Vesikel

Wenn du dich in Bio gerade mit dem Aufbau und Organellen der Zelle beschäftigst, hast du bestimmt auch schon einmal etwas von Vesikeln gehört. Was für eine wichtige Rolle diese innerhalb des Zellplasmas übernehmen erklärt dir simpleclub!

Vesikel einfach erklärt

Das Wort Vesikel kommt aus dem Lateinischen von „vesicula“ und bedeutet auf Deutsch „Bläschen“. Vesikel sind also kleine, runde Bläschen und Bestandteil einer Zelle und von einer einfachen oder doppelten Membran umgeben.

Sie machen als Transportmittel Prozesse im Körper möglich, vor allem im Nervensystem. Außerdem sind sie für den Stoffwechsel von Zellen ein wichtiger Faktor. Hierfür befinden sich Stoffe im Inneren der Vesikel, die transportiert werden sollen.

Durch ihre Lipiddoppelschicht können Vesikel mit der Zellmembran verschmelzen und somit entweder Stoffe in die Zelle hinein (endozytotische Vesikel) oder aus der Zelle heraus (exozytotische Vesikel) transportieren.

Hierdurch können Vesikel die Verdauung von Stoffen oder eine Entgiftung des Zellinneren gewährleisten.

Vesikel Definition

Vesikel Funktion

Vesikel sind in Prokaryoten und Eukaryoten zu finden. Sie sind für den Transport von Stoffen bzw. Proteinen zuständig.

Durch den ähnlichen Aufbau wie die Membran der Zelle, können Vesikel mit der Zellmembran und anderen Doppellipidmembranen verschmelzen. Die genaue Funktion der Vesikel hängt aber davon ab, welcher Stoff sich im Inneren der Bläschen befindet. Das können beispielsweise Enzyme sein.

Durch ihren Aufbau können Vesikel beispielsweise auch abgrenzende Funktionen haben, indem sie Transportstoffe vom Zellplasma abgrenzen können. Hierdurch erzeugen sie einen Reaktionsraum im Inneren der Zelle und ermöglichen dadurch die Freisetzung von reaktiven Stoffen. Diese hätten, wenn sie sich frei im Zellplasma befinden, ansonsten eine schädigende Wirkung.

Die chemischen Prozesse, die in diesem Reaktionsraum ablaufen, können im normalen Zellplasma nicht stattfinden. Die Vesikel nehmen die schädlichen Stoffe in ihr Inneres auf und transportieren sie anschließend in einen abgegrenzten Raum, in dem sie unschädlich gemacht werden können. Daher sind Vesikel zum Schutz der Zelle wichtig.

Vesikel Aufbau

Vesikel sind ca. 1 µm (1 Mikrometer) groß und haben eine runde oder ovale Form. Für ihre Funktion, den Transport von Stoffen, müssen sie zu ihrem Zielort passen. Sie bestehen meistens aus einer Lipiddoppelschicht. Also aus einer Trennschicht.

So einen räumlich abgetrennten Bereich in einer Zelle, wie zum Beispiel einen Vesikel, nennt man Zellkompartiment.

Phospholipide (Doppellipidschicht)

• Gehören zu den Lipiden
• Sind Hauptbestandteil aller Zellmembranen
• Besitzen einen hydrophilen (wasserliebenden) Kopf, dadurch können sie die Zelle vom Umgebungsmedium abtrennen
• Besitzen zwei hydrophobe (wasserabweisende) Enden
• Sie werden im glatten endoplasmatischen Retikulum synthetisiert und durch Vesikel an den Bestimmungsort an der Membran der Zelle transportiert

Vesikel Arten

Die gängigste Unterscheidung von Vesikeln ist die Trennung in zwei Gruppen:

• Endozytotische Vesikel (nimmt Stoffe in die Zelle auf)
• Exozytotische Vesikel (Stofftransport aus der Zelle)

Endozytotische Vesikel

Im Inneren von endozytischen Vesikeln befinden sich Stoffe, die in die Zelle hinein transportiert werden sollen.

Hierbei verbinden sich die zu transportierenden Stoffe im Außenbereich mit der Zellmembran. Bei diesem Vorgang entstehen Einstülpungen, aus denen nach einer Abtrennung Vesikel entstehen.

Anschließend können die neu gebildeten Vesikel ihren Inhalt im Inneren der Zelle verteilen. Am äußeren Rand verfügen diese Vesikel über eine Doppellipidschicht.

Der gesamte Prozess wird Endozytose genannt. Der Begriff endo- kommt aus dem Griechischen und bedeutet innen oder inerhalb. Bei der Endozytose werden also Stoffe in das Innere der Zelle transportiert.

Exozytotische Vesikel

Exozytotische Vesikel sind bereits fertig ausgebildete Vesikel, die sich innerhalb der Zellmembran befinden.

