Zellbiologie: Zellstruktur, Funktionen und Prozesse erklärt

Zellbiologie: Struktur und Funktionen der Zelle

Die Zelle ist die grundlegende Baueinheit aller Lebewesen. Hier eine Übersicht über die wichtigsten Zellbestandteile und ihre Funktionen:

Zellbestandteile und ihre Funktionen

Zellmembran: Eine dünne Schicht, die die Zelle umgibt und die Grenze zwischen der Zelle und ihrer Umgebung (dem extrazellulären Medium) bildet.

Zytoplasma: Die Substanz der Zelle ohne den Kern. Es besteht aus einer wasserreichen Lösung, in der verschiedene Strukturen, die sogenannten Organellen, verteilt sind. Diese Organellen sind für die Durchführung der verschiedenen Funktionen der Zelle zuständig.

Zellkern (Nucleus): Eine Struktur, die in der Regel kugelförmig ist und sich in der Mitte der Zelle befindet. Sie enthält das genetische Material mit den notwendigen Informationen zur Leitung und Kontrolle zellulärer Funktionen.

Organellen und ihre Aufgaben

Mitochondrien: Ovale Organellen mit einer Doppelmembran, die einen Innenraum abgrenzt. Sie versorgen die Zelle mit Energie.

Vakuolen: Membranöse Vesikel mit Wasser, gelösten Stoffen, gespeicherten Reserven oder Abfallprodukten.

Lysosomen: Membranvesikel, die innerhalb der Zelle komplexe Substanzen in einfachere umwandeln, die die Zelle nutzen kann.

Zytoskelett: Ein Netzwerk von Filamenten, das sich im Zytoplasma verteilt und das "Skelett" der Zelle bildet. Es ist an den Bewegungen der Zelle beteiligt.

Centriolen: Zwei Hohlzylinder, deren Wände durch Filamente gebildet werden. Sie steuern die Bewegung des Zytoskeletts.

Golgi-Apparat: Besteht aus Stapeln von abgeflachten, membranösen Taschen, die von kleinen Bläschen umgeben sind. Diese Bläschen verpacken Stoffe, die in der Zelle hergestellt werden, und geben ihren Inhalt oft in das extrazelluläre Medium ab. Die Hauptfunktion ist die Sekretion.

Ribosomen: Kleine Partikel, die sowohl frei im Zytoplasma vorkommen als auch an die Membranen des endoplasmatischen Retikulums gebunden sind. Sie sind für die Proteinproduktion verantwortlich.

Endoplasmatisches Retikulum (ER): Ein Netzwerk von membranösen Säcken und Kanälen, die miteinander verbunden sind und sich im Zytoplasma ausdehnen. Das ER stellt verschiedene Substanzen wie Proteine oder Lipide her. Es gibt zwei Arten: raues ER (mit Ribosomen an der Außenseite der Membran) und glattes ER (ohne Ribosomen).

Zellkern: Struktur und Funktion

Eukaryoten zeichnen sich dadurch aus, dass der Kern vom Rest des Zytoplasmas isoliert ist und das Zytoplasma in Organellen unterteilt ist.

Struktur des Zellkerns

Kernhülle: Eine Doppelmembran, die von Poren durchbohrt ist, die den Austausch von Stoffen zwischen Zellkern und Zytoplasma ermöglichen.

Karyoplasma: Der Inhalt des Zellkerns, der aus einer Lösung besteht, in der Chromatin und Nukleolen gefunden werden.

Chromatin: Eine Gruppe von sehr langen Filamenten, die sich im Kern befinden. Jeder Strang besteht aus einem Molekül der DNA (Desoxyribonukleinsäure), das die genetischen Informationen enthält.

Nukleolen: Bereiche im Zellkern, in denen Ribosomen hergestellt werden.

Zelltransport und Stoffwechsel

Diffusion: Ein Mechanismus, mit dem kleine Moleküle die Zellmembran überqueren, wenn ihre Konzentration im Inneren der Zelle geringer ist als im extrazellulären Medium.

Osmose: Die Diffusion von Wasser durch eine Membran von einer verdünnten Lösung zu einer stärker konzentrierten Lösung.

Aktiver Transport: Die Zelle benötigt Energie, um Stoffe zu transportieren, die in geringerer Konzentration im extrazellulären Medium als im Inneren der Zelle vorkommen.

Endozytose: Die Zellmembran stülpt sich ein und umschließt das Partikel.

Exozytose: Zelluläre Vesikel geben ihren Inhalt nach außen ab.

Katabolismus: Eine Reihe von Reaktionen, deren Ziel es ist, komplexe Moleküle in einfachere zu zerlegen, um Energie freizusetzen.

Anabolismus: Eine Reihe von Reaktionen, deren Ziel es ist, komplexe Moleküle aus einfacheren aufzubauen.