Zellbiologie: Grundlagen, Organellen und Funktionen
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Grundsätze der Zelltheorie
- Zellen sind die Grundeinheit der Lebewesen.
- Jede Zelle entsteht aus einer anderen Zelle (bereits vorhandenen Zellen).
- Übermittlung von Informationen von einer Generation zur anderen.
Zelltypen
Prokaryotische Zellen (Einzeller)
- DNA-Verteilung im Zytoplasma
- Ribosomen (Organellen)
- Zellwand
- Plasmamembran (Falten)
- Einige haben Geißeln
- Plasmamembran
- Ribosomale DNA
- Zellwand
- Zytoplasma
- Geißel
Eukaryotische Zellen (Mehrzeller: Tiere, Pflanzen, Pilze, Protozoen, Algen)
- DNA innerhalb des Zellkerns
- Zytoskelett
- Endoplasmatisches Retikulum
- Ribosomen
- Mitochondrien
- Golgi-Apparat
- Vakuolen
- Lysosomen
Tierische Zellen (E. Animal)
- Zentriolen
- Keine Zellwand
- Kleine Vakuolen
- Heterotrophe Ernährung
Pflanzliche Zellen (E. Vegetal)
- Zellwand
- Chloroplasten
- Autotrophe Ernährung
- Große Vakuolen
Organellen
Ribosomen
Bestehen aus zwei Untereinheiten. Funktion: Proteinbiosynthese.
Vakuole
Membranumschlossenes Bläschen. Funktion: Speicherung von Wasser, Nährstoffen und Abfallstoffen.
Mitochondrien
Doppelmembran. Funktion: Zellatmung (Energiegewinnung aus Nährstoffen und Sauerstoff, ATP-Produktion).
Endoplasmatisches Retikulum
Netzwerk aus Membranbeuteln. Funktion: Speicherung und Transport von Stoffen.
Golgi-Apparat
Membranumschlossene Taschen. Funktion: Modifikation und Transport von Proteinen aus dem Endoplasmatischen Retikulum zur Plasmamembran (Exozytose).
Lysosom
Membranvesikel mit Verdauungsenzymen. Funktion: Abbau von Makromolekülen und zellfremden Stoffen.
Zentriolen
Nur in tierischen Zellen. Zwei senkrecht zueinander stehende Strukturen. Funktion: Organisation der Mikrotubuli während der Zellteilung.
Chloroplasten
Nur in Pflanzenzellen. Doppelmembran. Funktion: Photosynthese.
Zellkern
Enthält die genetische Information (DNA). Interphase: Wachstum und Verdopplung der DNA. Zellteilung: Kernteilung.
Teile des Zellkerns
- Kernmembran: Doppelmembran mit Poren.
- Nukleolus: Synthese der ribosomalen RNA.
- Chromatin: Komplex aus DNA und Proteinen. Kondensiert zu Chromosomen während der Zellteilung.
Funktion des Zellkerns
Enthält die genetische Information, Steuerung aller Zellprozesse.
Zelluläre Funktionen
- Ernährung: Aufnahme von Materie und Energie. Stoffaustausch durch die Plasmamembran (Diffusion, Proteinkanäle, Vesikeltransport: Exozytose und Endozytose).
- Stoffwechsel: Anabolismus (Aufbau von Makromolekülen) und Katabolismus (Abbau von Makromolekülen, Energiefreisetzung).
- Heterotrophe Ernährung: Aufnahme und Verarbeitung komplexer Moleküle.
- Autotrophe Ernährung: Aufbau komplexer Moleküle aus einfachen Stoffen (benötigt Energie).
- Reizbarkeit: Reaktion auf Reize.
- Fortpflanzung: Zellteilung (Vermehrung). Verdopplung der DNA vor der Teilung, um genetische Informationen an Tochterzellen weiterzugeben.
Arten der Zellteilung
- Zweiteilung: Zellteilung bei Prokaryoten und Körperzellen. Strangulation der Mutterzelle in zwei gleich große Tochterzellen.
- Knospung: Bildung einer Tochterzelle aus einer Knospe der Mutterzelle.
- Sporulation: Interne Zellteilung, Bildung von Sporen, die freigesetzt werden.