Cytoplasma

In Bio wird dir im Unterricht sicherlich das Thema Zellen begegnen. Dabei lernst du sicherlich auch das Cytoplasma kennen. Aber: Was ist das Cytoplasma und wozu brauchen wir es? Die Antwort bekommst du von simpleclub!

Cytoplasma einfach erklärt

Das Cytoplasma, auch Zellplasma, oder in Muskelzellen Sarkoplasma genannt, ist eine organische Substanz, die sich in eukaryotischen und prokaryotischen Zellen befindet.

Der Name stammt aus dem Griechischen: kýtos bedeutet auf Deutsch auch Zelle. Es setzt sich aus Zellorganellen, dem Cytoskelett und dem Cytosol zusammen und ist von einer Zellmembran umhüllt.

Chemisch besteht es zu etwa 80 % aus Wasser. Die weiteren Bestandteile sind Proteine, Lipide, DNA und RNA.

Seine Aufgabe ist der Transport von Stoffen, zum Beispiel von Nährstoffen, Ionen und Enzymen innerhalb der Zelle. So können diese Stoffe von einem Zellorganell zum anderen gelangen.

Eine weitere Rolle spielt das Cytoplasma bei der Produktion von Aminosäuren, Zuckermolekülen, Fettsäuren und Nukleotiden. Außerdem spielt es eine wichtige Rolle beim Abbau schädlicher Substanzen.

In dem Cytoplasma geschieht auch ein Teil der Zellatmung, zum Beispiel ein Teil der Proteinbiosynthese und die Glykolyse.

Durch seine Funktionen ermöglicht das Cytoplasma eine ideale Energiegewinnung und Energiebereitstellung.

An den Rändern der Membran ist das Zellplasma etwas dickflüssiger. Die äußere Schicht wird Ektoplasma genannt. Im inneren Bereich ist das Plasma flüssiger. Hier nennt man es Endoplasma.

Cytoplasma Definition

Cytoplasma Aufbau

Man unterscheidet zwei verschiedene Arten von Zellplasma. Einmal das Ektoplasma und einmal das Endoplasma. Das Ektoplasma befindet sich an den Zellrändern und ist zähflüssiger. Das Endoplasma ist im Inneren der Zelle und ist flüssiger.

Cytolasma hat drei Hauptbestandteile:

• Das Cytoskelett,
• Die Zellorganellen und
• Das Cytosol, also die Zellflüssigkeit.

Außerdem ist das Cytoplasma von der Zellmembran umgeben.

Cytoskelett

Das Cytoskelett haben nur eukaryotische Zellen.

Es besteht aus Proteinenfilamenten, also fadenartigen, dünnen Proteinenteilchen, die insgesamt ein Netzwerk bilden. Durch dieses Netzwerk können Signale gesendet werden. Das Cytoskelett stabilisiert aber auch die Zelle wie unser Skelett uns stabilisiert. Allerdings kann das Cytoskelett sich schnell auf- und wieder abbauen. Die Beweglichkeit ermöglicht es Zellen, sich an veränderte Gegebenheiten anzupassen.

Es werden drei verschiedene Filamentarten unterscheiden:

• Die Mikrotubuli sind die größten Bestandteile des Cytoskeletts

  • Sie haben einen Durchmesser von etwa 25 nm und sind für die langen Transportvorgänge innerhalb der Zelle verantwortlich. Außerdem bewegen und befestigen sie die Organellen im Cytosol.

• Die zweitgrößten Bestandteile des Skeletts sind die Intermediärfilamente

  • Sie sind bis zu 11 nm groß und sind hauptsächlich für die mechanische Stabilität der Zelle verantwortlich. Sie sind das Stützgerüst der Zelle.

• Die kleinsten Bestandteile sind die Aktinfilamente

  • Sie werden auch Microfilamente genannt. Sie haben lediglich einen Durchmesser von 7 nm und stabilisieren die Form der Zelle, halten Proteine an ihrem Platz und sind für den Kurzstreckentransport von Vesikeln geeignet.

Zellorganellen

Die Zellorganellen sind verschiedene Bestandteile der Zelle, die bestimmte Aufgaben haben.

Dazu gehört zum Beispiel der Golgi-Apparat, die Mitochondrien, Vesikel oder das endoplasmatische Retikulum. Bestandteile wie diese sind durch mindestens eine eigene Membran von dem Zellplasma abgetrennt.

Eine Besonderheit gibt es bei dem Zellkern. In der Kernmembran befindet sich Plasma, welches Karyoplasma genannt wird. Dieses bietet ein ideales Milieu für die Vorgänge der Transkription und Replikation.

