Die Zelle: Aufbau, Organisation und Unterschiede (SEO)
Einführung in die Zelle und ihre Organisation
Nach der Molekularbiologie ist die Zelle die kleinste supramolekulare Organisationseinheit, die alle Merkmale von Lebewesen erfüllt. Sie wird als der kleinste materielle Teil betrachtet, der die lebenswichtigen Funktionen erfüllt, und stellt somit die Einheit von Struktur und Funktion dar.
Chemische Zusammensetzung und Spezialisierung
Alle Zellen weisen eine ähnliche chemische Zusammensetzung und Struktur auf. Einige Teile bleiben undifferenziert, während andere zur Durchführung spezifischer Funktionen spezialisiert sind. Beispielsweise sind Neuronen spezialisierte Zellen für die Übertragung von Nervenimpulsen.
Die Struktur der Zellorganellen, das Vorhandensein spezifischer Organellen sowie Schwankungen in der chemischen Zusammensetzung der Zelle hängen von der strukturellen und funktionellen Spezialisierung ab.
Die Zelle besitzt eine einheitliche Zusammensetzung, d. h., alle Zellen bestehen aus denselben chemischen Elementen, Molekülen, Makromolekülen und makromolekularen Aggregaten.
Ebenen der Organisation des Lebendigen
- Atom
- Einfaches Molekül
- Molekülverbindung
- Makromolekül
- Makromolekulares Aggregat
- Zelluläres Organell
- Zelle
Eine wichtige Eigenschaft der lebenden Materie ist, dass sie nicht homogen ist. Die Strukturen, die diese molekulare und zelluläre Ebene bilden, sind vielfältig.
Grundlegende Bestandteile aller Zellen
Alle Zellen verfügen über folgende grundlegende Bestandteile:
- Plasmamembran oder Zellmembran: Besteht aus einer Phospholipid-Doppelschicht, in die verschiedene Proteine eingelagert sind.
- Zytoplasmatische Matrix oder Zytoplasma: Eine fast flüssige Gel-Verbindung, hauptsächlich bestehend aus Wasser, in dem sich freie Moleküle und Makromoleküle wie Kohlenhydrate, Lipide, Aminosäuren und Proteine befinden.
- Genetisches Material oder Chromatin: Ermöglicht die Selbstduplikation und die Übertragung der artspezifischen Merkmale auf die Nachkommen. Es besteht aus Desoxyribonukleinsäure (DNA) und assoziierten Proteinen (Histone).
Unterschiede zwischen Eukaryoten und Prokaryoten
Prokaryotische Zellen
Prokaryoten:
- Das genetische Material befindet sich frei im Zytoplasma.
- Diese Zellen besitzen keinen Zellkern.
- Sie haben nur die Plasmamembran (keine Zellorganellen außer Ribosomen, deren Struktur sich jedoch von denen der Eukaryoten unterscheidet).
- Prokaryoten sind kleiner als Eukaryoten und besitzen keine spezialisierten Organellen.
- Prokaryotische Organismen gehören zu den Reichen Archaea und Bakterien (Monera).
Eukaryotische Zellen
Eukaryoten:
- Das genetische Material befindet sich im Zellkern. Der Kern ist die grundlegende Funktionseinheit eukaryotischer Zellen.
- Sie besitzen verschiedene molekulare Aggregate und zahlreiche Organellen im Zytoplasma (z. B. Mitochondrien und Plastiden).
- Eukaryotische Organismen gehören zu den Reichen Protoctista, Fungi, Plantae und Animalia.