Funktionen der Zelle

Zellen sind die Grundbausteine aller Lebewesen. Die meisten Zellen sind winzig kleine Gebilde mit nur wenigen tausendstel Millimeter Durchmesser. Der menschliche Körper z. B. besteht aus etwa 100 000 Milliarden Zellen, zwischen denen ein organisiertes Zusammenspiel herrscht. Jede Zelle ist grundsätzlich fähig zu Stoffwechsel und Vermehrung, unabhängig davon, ob sie selbständig lebt, wie Bakterien oder Einzeller, oder ob sie nur ein Teil eines vielzelligen Lebewesens ist, wie bei Tieren oder beim Menschen. Der Aufbau der Zelle
Man kann sich Zellen als einfache Säckchen vorstellen, die mit verschiedenen lebensnotwendigen Stoffen wie Eiweißen, Nukleinsäuren, Fetten und Kohlehydraten gefüllt sind. Diesem Bild entsprach die Vorstellung der Biologen, bevor sie feinere Methoden entwickelt hatten, um den Aufbau und die Vorgänge in der Zelle eingehend zu untersuchen. Diese Untersuchungen enthüllten – vor allem mit Hilfe des Elektronenmikroskops, dass unsere Kenntnisse über die Zellstruktur wesentlich erweitert hat -, dass die innere Architektur der Zelle einen hohen Grad von Organisation aufweist, um vielfältige Funktionen erfüllen zu können. Es gibt eine Vielzahl von Zellformen, beispielsweise rundliche Leberzellen, sternförmige Knochenzellen, abgeflachte Hautzellen und längliche Nervenzellen mit fadenförmigen Fortsätzen. Unabhängig von solchen Unterschieden, die sich aus den verschiedenartigen Aufgaben ergeben, lässt sich für alle Zellen ein Grundbauplan erkennen, da jede Zelle alle Eigenschaften und Bedürfnisse einer lebenden Struktur aufweist. Vereinfacht kann man eine Zelle etwa als eine Kugel auffassen mit einer dünnen, äußeren Membran (Plasmamembran), im inneren ruht eine kleinere Kugel (Zellkern), die von einer gallertartigen Flüssigkeit (dem Zytoplasma) umgeben ist. Im Einzelnen ergibt sich folgendes Bild: Die Plasmamembran erinnert in ihrem Bau an ein Sandwich, Eiweißschichten stellen dabei das Brot dar, Fettmoleküle dazwischen die Füllung. Die Plasmamembran bildet nicht nur die äußere Umhüllung, sondern erfüllt auch bestimmte Aufgaben. So gelangen ständig Stoffe in die Zelle hinein oder aus ihr heraus. Dabei scheinen gewisse Bereiche in der Membran dafür zu sorgen, dass nur die benötigten Stoffe in die Zelle hineingelangen. Die Plasmamembran ist die Berührungsfläche zwischen dem Inneren der Zelle und ihrer Umgebung. Sie ist daher auch für den Austausch von Informationen zuständig. Manche benachbarten Zellen halten engen Kontakt miteinander durch kleine Filamente (Desmosomen), die sich zwischen den Zellen überlappen. Zudem befinden sich an der Außenseite der Plasmamembran spezifische Rezeptoren, die auf chemische Botenstoffe, z. B auf Hormone, ansprechen. Informationen und Energiehaushalt
Im Innern der Zelle liegt ihr wichtigster Teil, der Kern, ohne den die Zelle nicht leben kann. Hier wird in den Chromosomen die Erbinformation gespeichert. Sie enthalten die Erbanlagen oder Gene, die aus Desoxyribonukleinsäure (DNA) bestehen. Diese hat die bemerkenswerte Fähigkeit, sich selbst verdoppeln zu können. Im Kern befindet sich auch das Kernkörperchen, das am Aufbau von Eiweißen maßgeblich beteiligt ist. Vom Kern zum Zytoplasma fließen ständig Informationen, welche die Anweisungen für den Aufbau von bestimmten Eiweißen enthalten. Der Aufbau von Eiweißen erfolgt an kleinen Körperchen, den Ribosomen. In Drüsenzellen, die Eiweiße produzieren, ist ein Großteil der Ribosomen an ein ausgedehntes Netzwerk von Membranen gebunden, nämlich an das raue endoplasmatische Retikulum. Dieses kanalartige System übernimmt den Abtransport der Eiweiße aus der Zelle. Zelleigene Eiweiße werden dagegen bevorzugt an ungebundenen Ribosomen aufgebaut. Eiweiße spielen im Wirkungsgefüge einer Zelle eine sehr wichtige Roile. Als Enzyme sorgen sie wie Katalysatoren für den Ablauf der vielen Stoffwechselreaktionen. Andere Eiweiße wirken als Hormone. Für deren Transport aus der Zelle sorgt der Golgi-Apparat. Über das ganze Zytoplasma verteilt finden sich würstchenähnliche Gebilde, die Mitochondrien. Sie enthalten eine Vielzahl von Enzymen. Ihre Aufgabe besteht darin, energiereiche Verbindungen wie Fettsäuren und Zucker abzubauen. Da die Mitochondrien hierbei die gesamte von der Zelle benötigte Energie liefern, werden sie auch als ihr Kraftwerk bezeichnet. Weitere mit Enzymen vollbepackte Körperchen im Zytoplasma sind die Lysosomen. Sie sind für den Abbau verschiedener Stoffe zuständig, unter anderem auch von Giftstoffen. Die pflanzliche Zelle
Die pflanzliche Zelle unterscheidet sich von der tierischen in mehreren Punkten. So liegt z. B. auf ihrer Plasmamembran eine Wand aus Zellulose. Diese Zellwand ist an mehreren Stellen durchlöchert, durch die Poren halten benachbarte Zellen miteinander Kontakt. Vor allem ist der Umstand hervorzuheben, dass die Zellen grüner Pflanzen ihre Farbe dem Chlorophyll verdanken, welches in kleinen Körperchen, den Chloroplasten, enthalten ist. Die Chloroplasten haben die Fähigkeit, die Energie des Sonnenlichtes zum Aufbau von Zucker zu nützen (Photosynthese). Viele pflanzliche Zellen besitzen eine oder mehrere Vakuolen. Sie enthalten Zellflüssigkeit. Bei der Alge Spirogyra liegt im Zentrum der Vakuole, an Zytoplasma faden aufgehängt, der Kern.

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Info 18.01.2018 05:08
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