Inhalt
- Übersicht über eukaryotische Zellen
- Der Kern: Das Kontrollzentrum der Zelle
- Das Zytoplasma
- Die Plasmamembran: Die äußere Grenze
- Das Zytoskelett: Die zelluläre Unterstützung
- Das Zentrosom
- Die Zellwand: Der Beschützer
- Das endoplasmatische Retikulum: Der Hersteller
- Der Golgi-Apparat: Die Verpackungsanlage
- Lysosomen: Die "Mägen" der Zelle
- Die Mitochondrien: Das Kraftpaket
- Peroxisomen
- Der Chloroplast: Das Gewächshaus
- Die Vakuole
- Pflanzenzellen vs. Tierzellen
Wie Sie bereits gelernt haben, sind Zellen die Grundeinheit des Lebens.
Und egal, ob Sie auf der Suche nach einer Auffrischung vor der Universitätsbiologie sind oder Ihre Mittel- oder Oberschulbiologietests bestehen möchten, die eukaryotische Zellstruktur ist ein Muss.
Lesen Sie weiter, um eine allgemeine Übersicht zu erhalten, die alles abdeckt, was Sie für (die meisten) Biologiekurse an Mittelschulen und Hochschulen wissen müssen. Folgen Sie den Links für detaillierte Anleitungen zu den einzelnen Zellorganellen, um Ihre Kurse zu verbessern.
Übersicht über eukaryotische Zellen
Was genau sind eukaryotische Zellen? Sie sind eine von zwei Hauptklassifikationen von Zellen - eukaryotisch und prokaryotisch. Sie sind auch die komplexere der beiden. Eukaryontische Zellen umfassen tierische Zellen - einschließlich menschlicher Zellen - Pflanzenzellen, Pilzzellen und Algen.
Eukaryontische Zellen zeichnen sich durch einen membrangebundenen Kern aus. Das ist anders als bei prokaryontischen Zellen, die ein Nukleoid haben - eine Region, die dicht an zellulärer DNA ist -, die jedoch kein separates membrangebundenes Kompartiment wie der Kern hat.
Eukaryontische Zellen weisen auch Organellen auf, bei denen es sich um membrangebundene Strukturen handelt, die sich in der Zelle befinden. Betrachtet man eukaryotische Zellen unter dem Mikroskop, sieht man unterschiedliche Strukturen in allen Formen und Größen. Prokaryontische Zellen hingegen würden einheitlicher aussehen, da sie nicht über diese membrangebundenen Strukturen verfügen, um die Zelle aufzubrechen.
Warum machen Organellen eukaryotische Zellen so besonders?
Stellen Sie sich Organellen wie Räume in Ihrem Zuhause vor: Ihr Wohnzimmer, Schlafzimmer, Badezimmer und so weiter.Sie sind alle durch Wände getrennt - in der Zelle wären dies die Zellmembranen - und jeder Zimmertyp hat seine eigene Nutzung, die Ihr Zuhause insgesamt zu einem komfortablen Wohnort macht. Organellen funktionieren ähnlich; Sie alle haben unterschiedliche Rollen, die die Funktion Ihrer Zellen unterstützen.
Alle diese Organellen helfen eukaryotischen Zellen, komplexere Funktionen auszuführen. Organismen mit eukaryotischen Zellen sind also - wie Menschen - komplexer als prokaryotische Organismen wie Bakterien.
Der Kern: Das Kontrollzentrum der Zelle
Lassen Sie uns über das "Gehirn" der Zelle sprechen: den Kern, der den größten Teil des genetischen Materials der Zellen enthält. Der größte Teil Ihrer Zell-DNA befindet sich im Zellkern, der in Chromosomen organisiert ist. Beim Menschen bedeutet dies 23 Chromosomenpaare oder 26 Chromosomen insgesamt.
Im Zellkern entscheidet Ihre Zelle, welche Gene aktiver (oder "exprimiert") und welche weniger aktiv (oder "unterdrückt") sind. Die Transkriptionsstelle ist der erste Schritt zur Proteinsynthese und zur Expression eines Gens in ein Protein.
