Eine Zelle ist der kleinste Teil eines Organismus, der eigenständig Lebensvorgänge durchführen kann. Aus der Vereinigung zweier Zellen, nämlich eines Spermiums und einer Eizelle, entsteht der menschliche Körper. Wenn es heranreift, lässt sich nicht mehr genau bestimmen, aus wie vielen verschiedenen Zellen es besteht. Wie sind Zellen aufgebaut und wie funktionieren sie?

Der kleinste Teil unseres Körpers istZelle . Es ist nur so, dassdie Struktur der menschlichen Körperzelleunterschiedlich sein kann, je nachdem, welche Rolle sie spielen soll. Eine typische ist mit einer dicken Flüssigkeit gefüllt, die als Zytoplasma bezeichnet wird und in die der Zellkern eingebettet ist. Das Zytoplasma und der Zellkern sind von einer dünnen Membran umgeben. Allerdings sehen nicht alle Zellen gleich aus. Sie unterscheiden sich in Aufbau, Funktion und Größe. Sie vermehren sich jedoch alle durch Teilung. Sie sind in der Regel nicht zufällig miteinander vermischt, sondern bilden Gruppen, die Gewebe genannt werden.

Der Zellkern nimmt den zentralen Teil fast jeder Zelle ein. Es ist wie eine im Zytoplasma schwebende Kugel, umgeben von einer porösen Membran. Das Innere des Kerns ist mit organischen Verbindungen, hauptsächlich Proteinen, gefüllt, die ein halbflüssiges Karyoplasma bilden. Dieses seltene Gelee enthält unter anderem Desoxyribonukleinsäure (DNA)- und Ribonukleinsäure (RNA)-Moleküle. DNA-Moleküle ähneln zwei spiralförmig verdrehten Strängen. Sie sind mit Milliarden von Informationen über die Struktur und Funktionsweise unseres Körpers kodiert. Es ist ein genetischer Code, durch den sich Zellen vermehren und bestimmte Funktionen übernehmen können. Es ist wie eine menschliche Matrix. RNA wiederum enthält verschlüsselte Informationen über die Produktion bestimmter Proteine, aus denen unser Körper aufgebaut ist.

Die Plasmamembran schützt die Zelle

Diese umgebende Zelle wird als Plasmamembran bezeichnet. Es hat drei Schichten: Die mittlere besteht aus Lipiden oder Fetten und die anderen beiden bestehen aus Proteinen. Die Plasmamembran ist stark, aber leicht porös. Es lässt lebens- und entwicklungsnotwendige Substanzen in die Zelle eindringen und setzt nach außen zum Beispiel Hormone frei

Einige Zellen (z. B. weiße Blutkörperchen oder Leukozyten) nutzen ihre Membranen, um die Feinde des Körpers, z. B. Bakterien, zu bekämpfen. Wenn es die Bakterien berührt, taucht die Membran ein und schließt den Eindringling in einer speziellen Blase (Vakuole) ein. In der Vakuole werden die Bakterien von zellulären Enzymen verdaut, dh zerstört. Fachlich wird dieser Vorgang als Phagozytose bezeichnet.

Wichtig

Was ist der Unterschied zwischen einzelnen Zellen?

Hunderte von Zellen kooperieren im menschlichen Körper miteinander, oft sehr unterschiedlich in der Struktur:

  • einige (z. B. Haut- und Blutzellen) leben höchstens ein paar Wochen, während andere (z. B. Nerven- und Knochenzellen) genauso lange leben können wie wir
  • quergestreifte oder Skelettmuskelzellen haben mehrere Kerne, während Erythrozyten oder rote Blutkörperchen keine haben
  • nur Nervenzellen sind mit Vorsprüngen ausgestattet, dank denen sie untereinander und mit anderen, weit entfernten Organen kommunizieren

Der Aufbau des Zellinneren

Die durchsichtige, gelartige Flüssigkeit, die die Zelle füllt, ist das Zytoplasma. Die sogenannte Organellen. Man kann sagen, dass dies die inneren Organe der Zelle sind. Wenn wir eine Zelle mit einer Fabrik vergleichen, sind die Organellen ihre einzelnen Abteilungen. Jeder tut etwas anderes, aber sie arbeiten zusammen, um die Zelle am Leben zu erh alten. Anzahl und Art der Organellen hängen von der Funktion der Zelle ab.

