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
- Vermehrung
fast alle Zellen haben die Fähigkeit sich zu teilen (wenige Ausnahmen) häufig wird diese Eigenschaft lebenslang beibehalten
- Lebenserwartung
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 2×100.000 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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