netzwerk von Röhren und Zisternen, das weniger dicht ist als das des rauen ER.

Endoplasmatisches Retikulum – Funktion

Da das raue und das glatte ER unterschiedliche Funktionen haben, unterteilen wir hier wieder.

Raues ER – Funktion

Das raue ER hat mehrere wichtige Funktionen, die sich hauptsächlich auf die Herstellung und den Transport von Proteinen konzentrieren. Hier sind einige wichtige Punkte:

• Proteinbiosynthese: Am rauen ER werden Proteine hergestellt. Dabei übersetzen die Ribosomen die Bauanleitungen, die in der mRNA gespeichert sind.
• Modifikation von Proteinen: Nach der Herstellung werden die Proteine im rauen ER verändert, zum Beispiel durch das Anhängen von Zuckermolekülen. Diese Änderungen sind wichtig für die Funktion und den Transport der Proteine in der Zelle.
• Transport: Das raue ER transportiert die hergestellten Proteine zur nächsten Station, dem Golgi-Apparat.

Glattes ER – Funktion

Auch das glatte ER hat verschiedene Funktionen. Es ist vor allem für die Herstellung von Lipiden und den Transport von Fetten verantwortlich. Hier sind einige wichtige Punkte:

• Lipid-Synthese: Es ist verantwortlich für die Herstellung von Fetten und Phospholipiden, die für die Bildung von Zellmembranen notwendig sind.
• Entgiftung: Das glatte ER hilft, schädliche Stoffe abzubauen, was besonders in der Leber wichtig ist.
• Speicherfunktion: Es speichert Lipide, Calcium-Ionen und Glykogen (eine Form von Zucker, die in der Zelle als Energiereserve gespeichert wird), die bei Bedarf in die Zelle abgegeben werden können. Besonders Calcium-Ionen sind wichtig für die Signalübertragung in der Zelle und helfen dabei, verschiedene Zellprozesse zu steuern.
• Hormonproduktion: Das glatte ER ist an der Herstellung von Steroid-Hormonen (z. B. Östrogen und Testosteron) und anderen Hormonen beteiligt.

Sarkoplasmatisches Retikulum – eine spezielle Form des glatten ER

Das sarkoplasmatische Retikulum ist eine besondere Form des glatten endoplasmatischen Retikulums, die in Muskelzellen vorkommt. Wie das glatte ER hat es keine Ribosomen. Seine Hauptaufgabe ist die Speicherung von Calcium-Ionen, die für die Muskelkontraktion nötig sind. Wenn ein Nervensignal eintrifft, gibt das sarkoplasmatische Retikulum diese Calcium-Ionen in das Zytoplasma der Muskelzelle ab. Das ermöglicht es dem Muskel, sich zusammenzuziehen. Anschließend nimmt das sarkoplasmatische Retikulum die Calcium-Ionen wieder auf. Das führt dazu, dass sich der Muskel entspannt.

Raues ER und glattes ER im Vergleich

Die Tabelle zeigt die wichtigsten Unterschiede zwischen dem glatten und dem rauen ER auf.

Zusammenhang zwischen endoplasmatischem Retikulum und Zellstoffwechsel

Das endoplasmatische Retikulum ist sehr wichtig für die Arbeit der Zelle. Es hilft dabei, Moleküle zu bilden, zu verändern und in der Zelle zu transportieren. So sorgt es dafür, dass die richtigen Stoffe zur richtigen Zeit am richtigen Ort in der Zelle sind, um die Zellfunktionen sicherzustellen.

• Zusammenarbeit mit anderen Organellen: Das endoplasmatische Retikulum arbeitet eng mit anderen Zellstrukturen wie dem Golgi-Apparat und den Lysosomen zusammen, um sicherzustellen, dass die Zelle gut funktioniert. Der Golgi-Apparat erhält Produkte vom ER, bearbeitet sie und verteilt sie an andere Teile der Zelle oder nach außen.
• Reaktion auf äußere Signale: Das endoplasmatische Retikulum hilft der Zelle auch, auf Veränderungen in ihrer Umgebung zu reagieren, zum Beispiel indem es die Produktion von Proteinen anpasst, wenn sich der Bedarf verändert.

Ausblick – das lernst du nach dem endoplasmatischen Retikulum

Möchtest du wissen, was mit den Produkten des ER passiert? Dann erfahre mehr über ein weiteres Zellorganell, den Golgi-Apparat.
Oder interessiert es dich, wie ein Organismus funktioniert, der nur aus einer einzigen Zelle besteht? Dann schau dir dieses spannende Thema der eukaryotischen Einzeller an.

Häufig gestellte Fragen zum Thema endoplasmatisches Retikulum