Der Kern ist von einer Doppelschicht-Kernmembran umgeben, die als Kernhülle bezeichnet wird. Die Hülle enthält mehrere Kernporen, die es Substanzen, einschließlich genetischem Material und Boten-RNA oder mRNA, ermöglichen, in den Kern hinein und aus ihm heraus zu gelangen.
Und schließlich beherbergt der Kern den Nucleolus, der die größte Struktur im Kern darstellt. Der Nucleolus hilft Ihren Zellen, Ribosomen zu produzieren - mehr in Sekundenschnelle - und spielt auch eine Rolle bei der Stressreaktion der Zellen.
Das Zytoplasma
In der Zellbiologie wird jede eukaryotische Zelle in zwei Kategorien unterteilt: den Kern, den wir gerade beschrieben haben, und das Zytoplasma, das alles andere ist.
Das Zytoplasma in eukaryotischen Zellen enthält die anderen Membran-gebundenen Organellen, die nachstehend ausführlich diskutiert werden. Es enthält auch eine gelartige Substanz namens Cytosol - eine Mischung aus Wasser, gelösten Substanzen und Strukturproteinen - die etwa 70 Prozent des Zellvolumens ausmacht.
Die Plasmamembran: Die äußere Grenze
Jede eukaryotische Zelle - Tierzellen, Pflanzenzellen, wie Sie es nennen - ist von einer Plasmamembran umhüllt. Die Plasmamembranstruktur besteht aus mehreren Komponenten, abhängig von der Art der Zelle, die Sie betrachten, aber alle haben eine Hauptkomponente gemeinsam: eine Phospholipiddoppelschicht.
Jedes Phospholipidmolekül besteht aus a hydrophil (oder wasserliebender) Phosphatkopf plus zwei hydrophob (oder wasserhassende) Fettsäuren. Die Doppelmembran bildet sich, wenn zwei Schichten von Phospholipiden sich von Schwanz zu Schwanz aneinander reihen, wobei die Fettsäuren die innere Schicht der Membran und die Phosphatgruppen auf der Außenseite bilden.
Diese Anordnung schafft unterschiedliche Grenzen für die Zelle und macht jede eukaryotische Zelle zu einer eigenen Einheit.
Es gibt auch andere Komponenten der Plasmamembran. Proteine in der Plasmamembran helfen beim Transport von Materialien in und aus der Zelle und sie empfangen auch chemische Signale aus der Umgebung, auf die Ihre Zellen reagieren können.
Einige der Proteine in der Plasmamembran (eine Gruppe namens Glykoproteine) haben auch Kohlenhydrate gebunden. Glykoproteine dienen als "Identifizierung" für Ihre Zellen und spielen eine wichtige Rolle bei der Immunität.
Das Zytoskelett: Die zelluläre Unterstützung
Wenn eine Zellmembran nicht klingt alle so stark und sicher, du hast recht - es ist nicht! Ihre Zellen benötigen daher ein darunterliegendes Zytoskelett, um die Form der Zellen zu erhalten. Das Zytoskelett besteht aus Strukturproteinen, die stark genug sind, um die Zelle zu stützen, und die sogar das Wachstum und die Bewegung der Zelle unterstützen können.
Es gibt drei Haupttypen von Filamenten, die das Zytoskelett der eukaryotischen Zellen bilden:
Das Zytoskelett ist der Grund, warum eukaryotische Zellen sehr komplexe Formen annehmen können (sehen Sie sich diese verrückte Nervenform an!), Ohne in sich zusammenzufallen.
Das Zentrosom
Betrachten Sie eine Tierzelle im Mikroskop und finden Sie eine andere Organelle, das Centrosom, das eng mit dem Zytoskelett verwandt ist.
Das Zentrosom fungiert als Hauptorganisationszentrum für Mikrotubuli (MTOC) der Zelle. Das Zentrosom spielt eine entscheidende Rolle bei der Mitose - so sehr, dass Defekte im Zentrosom mit Zellwachstumskrankheiten wie Krebs zusammenhängen.
