Struktur der Kernhülle: Die Doppelmembran des Zellkerns
Die Kernhülle (nuclear envelope) besteht tatsächlich aus zwei separaten Membranen – einer inneren und einer äußeren Kernmembran – die jeweils selbst aus einer Phospholipid-Doppelschicht aufgebaut sind. 1, 2
Aufbau der Kernhülle
Die Kernhülle ist ein hochspezialisiertes Doppelmembransystem, das den eukaryotischen Zellkern umgibt: 1, 2
- Äußere Kernmembran: Diese ist direkt mit dem endoplasmatischen Retikulum (ER) verbunden und geht kontinuierlich in dieses über 1, 2
- Innere Kernmembran: Diese liegt dem Zellkern direkt an und ist mit der Kernlamina (einem Proteinnetzwerk) verbunden 2, 3
- Perinukleärer Raum: Zwischen beiden Membranen liegt ein Zwischenraum von etwa 20-40 nm 2
Warum "zwei Doppelschichten"?
Dein Denkfehler liegt in der Terminologie: 1, 2
- Jede einzelne Membran (innere und äußere) besteht aus einer Phospholipid-Doppelschicht (wie bei jeder biologischen Membran)
- Die Kernhülle als Ganzes hat aber zwei solcher Membranen (innere + äußere)
- Insgesamt ergibt das also: 2 Membranen × 2 Lipidschichten pro Membran = 4 Lipidschichten total
Besondere Strukturen der Kernhülle
Kernporenkomplexe (NPCs): An bestimmten Stellen fusionieren die innere und äußere Kernmembran miteinander und bilden Poren, die aus etwa 30 verschiedenen Proteinen (Nukleoporinen) bestehen 1, 4
- Diese Porenkomplexe ermöglichen den selektiven Transport von Makromolekülen zwischen Zytoplasma und Zellkern 1
- Kleine Moleküle und Ionen können frei diffundieren, während große Moleküle einen rezeptorvermittelten Transport benötigen 1
Kernlamina: Ein Proteinnetzwerk (hauptsächlich aus Lamin-Proteinen), das an der inneren Kernmembran liegt und strukturelle Integrität sowie Chromatin-Stabilität gewährleistet 5, 3