Grundlagen der Zellbiologie: Zelltheorie und Zelltypen

Die Grundlagen der Zelltheorie

Die Zell-Theorie besagt verallgemeinernd, dass alle Lebewesen vollständig aus Zellen aufgebaut sind (und Handys). Sie basiert auf den folgenden Prinzipien:

• Die Zelle ist die strukturelle und funktionelle Einheit aller Lebewesen.
• Die Aktivität eines Organismus ist das Ergebnis der Tätigkeit der Zellen, die diesen Organismus bilden.
• Eine Zelle entsteht immer aus einer anderen Zelle.

Bioelemente: Anorganische und organische Stoffe

Es gibt etwa 70 chemische Elemente, die an der zellulären Konstitution beteiligt sind. Man unterscheidet zwischen anorganischen und organischen Biomolekülen.

Anorganische Bioelemente

Hierzu zählen Wasser und Mineralsalze. Wasser ist ein spezielles Lösungsmittel und dient als Vehikel für den Austausch von Substanzen zwischen den Zellen und dem Medium. Es hilft dabei, plötzliche Temperaturwechsel zu vermeiden. Mineralsalze bilden Skelettstrukturen und sind an Ionen-Prozessen in allen Zellen beteiligt. Dies verdeutlicht die Bedeutung von Wasser und Salzen.

Organische Bioelemente

Dies sind organische Moleküle, die aus Kohlenstoff bestehen. Diese Moleküle lassen sich in vier Gruppen zusammenfassen: Kohlenhydrate, Lipide, Proteine und Nukleinsäuren.

Die eukaryotische Zelle: Aufbau und Merkmale

Eukaryotische Zellen sind viel größer und komplexer als Prokaryoten. Sie können tierischer oder pflanzlicher Natur sein. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie das genetische Material im Inneren eines Kerns aufbewahren, der durch eine Kernmembran umgeben ist.

• Die tierische Zelle: Sie besitzt eine Plasmamembran und ein Cytoplasma, das aus Cytosol besteht, in dem die Zellorganellen verstreut sind. Der Kern enthält den Nucleolus sowie Chromatin, das die Chromosomen bildet.
• Die pflanzliche Zelle: Sie verfügt über eine Zellwand, Zellorganellen namens Chloroplasten und Zellhohlräume (Vakuolen), die verschiedene Stoffe speichern.

Die prokaryotische Zelle

Die prokaryotische Zelle besteht aus Geißeln, genetischem Material, Ribosomen, der Zellwand, der Zellmembran und einer Kapsel.

Stofftransport: Passiv, Aktiv, Endo- und Exozytose

Passiver Transport: Die einfache und die erleichterte Diffusion werden als passiver Transport ohne Energieaufwand bezeichnet. Aktiver Transport: Dieser erfordert einen Energieaufwand. Neben dieser Art der Beförderung von Stoffen (Stromtransport), die nur in einigen heterotrophen Organismen auftritt und Energieaufwand erfordert, gibt es den Transport von Material, das die Membran nicht direkt durchqueren kann. Dieser Mechanismus erfolgt durch einen Arzt sowie durch Endozytose und Exozytose.