Die Zelle
- ist der Grundbaustein des menschlichen Körpers, sowie aller Tiere und Pflanzen
- ist die kleinste selbstständige lebende Einheit
- sie tritt als Einzeller & Mehrzeller auf
- sie besitzt i.d.R. ein einheitliches Grundmuster
- Zellen haben allerdings unterschiedliche Aufgaben
- die innerhalb eines Organismus erbrachten Leistungen jeder Zelle beruhen auf einer speziellen genetischen Information
Anzahl - Größe - Form & Eigenschaften von Zellen
- der menschenliche Körper besteht aus 75.000 Millarden Zellen
- davon sind allein 25.000 Millarden rote Blutkörperchen
- 25.000 Millionen Zellen entfallen auf das Nervensystem
- die Größe der Zellen schwankt zw. 5µm (Bindegewebszellen) und 150µm (weibliche Eizelle)
- Nervenzellen können mit ihrem Fortsatz bis zu 1m lang werden
- Zellen besitzen unterschiedliche Formen: rund (z.b. Eizelle)
mit Fortsatz (Bindegewebszelle)
spindelförmig (Muskelzelle)
platt
kubisch
hochprismatisch (Epithelzellen)
- unterschiedliche Größe und Form stehen häufig im engen Zusammenhang mit den jeweiligen Eigenschaften der Zellen
Eigenschaften von Zellen
- Stoffwechsel & Energiegewinnung
jede Zelle hat einen Stoffwechsel die chem. Prozesse zur Energiegewinnung, die sich bei der Umwandlung von Nährstoffen (Fette - Eiweiße - Kohlehydrate) abspielen, sind in allen Zellen grundsätzlich gleich, genau wie die Abgabe der Endprodukte
fast alle Zellen haben die Fähigkeit sich zu teilen (wenige Ausnahmen) häufig wird diese Eigenschaft lebenslang beibehalten
ist unterschiedlich - von wenigen Tagen (Blutzellen) bis zu lebenslang (Nerven & Muskelzellen) die Anzahl der produzierten Zellen schwankt sehr
Reizaufnahmen & Reizbeantwortung
Fast alle Zellen stehen mit ihrer Umgebung in Verbindung (z.B. durch Rezeptoren) und können unterschiedliche Reize aufnehmen - auswerten & beantworten. Neben diesen Grundeigenschaften besitzen bestimmte Zellen spezielle Eigenschaften (können sich bewegen - Stoffe aufnehmen & abgeben).
Und z. T. haben sie ein bestimmtes Oberflächenprofil.
Gemeinsamkeiten aller Zellen
- Zellleib (Zytoplasma)
- Zellkern (Nucleus)
- Zellmembran
- Zellorganellen
1. Zellmembran
- hält die Zelle zusammen
- besteht aus 3 Schichten: Fett(Lipid)doppelschicht
Poren für Wasser & Salzdurchlässigkeit
Rezeptoren zum erkennen (z.B. Hormone)
- ist durchlässig und reguliert den Durchtritt von Stoffen
- bestimmt den Ein & Austritt von Stoffen (ausgewählte - selektive - semi Permeabilität --> Durchlässigkeit)
- schlechte Fettlöslichkeit ist auch ein Hindernis
- manche Substanzen werden mit Hilfe von Trägermolekülen in die Zelle transportiert (z.B. Tunnelproteine - Tunneleiweiße)
- selektive Durchlässigkeit ist Voraussetzung für die Aufrechterhaltung
der Konzentrationsunterschiede vor & in der Zelle
2. Zytoplasma & Zellorganellen
- Zytoplasma umgibt den Zellkern und besteht aus Hyaloplasma oder Zytosol (intrazelluläre Flüssigkeit)
- enthält die Zellorganellen --> die bestimmte Stoffwechselfunktionen
erfüllen und verschieden Zelleinschlüsse
(Paraplasma --> Stoffwechselprodukte der Zelle)
- intrazelluläre Flüssigkeit besteht aus wässriger Salzlösung und Proteinen, die die Form und Festigkeit der Zelle bestimmen (soge. Zytoskelett)
Zellorganellen werden unterschieden:
- endoplasmatisches Retikulum (ER)
- Ribosomen
- Golgi Aparat
- Lysosomen
- Zentriolen
- Mitrochondrien
Endoplasmatisches Retikulum (ER)
