Aufbau der Zelle
Die Zelle ist die strukturelle
Funktionseinheit aller lebenden Organismen und wird als der "Grundbaustein
des Lebens" bezeichnet. Einige Organismen, wie die Bakterien, sind einzellig
und bestehen dabei aus einer Einzelzelle. Andere Organismen, wie Menschen, sind
mehrzellig, (Menschen haben geschätzt 100 Trillionen Zellen; eine typische
Zellengröße hat ca. 10 µm, eine typische Zellenmasse beträgt
1 Nanogramm).
Die Zelltheorie wurde zuerst 1839 durch Schleiden und Schwann entwickelt; sie
gibt an:
- dass alle Organismen aus einer oder mehrer Zellen bestehen;
- alle Zellen kommen von bereits existierenden Zellen;
- alle lebenswichtigen Funktionen eines Organismus treten innerhalb der Zellen
auf;
- Zellen enthalten die erblichen Informationen, die für die Stabilisierung
der Funktionen und zur Übertragung der Information zum daraufhin folgenden
Erzeugung der Zellen notwendig sind.
Das Wort „Zelle“ kommt aus dem lateinischen Cella, ein kleiner
Raum.
Der Name wurde von Robert Hooke. Jede Zelle ist ein wenig selbständig und
Selbst-Beibehalten: sie kann Nährstoffen aufnehmen, diese Nährstoffe
in Energie umwandeln, fachkundige Funktionen durchführen, und wie benötigt
reproduzieren. Jede Zelle speichert seinen eigenen Satz Anweisungen für
das Durchführen jede dieser Tätigkeiten.
Alle Zellen teilen einige Fähigkeiten:
- Wiedergabe durch Zellteilung (Mitosis oder Meiosis).
- Metabolismus, einschließlich das Aufnehmen der Rohstoffen die sie
benötigen, errichten von Zellbestandteilen, umwandeln der benötigten
Energie, Synthese von benötigten Molekülen und das abstoßen
von verschiedenen nicht zu verwerten seienden Nebenerscheinungen.
- Das Arbeiten einer Zelle hängt von seiner Fähigkeit ab, die chemische
Energie zu extrahieren und zu verwenden, die in den organischen Molekülen
gespeichert wird.
Diese Energie wird von den metabolischen Bahnen abgeleitet. Antworten muss
die Zelle auf den externen und internen Anregungen wie Änderungen in der
Temperatur, im PH-Bereich oder in den Nährniveaus. Alle Zellen, ob prokaryotic
oder eukaryotic, haben eine Membrane, die die Zelle einschließt, die innere
Umgebung wird dadurch von den äußerem „Klima“ getrennt.
Dadurch kann ebenfalls das elektrische Potential reguliert werden, es kann auch
reguliert werden was sich nach innen und nach außen bewegen darf um dieses
elektrische Potential aufrecht zu halten. Innerhalb der Membran nimmt das relativ
saure Zytoplasma das meiste des Zellvolumens auf. Alle Zellen besitzen eine
DNA, das das erbliche Material der Gene und die RNS enthält, die notwendig
sind, verschiedene Proteine wie Enzyme, also die Primärmaschinerie der
Zelle zu errichten.
Eukaryotische Zellen sind ungefähr 10mal die Größe als eine
typische prokaryotische Zelle und können soviel wie 1000mal größer
im Volumen sein. Der Hauptunterschied zwischen „prokaryotes“ und
„eukaryotes“ ist jedoch, dass eukaryotische Zellen eine genauere
Unterteilung aufweisen als die prokariontischen Zellen, in denen spezifische
metabolische Tätigkeiten stattfinden können.
Unter diesen ist das Vorhandensein eines Zellkernes, dies ist ein ein Membranabgegrenzter
Bereich, dass die DNA der eukaryotischen Zelle umgibt und beschützt.
Es ist dieser Kern, der der „Eukaryonte“ an sich seinen Namen gibt,
der bedeutet "zutreffender Kern."
Vergleich der Eigenschaften der prokaryotischen und der
eukaryotische Zelle |
|
prokaryotisch |
eukaryotisch |
Typische Organismen |
Bakterium, Algen |
Pilze, Tiere |
Typische Größe |
~ µm 1-10 |
~ 10-100 µm (Samenzellenzellen, abgesehen von dem Endstück,
sind kleiner) |
Art des Kernes |
„nucleoid Region“; kein real existierender Kern |
realer existierender Kern mit einer doppelten Membran |
DNA |
kreisförmig (normalerweise) |
lineare Moleküle (Chromosomen) mit Histon-Proteine |
RNA-/Proteinbiosynthese |
im Zytoplasma |
RNS-Synthese innerhalb des KernesProteinsynthese im Zytoplasma |
Ribosom |
50S+30S |
60S+40S |
Cytoplasmatische Struktur |
sehr wenige Strukturen |
in hohem Grade strukturiert durch Membrane und einem Zytoskelett aufgeteilt |
Zellbewegung |
Flagellen |
Flagellen und Wimpern gebildet aus Tubulin |
Mitochondrien |
keine |
ein bis einiges Dutzend (obwohl einige Mitochondrien ermangeln) |
Chloroplaste |
keine |
in den Algen und in den Pflanzen |
Organisation |
normalerweise Einzelzellen |
Einzelzellen, Kolonien, höhere mehrzellige organismen mit fachkundigen
Zellen |
Zellteilung |
Binäre Spaltung |
Mitossis (Spaltung oder Knospen)Meiosis |