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