Säugerzellen

Die Säugerzellen sind die eukaryotischen Zellen der Säugetiere. Sie besitzen eine membranbegrenzte Zelle, einen Zellkern und zahlreiche Organellen, die in Geweben unterschiedliche Funktionen erfüllen. Im Vergleich zu Prokaryoten zeigen Säugerzellen eine ausgeprägte Kompartimentierung, komplexe Signalwege und eine zentrale Rolle bei der Entwicklung, dem Stoffwechsel und der Aufrechterhaltung der Homöostase.

Der Zellkern enthält die genetische Information in Form von DNA und ist durch eine Kernhülle mit Kernporen vom Cytosol getrennt. Das Cytoplasma umfasst das Zytoskelett, das aus Mikrofilamenten, Mikrotubuli und Zwischenfilamenten besteht, sowie das endoplasmatische Retikulum und Mitochondrien. Mitochondrien erzeugen überwiegend ATP durch oxidativen Phosphorylierungsprozesse und regulieren Apoptose. Dem rauen endoplasmatischen Retikulum entstammen die Ribosomen, dort werden Proteine synthetisiert, während das glatte ER an Lipidstoffwechsel und Entgiftung beteiligt ist. Der Golgi-Apparat modifiziert, sortiert und versendet Proteine. Lysosomen und Peroxisomen dienen dem Abbau von Biomolekülen und der Entgiftung. In vielen Zellen spielen Zentrosomen/Spindelapparat eine Rolle bei der Zellteilung; in Geweben können Cilien oder Flagellen vorkommen.

Das Genom der Säugerzellen besteht aus Chromosomen im Zellkern; zusätzlich enthalten Mitochondrien eigenes zirkuläres DNA. Gene werden transkribiert und RNA verarbeitet; Translation erfolgt am Ribosom, häufig am rauen ER oder im Zytosol. Die Genexpression wird durch epigenetische Mechanismen wie DNA-M methylierung und Histonmodifikationen reguliert.

Zellteilung erfolgt durch Mitose bei somatischen Zellen oder Meiose bei Keimbahnzellen. Der Zellzyklus umfasst Phasen G1, S, G2 und M; die Kontrolle erfolgt durch Checkpoints. Zellen können sich differenzieren und spezialisierte Funktionen entwickeln. In Geweben arbeiten Säugerzellen zusammen, um Gewebe- und Organfunktionen bereitzustellen.

Zur Forschung werden Säugerzellen oft in Kultur gehalten. Es existieren langlebige Zelllinien wie HEK293 oder CHO-Zellen, die als Modelle für Genexpression, Proteinbiologie und Bioproduktion dienen.