Zellinneren

Zellinneren bezeichnet den inneren Raum einer Zelle. Es umfasst das Cytosol sowie eine Vielzahl von membranbegrenzten Organellen und Strukturen, die von der Plasmamembran abgegrenzt sind. Im Gegensatz zum extrazellulären Milieu wird das Zellinnere durch eine ausgeprägte Kompartimentierung gekennzeichnet, die räumliche Trennung biochemischer Reaktionen ermöglicht.

Im Cytosol, der flüssigen Phase des Zellinhalts, befinden sich Wasser, Ionen, Metaboliten und freilebende Enzyme. Hier laufen zentrale Stoffwechselwege wie die Glykolyse ab. Organellen wie der Zellkern, Mitochondrien, Chloroplasten (in Pflanzen- und Algenzellen), das endoplasmatische Retikulum, der Golgi-Apparat, Lysosomen und Peroxisomen sind durch Membranen abgegrenzt und erfüllen spezifische Funktionen.

Der Zellkern ist durch die Kernhülle vom Cytosol getrennt; dort lagert sich die genetische Information ab und Transkription erfolgt. Die Mitochondrien erzeugen Adenosintriphosphat (ATP); Chloroplasten nutzen Lichtenergie für die Fotosynthese (in Pflanzen- und Algenzellen). Das endomembranale System vernetzt das endoplasmatische Retikulum, den Golgi-Apparat und Vesikel und koordiniert Synthese, Modifikation und Transport von Proteinen und Lipiden.

Das Zytoskelett aus Mikrotubuli, Aktinfilamenten und Intermediärfilamenten gibt Struktur, formt das Zellinnere und ermöglicht Transport sowie Bewegungen. Vesikulärer Transport unterstützt die zielgerichtete Verteilung von Proteinen und Membranen.

In Prokaryoten fehlt ein membranumschlossener Zellkern und viele Organellen; das Innere besteht überwiegend aus Cytosol mit Ribosomen. Eukaryotische Zellen besitzen dagegen zahlreiche Kompartimente, die durch Membranen getrennt sind.