Sie werden das Zentrosom nur in tierischen Zellen finden. Pflanzen- und Pilzzellen nutzen unterschiedliche Mechanismen, um ihre Mikrotubuli zu organisieren.
Die Zellwand: Der Beschützer
Während alle eukaryotischen Zellen ein Zytoskelett enthalten, haben einige Zelltypen - wie zum Beispiel Pflanzenzellen - eine Zellwand für noch mehr Schutz. Im Gegensatz zur Zellmembran, die relativ flüssig ist, ist die Zellwand eine starre Struktur, die dabei hilft, die Form der Zelle beizubehalten.
Der genaue Aufbau der Zellwand hängt davon ab, welche Art von Organismus Sie betrachten (Algen, Pilze und Pflanzenzellen haben jeweils unterschiedliche Zellwände). Aber sie sind im Allgemeinen aus Polysaccharide, die komplexe Kohlenhydrate sind, sowie Strukturproteine zur Unterstützung.
Die Pflanzenzellwand ist ein Teil dessen, was Pflanzen hilft, aufrecht zu stehen (zumindest bis ihnen das Wasser so entzogen wird, dass sie zu welken beginnen) und Umweltfaktoren wie Wind standzuhalten. Es fungiert auch als semipermeable Membran, die es bestimmten Substanzen ermöglicht, in die Zelle hinein und aus dieser heraus zu gelangen.
Das endoplasmatische Retikulum: Der Hersteller
Diese im Nucleolus produzierten Ribosomen?
Sie werden ein paar davon im endoplasmatischen Retikulum oder ER finden. Insbesondere finden Sie sie in der raues endoplasmatisches Retikulum (oder RER), das seinen Namen von der "rauen" Erscheinung hat, die es dank all dieser Ribosomen hat.
Im Allgemeinen ist der ER die Produktionsstätte der Zelle und für die Produktion von Substanzen verantwortlich, die Ihre Zellen zum Wachsen benötigen. In der RER arbeiten Ribosomen hart daran, Ihren Zellen zu helfen, Tausende und Abertausende verschiedener Proteine zu produzieren, die Ihre Zellen zum Überleben benötigen.
Es gibt auch einen Teil der Notaufnahme nicht bedeckt mit Ribosomen, genannt glattes endoplasmatisches Reticulum (oder SER). Das SER hilft Ihren Zellen, Lipide zu produzieren, einschließlich der Lipide, die die Plasmamembran und die Organellenmembran bilden. Es hilft auch, bestimmte Hormone wie Östrogen und Testosteron zu produzieren.
Der Golgi-Apparat: Die Verpackungsanlage
Während der ER die Produktionsstätte der Zelle ist, ist der Golgi-Apparat, manchmal auch Golgi-Körper genannt, die Verpackungsstätte der Zelle.
Der Golgi-Apparat nimmt im ER neu produzierte Proteine auf und "verpackt" sie, damit sie in der Zelle richtig funktionieren können. Es verpackt Substanzen auch in kleine membrangebundene Einheiten, die Vesikel genannt werden, und dann werden sie an ihren richtigen Platz in der Zelle transportiert.
Der Golgi-Apparat besteht aus sogenannten kleinen Säcken Zisternen (Sie sehen aus wie ein Stapel Pfannkuchen unter dem Mikroskop), die bei der Verarbeitung von Materialien helfen. Das cis Das Gesicht des Golgi - Apparats ist die ankommende Seite, die neue Materialien annimmt, und die trans Gesicht ist die ausgehende Seite, die sie freigibt.
Lysosomen: Die "Mägen" der Zelle
Lysosomen spielen auch eine Schlüsselrolle bei der Verarbeitung von Proteinen, Fetten und anderen Substanzen. Sie sind kleine, membrangebundene Organellen und stark sauer, was ihnen hilft, wie der "Magen" Ihrer Zelle zu funktionieren.
