Zellkern [+ Nucleolus] - Aufbau und Funktion [Zellorganellen, Teil 2] - [Biologie, Oberstufe]

In diesem Video widmen wir uns dem ältesten und dem – zumindest in Tierzellen mit ca. 5 mm größtem Zellorganell, dem Zellkern. Auch in pflanzlichen Zellen kommt der Zellkern vor – wird aber größenmäßig von der Vakuole deutlich übertroffen. Alle Zellen, die einen Zellkern besitzen, nennt man eukaryotische Zellen. Neben Tier- und Pflanzenzellen enthalten auch Pilze in ihren Zellen einen Zellkern – ganz im Gegensatz z.B. zu Bakterien, in denen ein Zellkern fehlt und die man als Prokaryoten bezeichnet. Der Zellkern erfüllt wichtige, lebensnotwendige Funktionen in der Zelle:

Er steuert und reguliert sämtliche Stoffwechselprozesse, weil in ihm die DNA – unser Erbgut – lokalisiert ist (!!!)
Warum das Vorhandensein von DNA unmittelbar an die Steuerung sämtlicher Stoffwechselprozesse gekoppelt ist, erfahrt ihr weiterführend in dem Video.

Zum Aufbau des Zellkerns: Der Zellkern ist von einer doppelten Membran umgeben, die zusammen die Kernhülle bilden. Die Kernhülle wiederum bildet ein Kontinuum mit einem weiteren Zellorganell, dem Endoplasmatischen Retikulum – ist mit diesem also zusammenhängend verbunden. Die Kernhülle wirkt als Barriere – sie trennt das Erbgut vom Cytoplasma – und aus funktioneller Sicht die im Zellkern stattfindende Transkription von der im Cytoplasma ablaufenden Translation.

Und doch ist die Kernhülle nicht gänzlich undurchlässig – im Gegenteil, sie ist von Tausenden von Kernporen durchbrochen, die das Innere des Zellkerns mit dem Cytoplasma verbinde und den Stoffaustausch zwischen den beiden Kompartimenten regulieren – bestimmte Moleküle lassen die Kernporen in den Zellkern passieren, andere hingegen nicht. Vor allem kleine Teilchen wie Ionen oder Moleküle diffundieren frei durch die Poren.

Unmittelbar an der Innenseite der Kernhülle findet sich eine netzwerkartige Struktur aus Proteinfilamenten – die sogenannte *Kernlamina*. Diese stützt die Kernhülle und ist sowohl an dieser als auch am Chromatin angeheftet. Es gewährleistet dadurch also, dass der Zellkern seine äußere Form aufrechterhält. In der Forschung wird der Kernlamina eine wichtige Bedeutung am Alterungsprozess beigemessen – man weiß, dass sich die Kernlamina im hohen Alter anfängt aufzulösen, wodurch die Stabilität und Festigkeit des Zellkerns abnimmt.