Zellstruktur und Funktionen. Wie funktioniert die Zelle?

Eine Zelle ist der kleinste Teil eines Organismus, der in der Lage ist, Lebensprozesse selbstständig durchzuführen. Aus der Vereinigung zweier Zellen, d. H. Eines Spermas und eines Eies, entsteht der menschliche Körper. Wenn es reift, ist es nicht mehr möglich, genau zu bestimmen, aus wie vielen verschiedenen Zellen es besteht. Wie werden Zellen aufgebaut und wie funktionieren sie?

Der kleinste Teil unseres Körpers ist die Zelle. Es ist nur so, dass die Struktur der Zelle des menschlichen Körpers unterschiedlich sein kann, je nachdem, welche Rolle sie spielen soll. Ein typisches ist mit einer dicken Flüssigkeit gefüllt, die als Zytoplasma bezeichnet wird und in die der Kern eingebettet ist. Das Zytoplasma und der Kern sind von einer dünnen Membran umgeben. Es sehen jedoch nicht alle Zellen gleich aus. Sie unterscheiden sich in Aufbau, Funktionen und Größe. Aber sie reproduzieren sich alle durch Teilung. In der Regel werden sie nicht zufällig miteinander gemischt, sondern bilden Gruppen, die als Gewebe bezeichnet werden.

Der Kern ist der zentrale Teil fast jeder Zelle. Es ist wie eine Kugel, die im Zytoplasma hängt und von einer porösen Membran umgeben ist. Das Innere des Kerns ist mit organischen Verbindungen, hauptsächlich Proteinen, gefüllt, die ein halbflüssiges Karyoplasma bilden. Dieses seltene Gelee enthält unter anderem Desoxyribonukleinsäure (DNA) - und Ribonukleinsäure (RNA) -Moleküle. DNA-Moleküle ähneln zwei spiralförmig verdrillten Strängen. Sie enthalten Milliarden von Informationen über die Struktur und Funktionsweise unseres Körpers. Es ist ein genetischer Code, mit dem Zellen bestimmte Funktionen reproduzieren und übernehmen können. Es ist wie eine menschliche Matrix. RNA wiederum enthält codierte Informationen über die Produktion spezifischer Proteine, aus denen unser Körper hergestellt wird.

Die Plasmamembran schützt die Zelle

Diese umgebende Zelle wird Plasmamembran genannt. Es hat drei Schichten: Die mittlere besteht aus Lipiden oder Fetten und die anderen beiden bestehen aus Proteinen. Die Plasmamembran ist stark, aber leicht porös. Es lässt Substanzen, die für sein Leben und seine Entwicklung notwendig sind, in die Zelle gelangen und setzt nach außen beispielsweise Hormone frei.

Einige Zellen (z. B. weiße Blutkörperchen oder Leukozyten) verwenden ihre Membranen, um die Feinde des Körpers, z. B. Bakterien, zu bekämpfen. Wenn es die Bakterien berührt, taucht die Membran ein und sperrt den Eindringling in eine spezielle Blase (Vakuole). In der Vakuole verdauen zelluläre Enzyme die Bakterien, dh sie zerstören sie. Beruflich wird dieser Prozess als Phagozytose bezeichnet.

Wie unterscheiden sich einzelne Zellen?

Hunderte von Zellen kooperieren im menschlichen Körper miteinander, oft in ihrer Struktur signifikant unterschiedlich:

• Einige (z. B. Haut- und Blutzellen) leben höchstens einige Wochen, während andere (z. B. Nerven- und Knochenzellen) so lange leben können wie wir
• gestreifte oder Skelettmuskelzellen haben mehrere Kerne, während Erythrozyten oder rote Blutkörperchen sie überhaupt nicht haben
• Nur Nervenzellen sind mit Projektionen ausgestattet, dank derer sie miteinander und mit anderen entfernten Organen kommunizieren

Aufbau des Innenraums der Zelle

Die transparente, geleeartige Flüssigkeit, die die Zelle füllt, wird als Zytoplasma bezeichnet. Die sogenannte Organellen. Man kann sagen, dass dies die inneren Organe der Zelle sind. Wenn wir eine Zelle mit einer Fabrik vergleichen, sind die Organellen ihre einzelnen Abteilungen. Jeder macht etwas anderes, aber sie arbeiten zusammen, um die Zelle am Leben zu erhalten. Die Anzahl und Art der Organellen hängt von der Funktion der Zelle ab.

