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Nucleolus

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Nucleolus

Der Nucleolus beschreibt eine kugelförmige Zellorganelle, welche sich innerhalb des Zellkerns befindet. Er spielt eine wichtige Rolle bei der Synthese von Ribosomen.

Definition und Vorkommen des Nucleolus

Der Nucleolus ist ein kleines Körperchen, das sich im Zellkern von eukaryotischen Zellen, also Zellen, die einen Zellkern besitzen, befindet. Daraus lässt sich der Name „Kernkörperchen“ ableiten.

Bei Tieren findet sich meist nur ein Nucleolus im Zellkern, es können aber auch mehrere vorkommen, was vor allem bei Pflanzenzellen der Fall ist. Zellkerne von Pflanzenzellen können bis zu zehn Nucleoli enthalten.

Nucleolus und Nucleus

Was Du Dir unbedingt klarmachen solltest, ist der Unterschied zwischen dem Zellkern und dem Zellkörperchen. Der Zellkern einer Zelle wird nämlich manchmal auch Nucleus genannt, was ganz ähnlich klingt wie Nucleolus. Nucleolus bezeichnet allerdings das Kernkörperchen

Merkhilfe: Vielleicht kannst Du Dir das so merken, dass das kürzere deutsche Wort, also Zellkern auch zu dem kürzeren lateinischen Wort "Nucleus" gehört. Zu dem längeren Wort Kernkörperchen gehört dann dementsprechend auch das längere Wort "Nucleolus".

Aufbau des Nucleolus

Grundlegend besteht das Kernkörperchen aus DNA, RNA, Proteinen und Enzymen. Im Gegensatz zu anderen Organellen der Zelle besitzt der Nucleolus keine Membran, jedoch ist die Bindung zwischen den Bestandteilen auch ohne Hülle groß genug, um die Struktur beizubehalten.

In seiner tieferen Struktur lässt sich der Aufbau des Kernkörperchens in zwei Bestandteilen beschreiben: die Pars fibrosa und die Pars granulosa.

Pars fibrosa

Die Pars fibrosa hat eher rundliche Filamente, die mit 5-8 nm kleiner als die der Pars granulosa sind. Auch in ihrer Anordnung unterscheiden sie sich von dieser: während bei der Pars granulosa alle Partikel etwa gleich verteilt sind, hat die Pars fibrosa Bereiche, die dichter beziehungsweise weniger dicht angeordnet sind und damit dunkler oder heller erscheinen.

Die Aufgabe der Pars fibrosa liegt darin, rRNA zu ribosomalen Proteinen zu transkribieren.

Pars granulosa

Die Pars granulosa macht den größten Teil des Nucleolus aus. Sie besteht aus gekörnten Partikeln, die einen Durchmesser von etwa 15-20 nm aufweisen. Die Aufgabe der Pars granulosa ist es, ribosomale Proteine mit rRNA zu kombinieren und dadurch die Prä-Ribosomen zu bilden.

Funktion des Nucleolus

Der Nucleolus übernimmt wichtige Aufgabe im ganzen Zellzyklus beziehungsweise in der Zellteilung. Da die Produktion von Prä-Ribosomen, welche der Nucleolus übernimmt, ein entscheidender Schritt ist, würde die ganze Zellteilung ohne diesen nicht mehr richtig ablaufen können.

Die Produktion von Prä-Ribosomen geschieht erst durch den Transport von ribosomalen Proteinen sowie rRNA aus dem Cytosol des Cytoplasmas in den Nucleolus mithilfe der Kernporen. Um dann durch die Pars fibrosa und Pars granulosa Prä-Ribosomen transkribieren zu können, wird außerdem noch eine rDNA-Vorlage als Kopie benötigt.

Als rDNA werden die Abschnitte der DNA bezeichnet, welche Gene mit Informationen zur Synthese von Ribosomen beinhalten.

Die Prä-Ribosomen, die den Nucleolus wieder verlassen, lassen sich in die kleine und große Untereinheit einteilen. Diese werden auch jeweils 40S (kleine Untereinheit) und 60S (große Untereinheit) genannt. Beim Verlassen des Nucleolus nutzen diese zwei verschiedene Kernporen als „Ausgang“, um wieder ins Cytosol des Cytoplasmas zu gelangen.

Der Begriff Cytosol beschreibt die flüssigen Bestandteile des Cytoplasmas.

Dort angekommen setzen sie sich wieder zu 80S-Ribosomen zusammen – sie verlassen also ihr „Vorstadium“ als Prä-Ribosom und werden zu einem „echten“ Ribosom. Daraufhin bewegen sie sich entweder frei im Cytosol oder zum rauen endoplasmatischen Retikulum. Dort gehen sie dann ihrer Translationsarbeit nach.

Die Bezeichner 40S, 60S und 80S sind auf den sogenannten Sedimentationskoeffizienten zurückzuführen. Dieser lässt sich aus der Sedimentationsgeschwindigkeit eines Teilchens und der Stärke des Zentrifugalfeldes berechnen.