- verzweigtes membranumschlossenes Hohlraumsystem
- durchzieht die Zelle wie ein Kanalsystem
- ermöglicht den Stoff & Flüssigkeitstransport
- ermöglicht schnelle Stoffwechselreaktionen
- stellt Verbindung zw. den Zellorganellen & Zellkern her
- an vielen Stellen ist es mit Körnchenartigen Strukturen (Ribosomen) besetzt (rauhes ER --> dienen der Eiweißsynthese --> Bsp: besonders
ausgeprägt in den Bauchspeicheldrüsenzellen)
- fehlen die Ribosomen, dann ist es das glatte ER (vorallem in hormon- produzierenden Zellen)
- mit Ausnahme der roten Blutkörperchen besitzen alle Zellen ER
Ribosomen
- zuständig für Eiweißsynthese - Eiweißherstellung Golgi Aparat
- setzt sich aus mehrerern Golgi-Feldern zusammen
- ist ein inneres Hohlraumsystem
- ist an Aufnahme & Ausschleusung von Stoffen beteiligt
- besitzt eine Aufnahme & Ausgabeseite
- ist an der Bildung der Lysosomen beteiligt
- besonders vorhanden in Zellen wo Hormone gebildet werden
Lysosome
- mehr oder weniger winzige membranumschlossene Blässchen
- sind die Verdauungsorgane der Zelle
- enthalten viele Enzyme
- können damit Stoffe abbauen und dem Stoffwechsel in Form vom Ausgangsstoffenwieder zuführen
Zentriolen
- Zentralkörperchen - Hohlkörper(zylinder) mit offenen Ende derenWand besteht aus sog. Mikrotubuli (starre-fadenförmige Eiweißkörper)
- wichtig bei der Zellteilung
Mitochondrien
- kleine 2-6µm fadenförmige-lange Gebilde die in wechselnder Menge (wenige bis über 1000) in allen Zellen (ausser roter Blutkörperchen) vorkommen
- jeden Zelle benötigt für den Stofftransport/Stoffwechsel Energie,diese wird in den Mitochondieren (kraftwerk der Zelle) erzeugt
- erzeugen einen universellen biologischen Brennstoff --> ATP (Adenosintriphosphat)
- ATP besteht aus 3 chem. Grundsubstanzen: Adelin - Glukose - Phosphat
Zellkern
- jede Zelle besitzt einen (ausser rote Blutkörperchen)
- manche haben mehrere (2 oder mehr) z.B. Leberzelle oderKnochenfresszellen (Osteoklasten), Muskelzellen
- Zellen ohne Zellkern können sich nicht mehr teilen
- Zellkern wird durch eine Membran von Zell(zyto)plasma getrennt, hat aber Verbindung über die Kernporen mit dem ER
- im Zellkern befindet sich das Zellkörperchen
- im Zellkern können mehrere Zellkörperchen vorkommen
- die Aufgabe der Zellkörperchen ist die Produktion von RNA
Chromosome und Gene
- sind Träger der Eranlagen (Gene)
- menschliche Zellkern enthält 46 Chromosomen (diploider Chromosomensatz) in Form von 23 Chromosomenpaaren (23 väterliche & 23 mütterliche)
- im einzelnen unterscheiden sie sich in der Länge der Chromosomenarme und der sog. Einschnürungen, dadurch lassen sie sich bestimmten Gruppen zuordnen
- nach abnehmender Größe 1-22 (Autosome) durchnummeriert
- das 23. (Gonosome--> heterologe Chromosome) bestimmt das Geschlecht
- die Autosome enthalten die Erbmerkmale
- weilbliche Chromosome enthalten XX
- männliche Chromosome enthalten XY
- bei Menschen enthalten die 23 Chromosomenpaare etwa 2x100.000 Erbmerkmale
- Keimzellen enthalten jeweils nur einen halben bzw. einfachen (hapoider) Chromosomensatz
- männliche enthalten endweder ein X oder ein Y
- der genetische Code ist die Verschlüsslung der Erbinformationen
- träger des Codes ist die DNS-->Desoxyribonukleinsäure)
- oder DNA (engl.) --> desxyribonuclei acid --> dient zur Identitätsbestimmung
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