endoplasmatisches Retikulum

Das Endoplasmatische Retikulum (ER) ist ein weitverzweigtes Labyrinth aus flachen Membransäcken, den sogenannten Zisternen, und Röhren, das direkt mit der äußeren Membran des Zellkerns verbunden ist. Man kann es sich als das logistische Zentrum und die Fabrikhalle der Zelle vorstellen, in der Rohstoffe verarbeitet und für den Versand vorbereitet werden.

Wir unterscheiden zwei funktionelle Bereiche: das raue ER (rER) und das glatte ER (sER). Das raue ER verdankt seinen Namen den zahlreichen Ribosomen, die an seiner Außenseite haften und ihm unter dem Mikroskop ein körniges Aussehen verleihen. Diese Ribosomen sind die eigentlichen Werkzeuge der Proteinsynthese.

Die Hauptaufgabe des rauen ER ist die Translation (Übersetzung der mRNA in Proteine) von Proteinen, die entweder für den Export aus der Zelle (Sekretion), für den Einbau in die Zellmembran oder für spezialisierte Organellen wie Lysosomen bestimmt sind. Während der Synthese gelangen die Proteine direkt in das Innere des ER, das Lumen.

Im Lumen des ER findet die erste Qualitätskontrolle und Modifikation statt: Proteine werden gefaltet und durch das Anhängen von Zuckerketten modifiziert, ein Prozess, den man Glykosylierung nennt. Nur korrekt gefaltete Proteine werden in Transportvesikel (kleine Membranbläschen) verpackt und zum Golgi-Apparat weitergeleitet.

Das glatte ER besitzt keine Ribosomen und ist primär für den Lipidstoffwechsel zuständig. Es produziert Phospholipide für neue Membranen und Steroidhormone (z. B. Östrogen oder Testosteron). In Leberzellen spielt es zudem eine entscheidende Rolle bei der Entgiftung von körperfremden Stoffen und Medikamenten.

Eine weitere spezialisierte Funktion des glatten ER ist die Speicherung von Calcium-Ionen. In Muskelzellen wird diese Form als sarkoplasmatisches Retikulum bezeichnet. Die schlagartige Freisetzung dieser Ionen in das Zytosol ist der entscheidende Auslöser für die Muskelkontraktion.