Die Aufgabe der Lysosomen besteht darin, Materialien zu verdauen und unerwünschte Proteine, Kohlenhydrate und Lipide abzubauen, damit sie aus der Zelle entfernt werden können. Lysosomen sind ein besonders wichtiger Bestandteil Ihrer Immunzellen, da sie Krankheitserreger verdauen können - und verhindern, dass sie Ihnen insgesamt Schaden zufügen.
Die Mitochondrien: Das Kraftpaket
Woher bekommt Ihre Zelle die Energie für all die Herstellung und den Versand? Die Mitochondrien, manchmal das Kraftwerk oder die Batterie der Zelle genannt. Der Singular der Mitochondrien ist Mitochondrion.
Wie Sie wahrscheinlich erraten haben, sind die Mitochondrien die Hauptstandorte der Energieerzeugung. Insbesondere dort, wo die letzten beiden Phasen der Zellatmung stattfinden - und dort, wo die Zelle den größten Teil ihrer nutzbaren Energie in Form von ATP produziert.
Wie die meisten Organellen sind sie von einer Lipiddoppelschicht umgeben. Aber die Mitochondrien haben tatsächlich zwei Membranen (eine innere und eine äußere Membran). Die innere Membran ist für mehr Oberfläche eng in sich selbst gefaltet, was jedem Mitochondrium mehr Raum gibt, um chemische Reaktionen durchzuführen und mehr Brennstoff für die Zelle zu produzieren.
Unterschiedliche Zelltypen weisen eine unterschiedliche Anzahl von Mitochondrien auf. Besonders reich sind beispielsweise Leber- und Muskelzellen.
Peroxisomen
Während die Mitochondrien das Kraftwerk der Zelle sein könnten, ist das Peroxisom ein zentraler Bestandteil des Zellstoffwechsels.
Das liegt daran, dass Peroxisomen dazu beitragen, Nährstoffe in Ihren Zellen aufzunehmen, und mit Verdauungsenzymen gefüllt sind, um diese abzubauen. Peroxisomen enthalten und neutralisieren auch Wasserstoffperoxid, das ansonsten Ihre DNA oder Zellmembranen schädigen könnte, um die langfristige Gesundheit Ihrer Zellen zu fördern.
Der Chloroplast: Das Gewächshaus
Nicht jede Zelle enthält Chloroplasten - sie kommen nicht in Pflanzen- oder Pilzzellen vor, aber sie kommen in Pflanzenzellen und einigen Algen vor -, aber diejenigen, die sie gut gebrauchen. Chloroplasten sind der Ort der Photosynthese, der Reihe chemischer Reaktionen, die einigen Organismen helfen, nutzbare Energie aus dem Sonnenlicht zu gewinnen und Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entfernen.
Chloroplasten sind mit grünen Pigmenten (Chlorophyll) gefüllt, die bestimmte Wellenlängen des Lichts einfangen und die chemischen Reaktionen auslösen, aus denen die Photosynthese besteht. Schauen Sie in einen Chloroplasten und Sie werden Pfannkuchen-ähnliche Materialstapel finden Thylakoide, umgeben von offenem Raum (genannt Stroma).
Jedes Thylakoid hat auch eine eigene Membran - die Thylakoidmembran.
Die Vakuole
Schauen Sie sich eine Pflanzenzelle unter dem Mikroskop an und Sie werden wahrscheinlich a sehen groß Blase nimmt viel Platz ein. Das ist die zentrale Vakuole.
In Pflanzen füllt sich die zentrale Vakuole mit Wasser und gelösten Substanzen und kann so groß werden, dass sie drei Viertel der Zelle einnimmt. Es übt Druck auf die Zellwand aus, um das "Aufblasen" der Zelle zu unterstützen, damit die Pflanze aufrecht stehen kann.
Andere Arten von eukaryotischen Zellen, wie tierische Zellen, haben kleinere Vakuolen. Verschiedene Vakuolen helfen, Nährstoffe und Abfallprodukte zu speichern, damit sie in der Zelle organisiert bleiben.
Pflanzenzellen vs. Tierzellen
Benötigen Sie eine Auffrischung zu den größten Unterschieden zwischen pflanzlichen und tierischen Zellen? Wir geben dir Deckung: