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Lexikon der Biologie: Kompartimentierung

Kompartimentierung w, die interne Gliederung der eukaryotischen Zelle (Eucyte, Eukaryoten) in membranumschlossene Reaktionsräume (Kompartimente; vgl. Infobox ). Die Membran bildet dabei definitionsgemäß ein in sich geschlossenes Gebilde und wird meist dem Kompartiment zugerechnet, das sie umgibt (z.B. ER-Membran zur ER-Zisterne; ER = endoplasmatisches Reticulum). Diese Definition des Kompartimentbegriffs wird jedoch nicht ganz konsequent gebraucht. So wird auch das Cytoplasma ohne Membran als eigenständiges Kompartiment angesehen, und auch die umgebende Plasmamembran wird als gesonderter Reaktionsort verstanden. Mitochondrien und Plastiden sind von je einer Doppelmembran umhüllt, die beide dem entsprechenden Kompartiment zugerechnet werden können. Bei bestimmten Betrachtungen (z.B. Protonengradient, Transportvorgänge) sieht man den Raum zwischen diesen beiden Membranen jedoch als eigenständiges Kompartiment an. Bei den Chloroplasten kommt mit den Thylakoidmembranen und dem von ihnen eingeschlossenen Raum sogar noch ein weiteres Kompartiment hinzu. – Das Prinzip der Kompartimentierung erlaubt es, daß in derselben Zelle zur gleichen Zeit gegenläufige Stoffwechselwege ablaufen können (z.B. Fettsäuresynthese bei Tieren im Cytoplasma, bei Pflanzen in den Plastiden, und Fettsäureabbau in den Mitochondrien bzw. Glyoxisomen; Enzyme). Auch das Energie-konservierende Prinzip von Protonengradienten (chemiosmotische Hypothese, protonenmotorische Kraft; Atmungskette, Photosynthese) wird erst durch Kompartimentierung möglich. Die Kompartimentierung einer Zelle kann sehr dynamisch sein; so sind ER und Golgi-Apparat untereinander und mit der Plasmamembran durch Vesikulations- und Fusionsprozesse verbunden (Membranfluß; Endocytose, Exocytose, Cytopempsis). Endosymbiontenhypothese (Abb.), Kompartimentierungsregel; Zelle.

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