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 menschliche Körper besteht aus 75.000 Milliarden Zellen
davon sind allein 25.000 Milliarden rote Blutkörperchen
25.000 Millionen Zellen entfallen auf das Nervensystem
die Größe der Zellen schwankt zw. 5 µm (Bindegewebszellen) und 150 µm (weibliche Eizelle)
Nervenzellen können mit ihrem Fortsatz bis zu 1 m lang werden
Zellen besitzen unterschiedliche Formen: rund (z. B. Eizelle)

mit Fortsatz (Bindegewebszelle)
spindelförmig (Muskelzelle)
platt
kubisch
hoch prismatisch (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 chemische 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

Das 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 (Nukleus)
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)

Das 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 mithilfe 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 (sogenanntes Zytoskelett)

Zellorganellen werden unterschieden:

endoplasmatisches Retikulum (ER)
Ribosomen
Golgi-Apparat
Lysosomen
Zentriolen
Mitochondrien

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 Körnchen artigen Strukturen (Ribosomen) besetzt (raues ER –> dienen der Eiweißsynthese –> Bsp: besonders
ausgeprägt in den Bauchspeicheldrüsenzellen)
fehlen die Ribosomen, dann ist es das glatte ER (vorwiegend in Hormon-produzierenden Zellen)
mit Ausnahme der roten Blutkörperchen besitzen alle Zellen ER

Ribosomen

zuständig für Eiweißsynthese – Eiweißherstellung Golgi-Apparat
setzt sich aus mehreren Golgi-Feldern zusammen
Das 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 Bläschen
sind die Verdauungsorgane der Zelle
enthalten viele Enzyme
können damit Stoffe abbauen und dem Stoffwechsel in Form vom Ausgangsstoffen wieder zuführen

Zentriolen

Zentralkörperchen – Hohlkörper(Zylinder) mit offenem Ende, deren Wand besteht aus sog. Mikrotubuli (starre-fadenförmige Eiweißkörper)
wichtig bei der Zellteilung

Mitochondrien

kleine 2–6 µm fadenförmige-lange Gebilde, die in wechselnder Menge (wenige bis über 1000) in allen Zellen (außer roter Blutkörperchen) vorkommen
jede Zelle benötigt für den Stofftransport/Stoffwechsel Energie, diese wird in den Mitochondrien (Kraftwerk der Zelle) erzeugt
erzeugen einen universellen biologischen Brennstoff –> ATP (Adenosintriphosphat)
ATP besteht aus 3 chemische Grundsubstanzen: Adelin – Glukose – Phosphat

Zellkern

jede Zelle besitzt einen (außer rote Blutkörperchen)
Manche haben mehrere (2 oder mehr) z. B. Leberzelle oder Knochen, Fresszellen (Osteoklasten), Muskelzellen.
Zellen ohne Zellkern können sich nicht mehr teilen
Zellkern wird durch eine Membran von Zellzyto 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 Erbanlagen (Gene)
menschlicher 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
weibliche Chromosome enthalten XX
männliche Chromosome enthalten XY
bei Menschen enthalten die 23 Chromosomenpaare etwa 2 × 100.000 Erbmerkmale
Keimzellen enthalten jeweils nur einen halben respektive einfachen (haploider) Chromosomensatz
Männliche enthalten entweder ein X oder ein Y
der genetische Code ist die Verschlüsslung der Erbinformationen
träger des Codes ist die DNS–>(Desoxyribonukleinsäure)
oder DNA (engl.) –> deoxyribonucleic acid –> dient zur Identitätsbestimmung