Eukaryoten besitzen sehr viele Organellen, während Prokaryoten keine richtigen Zellorganen besitzen. Die Organellen kommunizieren über den Transport von Stoffen in Vesikeln.

Cytosol

Das Cytosol besteht hauptsächlich aus Wasser, beinhaltet aber auch die DNA und RNA, Proteine und Lipide.

Bei Prokaryoten zum Beispiel liegt die DNA frei im Cytosol. Generell befinden sich bis zu 50 % der Gesamtproteinmenge einer Zelle im Cytosol. Weiterhin können auch Moleküle, Ionen und Kohlenhydrate darin vorhanden sein.

Im Cytosol finden auch wichtige Prozesse statt. Dazu gehört zum Beispiel ein Teil der Proteinbiosynthese (Translation), bei der Proteine neu gebildet werden, und die Glykolyse, also der Abbau von Kohlenhydraten.

Zellmembran

Umgeben ist das Cytoplasma von der Zellmembran.

Die Zellmembran ist eine Biomembran, die aus einer doppelten Lipidschicht besteht. Das Innere der Zellmembran nennt man inneres Milieu, während der Bereich, welcher sich außerhalb der Zelle befindet, Extrazellulärraum genannt wird.

Die Membran ist durchlässig für Stoffe. Dadurch wird die Kommunikation mit anderen Zellen ermöglicht. Sowohl Eukaryoten als auch Prokaryoten besitzen eine Zellmembran.

Cytoplasma Funktion

Die wichtigsten beiden Aufgaben des Cytoplasmas sind Stoffwechselprozesse und der Abbau schädlicher Stoffe. Allerdings ist das Cytoplasma auch für die Abgrenzung der Zellorganellen und für den Transport von Stoffen zwischen den Zellorganellen verantwortlich.

Abgrenzung der Zellorganellen

Die naheliegendste Aufgabe des Cytoplasmas ist die Abgrenzung der einzelnen Zellorganellen voneinander.

Die Zellorganellen befinden sich im Cytoplasma und bilden einzelne Zellkompartimente, also begrenzte Bereiche, in denen verschiedene Aufgaben und Reaktionen ablaufen. Diese Abläufe müssen voneinander getrennt passieren. Dafür sorgt das Cytoplasma.

Transport von Stoffen und Molekülen

Neben der abgrenzen Funktion hat das Cytoplasma jedoch auch eine verbindende Funktion. Einzelne Zellorganellen kommunizieren über das Cytoplasma miteinander. Hierfür werden zum Beispiel Moleküle durch das Zellplasma transportiert.

Katabole und anabole Prozesse

Man unterscheidet die Stoffwechselprozesse in katabole und anabole Prozesse. Also einmal die Energiegewinnung und einmal den Energieverbrauch.

• Bei katabolen Prozessen werden chemische Nahrungstoffe verarbeitet. Dadurch kann Energie aus bestimmten Stoffen gewonnen werden.
• Bei anabolen Prozessen wird hingegen Energie verbraucht. Die Nährstoffe werden also verwertet. Die Verwertung wird zum Beispiel für die Bildung von körpereigenen Stoffen oder der Regeneration der Zelle benötigt.

Cytoplasma Zusammenfassung

Das Cytoplasma wird auch Zellplasma genannt und ist eine organische Substanz, die sich in eukaryotischen und prokaryotischen Zellen befindet.

Es ist hauptsächlich für Stoffwechselprozesse, sowie den Abbau von Stoffen zuständig, trennt jedoch auch Zellorganellen voneinander ab und ermöglicht den Transport von Stoffen zwischen den jeweiligen Zellorganellen.

Es besteht aus einem Cytoskelett, welches sich aus vielen Proteinenfilamenten zusammensetzt, die fadenartig und dynamisch sind und aus den Zellorganen, die sich im Cytoplasma befinden, wie zum Beispiel dem Golgi-Apparat, den Mitochondrien, den Vesikeln und dem endoplasmatischen Retikulum. Weiterhin besteht das Cytoplasma aus dem Cytosol, welches eine Flüssigkeit ist, welches bis zu 50 % der Gesamtproteinmenge der Zelle beinhaltet. Außerdem ist Cytoplasma von einer Zellmembran umgeben. Diese besteht in der Regel aus einer Lipiddoppelschicht.

Während man das Innere der Zelle inneres Milieu nennt, bezeichnet man den äußeren Bereich der Zelle Extrazellulärraum.

An den Randbereichen der Membran ist das Zellplasma etwas dickflüssiger. Diese Art des Plasmas wird Ektoplasma genannt. Im inneren Bereich ist das Plasma dünnflüssiger. Hier nennt man es Endoplasma.