Prokaryoten vs. Eukaryoten: Aufbau, Funktionen und Zelltypen

Prokaryotische Zellen: Aufbau und Merkmale

Prokaryotische Zellen zeichnen sich durch folgende Merkmale aus:

• Sie besitzen keinen Zellkern.
• Sie verfügen über eine Plasmamembran (Lipoprotein-Hülle), die der von Eukaryoten ähnelt.
• Mesosomen sind Einstülpungen der Plasmamembran, in denen sich zahlreiche Enzyme befinden.
• Außerhalb der Plasmamembran besitzen sie eine Zellwand, die sich jedoch von der pflanzlicher Zellen unterscheidet (sie enthält keine Zellulose), sondern aus stickstoffhaltigen Stoffen besteht.
• In einigen Fällen ist die Zellwand von einer Kapsel aus Polysacchariden und Proteinen bedeckt, die eine Schutzfunktion erfüllt.
• Das Zytoplasma ähnelt dem von Eukaryoten, enthält jedoch die meisten zytoplasmatischen Organellen nicht. Es sind viele 70S-Ribosomen vorhanden.
• Ebenfalls vorhanden sind Einschlüsse (Ansammlungen) zur Speicherung von Reservestoffen.
• Das genetische Material besteht aus einem einzigen, zirkulären DNA-Molekül, das schwach mit einigen Proteinen assoziiert ist und im Nucleoid lokalisiert ist.
• Neben dem Bakterienchromosom treten in der Regel kleine, ringförmige DNA-Moleküle auf, die als Plasmide bekannt sind. Wir unterscheiden:
  • F-Plasmide, die den Bakterien die Fähigkeit zur Konjugation verleihen.
  • R-Plasmide, die Informationen über Enzyme enthalten, welche Resistenz gegen Antibiotika vermitteln.
• Wir finden bakterielle Anhängsel wie Geißeln (Flagellen), die sich strukturell von denen der Eukaryoten unterscheiden. Sie bestehen aus einem Protein namens Flagellin.
• Weitere Anhängsel sind Haare und Pili (Fimbrien), die ebenfalls hohle Proteinstrukturen sind. Fimbrien sind zahlreich und kurz. Die Haare sind länger und weniger zahlreich und sind am Prozess der Konjugation beteiligt.

Eukaryotische Zelle: Struktur und Funktionen

Die eukaryotische Zelle weist folgende Merkmale auf:

• Sie besitzt eine Plasmamembran. Ein wichtiger Unterschied ist die Anwesenheit spezifischer Proteine, die mit der Außenwelt verbunden sind und als Membranrezeptoren bezeichnet werden.
• Im Inneren befindet sich das Zytoplasma, in dem drei Arten von Strukturen beobachtet werden:

1. Endomembransystem: Gebildet durch miteinander verbundene Membranstrukturen und davon abgeleitete Vesikel.
2. Energieumwandelnde Organellen: Mitochondrien und Chloroplasten. Beide verfügen über eine Doppelmembran und dienen der Energieerzeugung, entweder durch Oxidation organischer Substanzen oder durch Sonnenlicht (Photosynthese).
3. Membranlose Strukturen: Ribosomen, Zentriolen, Mikrotubuli und Mikrofilamente.

Der Zellkern ist von einer porösen Doppelmembran umgeben. Im Inneren befinden sich das Karyoplasma, das genetische Material in Form von kondensiertem Chromatin und Strukturen, die als Nukleolen bezeichnet werden.

Vergleich: Unterschiede zwischen Pflanzen- und Tierzellen

Obwohl beide eukaryotisch sind, unterscheiden sich Pflanzen- und Tierzellen in wesentlichen Punkten:

Merkmal	Pflanzenzellen	Tierische Zellen
Größe	Größer.	Kleiner.
Zellwand	Vorhanden (starre Hülle aus Zellulose, außerhalb der Plasmamembran).	Fehlt.
Vakuolen	Gut entwickelt und groß.	Klein und weniger entwickelt.
Plastiden	Vorhanden (z. B. Chloroplasten); dienen der Synthese und Speicherung bestimmter Stoffe.	Fehlen.
Zentriolen	Fehlen.	Vorhanden; verbunden mit der Organisation von Zilien und Geißeln.