Sie haben bereits einen Transportstoff im Inneren, der aus der Zelle heraus transportiert werden soll. Hierfür wandern die exozytotischen Vesikel von innen an die Zellmembran und verschmelzen mit ihr. Dabei geben sie ihren Inhalt an den Zielort ab, der dort Reaktionen auslösen kann.

Durch exozytotische Vesikel werden beispielsweise Membranproteine an die Zellmembran transportiert, die im Äußeren der Zelle dann Proteine freigeben. Das Präfix exo- kommt aus dem Griechischen und bedeutet (her)aus

Bei der Exozytose werden also Stoffe aus dem Inneren der Zelle in die Umgebung der Zelle heraus transportiert.

Vesikel können außerdem in weitere Untergruppen unterschieden werden. Die drei wichtigsten Arten sind:

• Lysosomen
• Endosomen (zunächst keine reinen Vesikel)
• Peroxisomen

Lysosomen

Lysosomen sind eine Unterart der Vesikel und dienen zur Verdauung von körpereigenen und körperfremden Stoffen.

Daher spielen sie eine wichtige Rolle für die Immunabwehr eines Körpers. Sie sind ausschließlich in Eukaryoten zu finden.

Lysosomen werden im Golgi-Apparat gebildet. Sie enthalten Enzyme, die der Verdauung dienen. Dazu gehören hydrolitsche Enzyme und Phosphatasen.

Nachdem sie hergestellt wurden, verschmelzen Lysosomen innerhalb des Zellplasmas mit anderen Organellen der Zelle. Durch diese Verschmelzung entstehen sogenannte sekundäre Lysosomen.

Heterolysosomen

• Die häufigste Form dieser sekundären Lysosomen sind die Heterolysosomen.
• Sie entstehen, wenn sich Lysosomen mit Endosomen verbinden.
• Diese dienen normalerweise der Verdauung von zelleigenem Material.

Phagolysosomen

• Eine weitere häufige Form sind die Phagolysosomen.
• Diese befinden sich in den Fresszellen (Phagozyten).
• Sie enstehen, wenn sich Lysosomen mit Phagosomen verbinden.
• Phagolysosomen sind für die Verdauung von zellfremden Material zuständig.

Endosomen

Endosomen sind Zwischenstufen von Lysosomen. Sie sind daher keine reinen Vesikel.

Sie entstehen durch Endozytose, also aus Einstülpungen der Zellmembran.

Sie sind eigene Organellen, die von einer Membran umgeben sind und befinden sich im Zellplasma. Nach der Endozytose können sie mit den Lysosomen verschmelzen und können dabei die sogenannten sekundäre Lysosomen bilden.

Peroxisomen

Peroxisomen sind maßgeblich an der Entgiftung sowie dem Stoffwechsel der Zelle beteiligt. Sie befinden sich in tierischen und pflanzlichen Zellen.

Ihr Aufbau ähnelt dem der Lysosomen, sie werden jedoch nicht im Golgi-Apparat gebildet, sondern können sich selbst replizieren, indem sie sich teilen.

Im Inneren der Peroxisomen befinden sich Enzyme, die zu Herstellung von freien Radikalen beitragen. Diese werden zur Abwehr und Entgiftung genutzt. Außerdem spielen Peroxisomen eine wichtige Rolle für den Energiestoffwechsel von Leberzellen.

Glyoxysomen

• Glyoxysomen bilden eine spezielle Unterart der Peroxisomen.
• Sie sind ausschließlich in Pflanzenzellen zu finden.
• Glyoxysomen enthalten Enzyme, die zum Abbau von Fettsäuren beitragen.

Vesikel Zusammenfassung

Vesikel nehmen innerhalb der Zelle die Aufgabe des Stoff- bzw. Proteintransport ein. Sie sind bis zu 1 µm (1 Mikrometer) groß und sehen aus wie kleine Bläschen. Sie können Stoffe bzw. Proteine transportieren.

Durch ihre Doppellipidmembranen können Vesikel mit der Zellmembran verschmelzen und somit entweder Stoffe in die Zelle hinein (endozytotische Vesikel) oder aus der Zelle heraus (exozytotische Vesikel) transportieren.

Vesikel sind für den Transport von Informationen, die Verdauung von Stoffen oder die Entgiftung des Zellinneren zuständig.

Die wichtigsten Vesikelarten sind:

• Lysosomen: dienen der Verdauung von körpereigenen und körperfremden Stoffen.
• Heterolysosomen: dienen der Verdauung von zelleigenen Material.
• Phagolysosomen: sind für die Verdauung von zellfremden Material zuständig.
• Endosomen: Zwischenstufen von Lysosomen, verbinden sich mit Vesikeln und werden dadurch zu frühen oder später zu späten Endosomen.
• Peroxisomen: dienen der Entgiftung sowie dem Stoffwechsel der Zelle.
• Glyoxysomen: kommen ausschließlich in Pflanzenzellen vor und dienen dem Abbau von Fettsäuren