Endoplasmatisches Retikulum

Endoplasmatisches Retikulum einfach erklärt

Das Endoplasmatische Retikulum (ER) ist ein verzweigtes Gangsystem in eukaryotischen Zellen. Es ist von Membranen umgeben und über Kernporen mit dem Zellkern verbunden. Dabei ist es in weiten Teilen des Zellinneren verteilt und stellt eine Erweiterung der Kernmembran dar. 

Du kannst zwischen zwei Typen unterscheiden:

• glattes endoplasmatisches Retikulum (glattes ER)
• raues endoplasmatisches Retikulum (raues ER)

Das raue ER besitzt im Gegensatz zum glatten ER  „kleine Kugeln”, die Ribosomen, an seiner Oberfläche.

Die beiden Formen unterscheiden sich auch in ihrer Funktion. So ist das raue ER vorwiegend an der Herstellung (Proteinbiosynthese) und Faltung von Proteinen beteiligt. Die Aufgabe des glatten ERs ist die Produktion verschiedener Stoffe, wie Fettsäuren oder Hormone, und die Entgiftung der Zelle.

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Endoplasmatisches Retikulum Aufbau

Um dir den Aufbau und die Lage des endoplasmatischen Retikulums besser merken zu können, kannst du dir die einzelnen Wortteile anschauen:

• „Endo“ bedeutet so viel wie „innen“
• „Plasmatisch“ weist auf das Zellplasma oder Cytoplasma hin
• „Retikulum“ ist lateinisch und bedeutet „Netz“

Das Endoplasmatische Retikulum ist also ein netzförmiges Zellorganell, das sich innerhalb des Cytoplasmas befindet. Die Hohlräume des ER, die vom Zellplasma abgetrennt sind, bezeichnest du auch als ER-Lumen.

Durch seine netzartige Struktur besitzt das endoplasmatische Retikulum Verbindungen zu allen anderen Zellorganellen. Die Membran des ER geht sogar direkt in die Kernhülle über. Zudem ist es eng mit dem Golgi-Apparat verbunden. Diese enge Verbindung ermöglicht einen ständigen Stoffaustausch. Das passiert über gefüllte Bläschen, die Vesikel .

Da das ER direkt an den Zellkern angrenzt, findest du es nur in den Zellen der Eukaryoten . Prokaryotische Zellen besitzen nämlich keinen Zellkern und enthalten demnach auch kein endoplasmatisches Retikulum.

Schon gewusst? Das endoplasmatische Retikulum ist größer als der Zellkern.

Aufbau des glatten und rauen ER

Das endoplasmatische Retikulum liegt in zwei Formen vor:

• Das glatte ER (SER)
• Das raue ER (RER).

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Das glatte ER hat eine glatte Oberfläche. Deshalb kannst du es auch als agranuläres, also körnchenarmes endoplasmatisches Retikulum bezeichnen. Das glatte ER ist sozusagen die Grundform des endoplasmatischen Retikulums.

Das raue ER hingegen hat eine granulierte, also körnige Struktur. Deshalb nennst du es auch granuliertes endoplasmatisches Retikulum. Die „Körnchen” sind dabei Ribosomen , die sich an der Oberfläche des ER befinden. Das sind kleine Zellorganellen, die für die Herstellung von Proteinen (Translation ) innerhalb der Proteinbiosynthese verantwortlich sind.

Übrigens: Die Ribosomen befinden sich nicht dauerhaft an dem rauen ER, sondern können sich je nach Situation auch ablösen. So kann zeitweise aus dem rauen auch ein glattes ER entstehen.

Endoplasmatisches Retikulum Funktion

Das endoplasmatische Retikulum erfüllt zahlreiche wichtige Aufgaben in der Zelle. Grundsätzlich ist es für die Signalübertragung im Organismus verantwortlich. Darunter verstehst du eine Aufnahme und Speicherung von Calcium-Ionen. Das ist besonders bei Muskelzellen  und Nervenzellen sehr wichtig, da Calcium bei ihnen für die Reizübertragung mitverantwortlich ist.

Das glatte und das raue ER erfüllen dabei jedoch sehr unterschiedliche Funktionen. 

Glattes ER Funktion

Das glatte ER spielt vor allem bei Stoffwechselprozessen eine wichtige Rolle.

Seine wichtigsten Aufgaben sind:

• Herstellung von Lipiden : Dazu zählen vor allem Phospholipide (Bestandteile der Biomembranen), Fettsäuren und Hormone wie z. B. Geschlechtshormone.
  
  
• Speicherung von Kohlenhydraten: mithilfe von Glucose kann der Blutzuckerspiegel reguliert werden
  
  
• Entgiftung: Das ER enthält Enzyme , die schädliche bzw. körperfremde Stoffe, wie Medikamente, erkennen und „umbauen”. Dadurch können sie besser vom Körper ausgeschieden werden.
  
  
• Calcium Speicher: Calcium-Ionen sind ein wichtiger Signalstoff in den Zellen und werden aus dem ER in das Cytosol, dem flüssigen Bestandteil des Cytoplasmas, entlassen. Dadurch können bestimmte Enzyme gehemmt oder aktiviert werden.

Raues ER Funktion

Das raue ER hat vor allem zwei bedeutende Aufgaben:

• Proteinherstellung: Das raue ER sorgt für die Neubildung von Proteinen innerhalb der Zelle. Es wirkt also bei der Proteinbiosynthese mit. Die Ribosomen am rauen ER können dafür die Informationen der Erbinformationen ablesen und daraus Proteine herstellen. Das können zum Beispiel Membranproteine sein.
  
  
• Modifikation der Proteine: Die hergestellten Proteine werden dann im rauen ER zurechtgeschnitten und gefaltet. Das ist wichtig, damit sie für deinen Körper „voll einsatzfähig“ sind.

Sarkoplasmatisches Retikulum

Das Sarkoplasmatische Retikulum (SR) ist eine spezielle Form des endoplasmatischen Retikulums. Es befindet sich insbesondere in der glatten und der quergestreiften Muskulatur . Genauer gesagt liegt es im sogenannten Sarkoplasma der Muskelfasern.

Auch das sarkoplasmatische Retikulum besitzt eine netzartige Struktur. Da es keine Ribosomen besitzt, ähnelt es dem glatten ER. In der Nähe des sarkoplasmatischen Retikulums befinden sich meist Mitochondrien, sie stellen der Zelle Energie in Form von ATP bereit.

Die Hauptaufgabe des SR ist die Speicherung von Calcium-Ionen. Das läuft folgendermaßen ab:

1. Zunächst wird ein Nervensignal an die Muskeln geliefert. Kommt es an, schüttet das SR die Calcium-Ionen in das Plasma der Muskelzellen aus.
2. Dadurch sind die Calcium-Ionen in der Lage, ein Zusammenziehen des Muskels (Kontraktion) einzuleiten.

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Das SR ist also ein wichtiger Vermittler, um Körperbewegungen ausführen zu können.

Muskelkontraktion

Das sarkoplasmatische Retikulum ist also unter anderem für die Muskelkontraktion zuständig. Aber wie funktioniert das eigentlich genau? Das erfährst du in unserem Video dazu. Bleib dran!