Zellstruktur und Zelltheorie: Grundlagen der Biologie

Zellstruktur und ihre Bestandteile

Die Struktur aller Zellen umfasst die Plasmamembran, das Zytoplasma und das genetische Material (DNA).

Die Plasmamembran

Die Plasmamembran besteht aus einer Lipid-Doppelschicht, in die bestimmte Proteine eingebettet sind. Lipide bilden eine Isolierschicht zwischen der internen wässrigen Umgebung und dem externen wässrigen Medium.

Das Zytoplasma

Das Zytoplasma besteht aus dem flüssigen Medium (Zytosol) und dem Morphoplasma (einer Reihe von Strukturen, die als Organellen bezeichnet werden).

Das genetische Material

Das genetische Material besteht aus einem oder mehreren DNA-Molekülen. Je nachdem, ob es von einer Membran umgeben ist und somit einen Kern bildet, gibt es zwei verschiedene Arten von Zellen: Prokaryoten (ohne Zellkern) und Eukaryoten (mit Zellkern).

Strukturen eukaryotischer Zellen

Die eukaryotischen Zellen verfügen zusätzlich zur grundlegenden Struktur der Zelle (Membran, Zytoplasma und genetisches Material) über eine Reihe von Strukturen für ihre lebenswichtigen Funktionen:

• Das Endomembransystem: Die Menge der Membranstrukturen (Organellen), die miteinander verbunden sind und fast das gesamte Zytoplasma einnehmen.
• Energieumwandler-Organellen: Dazu gehören Mitochondrien und Chloroplasten. Ihre Aufgabe ist es, Energie aus der Oxidation von organischen Stoffen (Mitochondrien) oder aus Lichtenergie (Chloroplasten) zu produzieren.
• Strukturen ohne Membranen: Im Zytoplasma befinden sich zudem Ribosomen, deren Aufgabe die Synthese von Proteinen ist, sowie das Zytoskelett, welches der Zelle Härte, Elastizität und Form verleiht und die Bewegung von Molekülen und Organellen im Zytoplasma ermöglicht.
• Der Zellkern (Nukleus): Er hält das genetische Material geschützt. Hier können die Funktionen der Transkription und Translation unabhängig voneinander in Raum und Zeit auftreten.

Die Zelltheorie

Zellen wurden im 17. Jahrhundert entdeckt. Der Erste, der sie beobachtete, war der Engländer Robert Hooke im Jahr 1665.

Prinzipien der Zelltheorie

1. Alle Lebewesen bestehen aus einer oder mehreren Zellen; das heißt, die Zelle ist die morphologische Einheit aller Lebewesen.
2. Die Zelle ist in der Lage, alle notwendigen Prozesse durchzuführen, um am Leben zu bleiben; das heißt, die Zelle ist die physiologische Einheit der Organismen.
3. Jede Zelle geht aus einer anderen Zelle hervor.