Das Zytoplasma ist durch Membranen in Teile geteilt, die ein Netzwerk unregelmäßiger Tubuli und Vesikel bilden. Dieses System wird als endoplasmatisches Retikulum bezeichnet. An manchen Stellen sind Ribosomen genannte Körperchen am Retikulum befestigt. Sie gehören zu den kleinsten Organellen. Sie produzieren Proteine, die über die Zelle hinausgehen und vom gesamten Körper genutzt werden. Nicht mit dem Retikulum verbundene Ribosomen, die sogenannten frei, sie produzieren Proteine ​​für den Gebrauch der Zelle selbst.

Die sog akörniges (glattes) Retikulum ohne Ribosomen. Im glatten Retikulum, z.B. Leberzellen, findet der Stoffwechsel von Lipiden (Fetten) und Cholesterin statt, in den Zellen der Hoden, Eierstöcke und Nebennieren die Produktion von Steroidhormonen.

Der Golgi-Apparat wird aus einem Teil des glatten Retikulums gebildet. Es sieht aus wie ein Stapel Teller, die übereinander gestapelt sind. Von einer Membran umgebene Vesikel lösen sich von ihren Ufern. Die Vesikel wandern zur Zellmembran, verbinden sich mit ihr, öffnen sich und werfen ihren Inh alt aus der Zelle. Dieser Inh alt setzt sich aus verschiedenen Stoffen zusammen, die von der Zelle zum Wohle des Körpers produziert werden. Beispielsweise befindet sich in den Zellen der Bauchspeicheldrüse ein Zymogen in Vesikeln, die sich vom Golgi-Apparat lösen. Wenn der Follikel die Zellmembran erreicht, platzt er auf und setzt das Zymogen frei, es verwandelt sich in ein Verdauungsenzym. Der Golgi-Apparat ist also wie ein Kurier, der die von ihm produzierten Substanzen verpackt und nach außen transportiert.

Mobil: Energie- und Enzymfabrik

Zu den im Zytoplasma verstreuten Organellen gehören auch Mitochondrien. Sie sehen aus wie Mini-Gurken. In einer Zelle befinden sich bis zu mehrere hundert davon.Sie sind von zwei Membranen umgeben und mit einer Flüssigkeit gefüllt, der sogenannten eine Matrix. Mitochondrien sind die Zentren der Zellatmung. Unter Beteiligung vieler Enzyme in den Mitochondrien werden Nährstoffe in Energie umgewandelt. Es dient dazu, das Leben der Zelle zu unterstützen und ihre Arbeit zu ermöglichen. Mitochondrien sind also die Kraftwerke, die Energie liefern. Wenn eine Zelle viel Brennstoff benötigt, wächst und teilt sie sich, um den Bedarf zu decken. Das Interessante ist, dass sie ihre eigene DNA haben, die unabhängig von der des Zellkerns ist.

Lysosomen sind auch Organellen. Sie ähneln Mitochondrien, sind aber von einer einzigen Membran umgeben. Lysosomen enth alten Enzyme, die unter anderem beschädigte Organellen und Bakterien in Vakuolen geschlossen. Wenn eine Zelle stirbt, werden lysosomale Enzyme freigesetzt und ebenfalls verdaut. Dieser Vorgang wird als Autolyse bezeichnet.

Wichtig

Stammzellen

In einem sehr frühen Stadium der Embryonalentwicklung sehen alle Zellen in unserem Körper gleich aus. Jeder von ihnen kann jede spezialisierte Zelle entwickeln, die zum Aufbau eines Organs verwendet wird, z.B. Herz, Leber, Haut. Der Impuls des genetischen Codes und die gegenseitige Beeinflussung der Zellen bewirken, dass sich eine undifferenzierte Zelle oder eine Elternzelle zu entwickeln beginnt, beispielsweise als Fett- oder Muskelzelle. Undifferenziert bleibt jedoch ein bestimmter Pool an Zellen, die der Körper zukünftig zur Regeneration von Geweben benötigt. Solche Zellen haben wir zum Beispiel im Knochenmark. Sie sind eine Quelle der Erneuerung für rote Blutkörperchen (Erythrozyten), die nur etwa 100 Tage leben.

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Erbkrankheiten