Die Sedimentationsgeschwindigkeit beschreibt dabei die Geschwindigkeit, mit der sich ein Teilchen von einer Flüssigkeit absetzt.

Wichtig ist der ganze Prozess vor allem bei der Zellteilung. Gerade in der Interphase, in der das Erbgut verdoppelt wird, sind Nucleoli sehr aktiv und produzieren viele Prä-Ribosomen, die dann zu Ribosomen werden.

Teilt sich die Zelle während der Telophase, wird der Nucleolus immer kleiner, bis er endgültig verschwindet. Sobald die beiden neuen Zellen entstanden sind, bildet sich in diesen jeweils ein neuer Nucleolus, der wieder für die Herstellung von Prä-Ribosomen in den neuen Zellen verantwortlich ist.

Nucleolus - Das Wichtigste

  • Der Nucleolus – auch Kernkörperchen genannt – ist eine kugelförmige Struktur innerhalb des Zellkerns.
  • Seine Aufgabe liegt in der Synthese von Ribosomen.
  • Tiere verfügen meist nur über ein Kernkörperchen, Pflanzenzellen können bis zu 10 aufweisen.
  • Der Nucleolus besteht aus zwei Bestandteilen:
    • Die Pars fibrosa transkribiert RNA zu ribosomalen Proteinen.
    • Die Pars granulosa ist der größere Teil und ist für die Bildung von Prä-Ribosomen verantwortlich.
  • Während der Telophase der Zellteilung lösen sich Nucleoli auf und werden später in den Tochterzellen neu gebildet.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Nucleolus

Im Nucleolus befinden sich primär Proteine, RNA und Enzyme

Die Funktion des Nucleolus liegt in der Synthese von Ribosomen

Der Nucleolus befindet sich innerhalb des Zellkerns

Im Gegensatz zu anderen Zellorganellen besitzt der Nucleolus keine Membran

Finales Nucleolus Quiz

Frage

Was ist der Nucleolus?

Antwort anzeigen

Antwort

Der Nucleolus ist eine kugelförmige Zellorganelle innerhalb des Zellkerns. Er ist für die Synthese von Ribosomen verantwortlich. 

Frage anzeigen

Frage

Können Zellen mehrere Nucleoli beinhalten?

Antwort anzeigen

Antwort

Ja, vor allem pflanzliche Zellen. 

Frage anzeigen

Frage

Woraus besteht der Nucleolus?

Antwort anzeigen

Antwort

Der Nucleolus besteht aus:

  • DNA
  • RNA
  • Proteinen
  • Enzymen
Frage anzeigen

Frage

Verfügt der Nucleolus über eine Membran?

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Antwort

Nein

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Frage

In welche zwei Strukturen wird der Nucleolus unterteilt?

Antwort anzeigen

Antwort

Der Nucleolus wird in Pars fibrosa und Pars granulosa unterteilt. 

Frage anzeigen

Frage

Welcher Teil des Kernkörperchens ist für die Transkription von RNA zu ribosomalen Proteinen verantwortlich?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Pars fibrosa

Frage anzeigen

Frage

Welcher Teil des Kernkörperchens ist für die Bildung von Prä-Ribosomen verantwortlich?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Pars granulosa

Frage anzeigen

Frage

Was ist rDNA?

Antwort anzeigen

Antwort

Als rDNA werden Abschnitte der DNA bezeichnet, die Informationen zur Synthese von Ribosomen beinhalten. 

Frage anzeigen

Frage

In welche Untereinheiten werden die Prä-Ribosomen unterteilt?

Antwort anzeigen

Antwort

Prä-Ribsosomen werden in kleine (40S) und große (60S) Untereinheit unterteilt. 

Frage anzeigen

Frage

Wie werden die zusammengesetzten Ribosomen bezeichnet?

Antwort anzeigen

Antwort

80S-Ribosomen

Frage anzeigen

Frage

Woher kommen die Bezeichner 40S, 60S und 80S?

Antwort anzeigen

Antwort

Diese Bezeichner lassen sich auf den Sedimentationskoeffizienten zurückführen. 

Frage anzeigen

Frage

In welcher Phase der Zellteilung spielen Nucleoli eine besonders wichtige Rolle?

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Antwort

In der Interphase sind Nucleoli besonders wichtig weil viele Ribosomen produziert werden. 

Frage anzeigen

Frage

Was passiert während der Telophase mit dem Nucleolus?

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Antwort

Er wird immer kleiner und verschwindet schlussendlich. In den Tochterzellen wird er neu gebildet. 

Frage anzeigen

Frage

Wie unterscheiden sich Pars fibrosa und Pars granulosa?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Pars fibrosa ist kleiner als die Pars granulosa. Außerdem sind die Partikel der Strukturen unterschiedlich verteilt.  

Frage anzeigen

Frage

Wie groß ist die Pars fibrosa?

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Antwort

Die Pars fibrosa ist 5-8nm groß. 

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Frage

Wie groß ist die Pars granulosa?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Pars granulosa hat eine Größe von 15-20nm

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