Zellen

Zellen

Zellen enthalten im Kern die Chromosomen, die Träger der genetischen Informationen, die unsere ererbten, auch die individuellen Merkmale bestimmen.

Der Körper eines Erwachsenen enthält etwa 60 Billionen Zellen, mikroskopisch kleine Bausteine mit etwa einem Durchmesser von einem Hundertstel Millimeter.

Keine Zelle bleibt außerhalb des Körpers am Leben - es sei denn, sie wird unter bestimmten Bedingungen künstlich kultiviert. Gleichartige Zellen bilden ein Gewebe, verschiedenartige Zellen dagegen, die gemeinsame Funktionen bzw. Aufgaben haben nennt man Organe.

Die Körperzellen unterscheiden sich stark in Form, Größe und Aufbau, je nachdem, welche Aufgaben sie erfüllen. Zellen vom Muskel am Skelett (willkürliche oder Skelettmuskeln) sind beispielsweise lang und schmal und enthalten Fasern, die sich zusammenziehen und wieder entspannen können und dadurch die Bewegung des Körpers ermöglichen. Viele Nervenzellen sind ebenfalls lang und dünn, haben aber die Aufgabe, elektrische Impulse weiterzuleiten. In den sechseckigen Zellen der Leber spielen sich viele verschiedene lebenswichtige chemisch Vorgänge ab. Die in der Mitte eingedellten roten Blutkörperchen (Erythrozyten) transportieren Sauerstoff und Kohlendioxid, während die kugelförmigen Zellen der Bauchspeicheldrüse Hormone wie Insulin und Glukagon produzieren.

Jede Zelle hat eine äußere Hülle, die Zellmembran, und besteht im Inneren aus einer gallertartigen Substanz, dem Zell- oder Zytoplasma. In dieses ist der Zellkern eingebettet, der die Erbinformationen auf den Chromosomen enthält. Das Zellplasma besteht zwar zu 70 bis 85 Prozent aus Wasser, ist aber keineswegs unnütz. Viele chemischen Reaktionen spielen sich zwischen den in diesem Wasser gelösten Substanzen ab, und das Zellplasma enthält außerdem viele kleine Gebilde, die Organellen, von denen eine jede eine ganz bestimmte lebenswichtige Aufgabe erfüllt und einen besonderen Aufbau hat.

Auch die Zellmembran hat eine besondere Beschaffenheit: Sie ist wie ein Sandwich konstruiert und besteht im wesentlichen aus zwei Eiweißschichten mit einer dazwischenliegenden Fettschicht. Aufgrund der wasserabstoßenden und wasserbindenden Eigenschaften dieser Schichten können jeweils nur bestimmte Stoffe in die Zellen eintreten oder aus ihnen heraustreten. Diese Eigenschaft der Zellmembran wird als semipermeabel (halbdürchlässig) bezeichnet.

Einige Zellen haben haarähnliche Gebilde, Kinozilien (sogenannte Flimmerhaare), auf ihrer Zellmembran. In der Nase dienen die Flimmerhaare beispielsweise dazu, Stau- und Schmutzteilchen aufzufangen. Diese Flimmerhaare können sich auch synchron (gleichlaufend) bewegen und dadurch Stoffe in eine bestimmte Richtung befördern.

Der Prozeß der Zellteilung, in dem sich die Zelle dupliziert, wird als Mitose bezeichnet. Diese Art der Zellteilung findet sowohl dann statt, wenn sich eine befruchtete Eizelle zu einem Kind entwickelt, als auch dann, wenn verbrauchte Zellen durch neue ersetzt werden. Einige Zellen beherrschen die Reduplikation (identische Verdopplung) besser als andere. So können Gehirn- und Nervenzellen nicht durch neue ersetzt werden, aber die Zellen der Leber, der Haut und des Blutes werden mehrmals jährlich vollständig ersetzt.

Zellen, deren Membranen irgendwie geschädigt werden, können sich oft selbst reparieren. Ist die Zelle stark geschädigt, stirbt sie ab und wird von Phagozyten beseitigt. Dies sind spezialisierte Zellen, die alle Bestandteile einer untergegangenen Zelle verarbeiten können.

Organellen

Zu den diversen Organellen im Zytoplasma zählen unter anderem die Mitochondrien. Da sie Sauerstoff und Nährstoffe in Energie umwandeln, die die Zelle für ihre Tätigkeiten braucht, nennt man sie auch Kraftwerke der Zellen. Sie funktionieren mit Hilfe von Enzymen. Diese Proteine arbeiten wie Katalysatoren; sie machen die chemischen Reaktionen in den Zellen überhaupt erst möglich oder beschleunigen sie. Besonders zahlreich sind die Mitrochondrien in den Muskelzellen.

Lysosomen sind bläschenartige, unregelmäßig geformte Organellen. Sie enthalten Verdauungsenzyme, die zellfremde Stoffe beseitigen und damit die Abwehr von zerstörerischen, belastenden oder infektiösen Substanzen ermöglichen. Sie sind eine Art Verdauungssystem und haben "Polizeifunktion".

Viele Zellen haben darüber hinaus ein ganzes Netz (Retikulum) aus Bläschen, Kanälchen und Zisternen. Diese bilden im Inneren der Zelle ein dreidimensionales Hohlraumsystem, das als endroplasmatisches Retikulum bezeichnet wird. Die Membranen eines solchen endroplasmatischen Retikulums können mit kleinen Körnchen, Ribosomen genannt, besetzt sein, die eine weitere wichtige Aufgabe übernehme. In ihnen werden Proteine (Eiweiße) erstens produziert und zweitens so aufgebaut, wie die Zellen sie benötigen. Proteine werden für die Reparaturen an der Zelle, für die Produktion von Enzymen und Hormonen oder auch für die chemischen Abläufe in der Zelle gebraucht. Die hochwirksamen Enzyme der Lysosomen werden ebenfalls im rauhen, dh mit Ribosomen besetzten endroplasmatischen Retikulum gebildet.