Das Zytoplasma ist durch Membranen in Teile geteilt, die ein Netzwerk unregelmäßiger Tubuli und Vesikel bilden. Dieses System wird als endoplasmatisches Retikulum bezeichnet. An einigen Stellen sind Körper, sogenannte Ribosomen, am Retikulum befestigt. Sie gehören zu den kleinsten Organellen. Sie produzieren Proteine, die über die Zelle hinausgehen und vom gesamten Körper verwendet werden. Ribosomen, die nicht an das Retikulum gebunden sind, die sogenannten frei produzieren sie Proteine ​​für den Gebrauch der Zelle selbst.

Wichtig ist auch agranulares (glattes) Retikulum ohne Ribosomen. In dem glatten Retikulum, z. B. Leberzellen, findet der Metabolismus von Lipiden (Fetten) und Cholesterin statt und in den Zellen der Hoden, Eierstöcke und Nebennieren die Produktion von Steroidhormonen.

Der Golgi-Apparat besteht aus einem Teil des glatten Retikulums. Es sieht aus wie ein Stapel übereinander gestapelter Teller. Von einer Membran umgebene Vesikel lösen sich von ihren Rändern. Die Vesikel wandern zur Zellmembran, verbinden sich mit dieser, öffnen sich und werfen ihren Inhalt aus der Zelle. Dieser Inhalt besteht aus verschiedenen Substanzen, die von der Zelle zum Wohle des Körpers produziert werden. Zum Beispiel gibt es in den Zellen der Bauchspeicheldrüse ein Zymogen in Vesikeln, die sich vom Golgi-Apparat lösen. Wenn der Follikel die Zellmembran erreicht, zerbricht er und setzt das Zymogen frei, das sich in ein Verdauungsenzym verwandelt. Der Golgi-Apparat ist also wie ein Kurier, der die von ihm produzierten Substanzen verpackt und zur Außenseite der Zelle transportiert.

Zelle: Fabrik für Energie und Enzyme

Zu den im Zytoplasma verstreuten Organellen gehören auch Mitochondrien. Sie sehen aus wie Mini-Gurken. Es gibt bis zu mehreren hundert davon in einer Zelle. Sie sind von zwei Membranen umgeben und mit einer Flüssigkeit gefüllt, der sogenannten eine Matrix. Mitochondrien sind die Zentren der Zellatmung. Durch die Beteiligung vieler Enzyme an den Mitochondrien werden Nährstoffe in Energie umgewandelt. Es dient dazu, das Leben der Zelle zu unterstützen und sie arbeiten zu lassen. Mitochondrien sind somit das Kraftwerk, das Energie liefert. Wenn eine Zelle viel Brennstoff benötigt, wachsen und teilen sie sich, um den Anforderungen gerecht zu werden.Das Interessante ist, dass sie ihre eigene DNA haben, unabhängig von der des Kerns.

Lysosomen sind auch Organellen. Sie sind etwas wie Mitochondrien, aber von einer einzigen Membran umgeben. Lysosomen enthalten Enzyme, die unter anderem verdauen, beschädigte Organellen und Bakterien in Vakuolen geschlossen. Wenn eine Zelle stirbt, werden auch lysosomale Enzyme freigesetzt und verdaut. Dieser Vorgang wird als Autolyse bezeichnet.

Stammzellen

In einem sehr frühen Stadium der Embryonalentwicklung sehen alle Zellen in unserem Körper gleich aus. Jeder von ihnen kann jede spezialisierte Zelle entwickeln, die zum Aufbau eines Organs verwendet wird, z. B. Herz, Leber, Haut. Der Impuls des genetischen Codes und die gegenseitige Beeinflussung von Zellen lassen eine undifferenzierte Zelle oder eine Elternzelle beginnen, sich beispielsweise als Fett oder Muskel zu entwickeln. Ein bestimmter Zellpool, den der Körper in Zukunft zur Regeneration von Geweben benötigt, bleibt jedoch undifferenziert. Wir haben solche Zellen zum Beispiel im Knochenmark. Sie sind eine Erneuerungsquelle für rote Blutkörperchen (Erythrozyten), die nur etwa 100 Tage leben.

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