Vesikel sind winzige Säckchen, die Material innerhalb oder außerhalb der Zelle transportieren. Es gibt mehrere Arten von Vesikeln, einschließlich Transportvesikel, sekretorische Vesikel und Lysosomen.
Dieser Artikel befasst sich mit den Funktionen von Vesikeln und den verschiedenen Typen, die im Körper vorkommen.
Aufbau eines Vesikels
Ein Vesikel ist eine in sich geschlossene Struktur, die aus Flüssigkeit oder Gas besteht und von einer äußeren Membran, der Lipiddoppelschicht, umgeben und eingeschlossen ist. Diese besteht aus hydrophilen Köpfen und hydrophoben Schwänzen, die sich aneinanderlagern.
Wenn man sich ein Vesikel als eine winzige Blase vorstellt, die Materialien speichert und transportiert, kann man eine Vorstellung davon bekommen, wie sie in einer Zelle aussehen und funktionieren.
Wie funktionieren Bläschen?
Jeder Vesikeltyp hat eine andere Funktion, und verschiedene Vesikel sind für verschiedene biologische Prozesse notwendig.
Vesikel können helfen, Materialien zu transportieren, die ein Organismus zum Überleben braucht, und Abfallstoffe zu recyceln. Sie können auch toxische Substanzen und Krankheitserreger aufnehmen und zerstören, um Zellschäden und Infektionen zu verhindern.
Obwohl sie den Vakuolen ähnlich sind, die ebenfalls Materialien speichern, haben Vesikel ihre eigenen einzigartigen Funktionen und Fähigkeiten. Zum Beispiel können sie mit den Membranen anderer Zellen verschmelzen, um eine bestimmte Aufgabe zu erfüllen, wie z. B. eine andere Zelle aufzulösen.
Vesikel helfen auch bei der Lagerung und dem Transport von Materialien wie Proteinen, Enzymen, Hormonen und Neurotransmittern. Sie sind ein kleiner, aber wesentlicher Teil von biologischen Systemen und Prozessen wie z. B:
- der Verdauung und des Stoffwechsels
- das Nervensystem
- Nieren- und Leberfunktion
Arten von Vesikeln
Vesikel können viele Funktionen in Organismen erfüllen. Es gibt fünf Haupttypen von Vesikeln, und jeder hat seine eigene Funktion.
Im Folgenden erfahren Sie mehr über die Vesikeltypen.
Transportvesikel
Transportvesikel helfen dabei, Materialien wie Proteine und andere Moleküle von einem Teil der Zelle zu einem anderen zu transportieren.
Wenn eine Zelle Proteine herstellt, helfen Transportvesikel dabei, diese Proteine zum Golgi-Apparat zu transportieren, wo sie weiter sortiert und verfeinert werden. Der Golgi-Apparat identifiziert spezifische Typen von Transportvesikeln und leitet sie dann dorthin, wo sie benötigt werden.
Einige Proteine in den Transportervesikeln könnten zum Beispiel Antikörper sein. Der Golgi-Apparat würde sie also in sekretorische Vesikel ver packen, damit sie außerhalb der Zelle freigesetzt werden können, um einen Krankheitserreger zu bekämpfen.
Einige Wissenschaftler bezeichnen den Golgi-Apparat als die „Poststelle“ der Zelle.
Lysosomen
Lysosomen sind Bläschen, die Verdauungsenzyme enthalten. Sie sind nur in tierischen Zellen vorhanden. Sie fungieren als Teil des Recycling-Systems der Zelle und können auch helfen, den Zelltod einzuleiten.
Wenn eine Zelle große Moleküle recyceln muss, setzen Lysosomen ihre Enzyme frei, um diese größeren Moleküle in kleinere aufzuspalten. Wenn sie die größere Materie aufgespalten haben, kann die Zelle das, was übrig geblieben ist, recyceln.
Wenn eine Zelle etwas Schädliches aufgenommen hat, wie z. B. einen Krankheitserreger, kann sie ihre Lysosomen benutzen, um diese Bakterien aufzunehmen und sie mit Enzymen zu zerstören.
Die Wissenschaftler sind sich immer noch nicht sicher, warum Lysosomen überleben können, da sie mit Enzymen gefüllt sind, die Zellen wie sie selbst abbauen können.
Sekretorische Vesikel
Sekretorische Vesikel spielen eine wichtige Rolle beim Transport von Molekülen aus der Zelle heraus, durch einen Prozess, der Exozytose genannt wird. Sie sind entscheidend für eine gesunde Organ- und Gewebefunktion. Zum Beispiel transportieren sekretorische Vesikel im Magen eiweißverdauende Enzyme, die beim Abbau der Nahrung helfen.
Synaptische Vesikel sind ein weiteres Beispiel für ein sekretorisches Vesikel, und sie befinden sich am Ende von Nervenzellen (Neuronen).
Diese Vesikel helfen bei der Übertragung von Signalen von einer Nervenzelle zur anderen, indem sie Neurotransmitter freisetzen oder absondern, die Rezeptoren in der nächsten Zelle aktivieren. Sie haben einen winzigen Durchmesser von 30-40 Nanometern.
Peroxisomen
Wie Lysosomen enthalten auch Peroxisomen Verdauungsenzyme. Sie verwenden Enzyme, um überschüssige Nährstoffe in einer Zelle zu verdauen, wie z. B. Fettsäuren. Peroxisomen bauen auch Alkohol ab.
Peroxisomen verwenden auch ein Enzym, um Wasserstoffperoxid in Wasser und Sauerstoff aufzuspalten, was sowohl harmlos als auch nützlich für die Funktion der Zelle ist.
Peroxisomen können in Form und Größe variieren, abhängig von den Bedürfnissen der Zelle, der sie dienen. Sie werden manchmal in Anzahl und Größe zunehmen, wenn sie z. B. viel Alkohol abbauen müssen.
Extrazelluläre Bläschen
Extrazelluläre Vesikel können außerhalb von Zellen schwimmen.
Viele Jahre lang sahen Wissenschaftler extrazelluläre Vesikel als unbedeutend für die Gesundheit und Funktionalität von Zellen an. Neuere Forschungen legen jedoch nahe, dass diese Vesikel eine wichtige Rolle bei der Kommunikation zwischen Zellen spielen und wichtige evolutionäre Konsequenzen haben.
Eine 2019 erschienene Literaturübersicht in der Zeitschrift PLOS Biologie erörtert, wie Viren und Bakterien über extrazelluläre Vesikel mit gesunden Zellen interagieren können.
Es ist jedoch weitere Forschung notwendig, um zu verstehen, warum und wie dies geschieht.
Zusammenfassung
Vesikel sind ein wesentlicher Bestandteil der Zelle und spielen bei vielen biologischen Prozessen eine wichtige Rolle.
Die fünf Haupttypen von Vesikeln sind:
- Transportvesikel
- Lysosomen
- sekretorische Vesikel
- Peroxisomen
- extrazelluläre Vesikel
Jeder Vesikeltyp hat eine bestimmte Funktion – sei es der Transport von Proteinen innerhalb oder außerhalb der Zelle oder die Aufnahme und Auflösung eines Krankheitserregers, der in die Zelle eindringt.
Zuletzt medizinisch geprüft am 29. Juni 2020