Aufbau einer menschlichen Zelle

Ziele:

Wissen was eine Zelle ist Wissen was ein Einzeller und Vielzeller ist Wissen wie eine menschliche Zelle aufgebaut

ist Die Funktionen der einzelnen Bestandteile

einer menschlichen Zelle kennen.

Aufbau einer Zelle

Was ist eine Zelle• Eine Zelle ist die kleinste lebende Einheit aller Organismen.

• Jede Zelle stellt ein strukturell abgegrenztes, eigenständiges und selbsterhaltendes System dar.

• Alle Zellen haben an sich grundlegende Fähigkeiten, die als Merkmale des Lebens bezeichnet werden:

Vermehrung durch Zellteilung  Stoff- und Energiewechsel (Nahrungsaufnahme, Aufbau von

Zellstrukturen oder Energieumsatz) Reaktion auf Reize z. B auf Temperatur oder Nahrungsangebot Bewegung Merkmal der Strukturiertheit (morphologisch und dynamisch) Wachstum und Entwicklung Nekrose

• 1. Gruppe: ProkaryotenIhre Zellen besitzen keinen echten Zellkern und sind einfacher gebaut als die Zellen der Eukaryoten. Dazu gehören: Bakterien (Bacteria) und Archaea

• 2. Gruppe: EukaryotenIhre Zellen besitzen einen echten Zellkern Und sind komplizierter strukturiert.

Dazu gehören Tiere, Pflanzen, Pilze und Protisten

Prokaryoten und Eukaryoten• Es gibt 2 Gruppen von Lebewesen, die sich durch die Struktur

ihrer Zellen unterscheiden:

Aufbau einer eukaryotischen Zelle Die DNA liegt in einem echten von einer Membran umhüllten

Zellkern vor (im Unterschied zu Prokaryoten!). Die Zelle ist von einer Plasmamembran umgeben. Innerhalb

dieser befindet sich das halbflüssige Cytoplasma.

Im Cytoplasma befinden sich die Organellen.Sie haben alle bestimmte Funktionen und sind ebenfalls membranumhüllt.

(membranumhüllte Organellen gibt es in Prokaryoten nicht!)

PlasmamembranFunktion:

Dient als selektive Schranke d. h sie lässt eine bestimmte Menge an Nährstoffen, Sauerstoff und Abfallprodukten passieren.

Bestandteile:

o Fettsäuren:• Die Ketten der Fettsäuren sind hydrophob und

deshalb nach innen gekehrt. • Die Köpfe der Fettsäuren sind hydrophil und nach

außen gekehrt. o In die Membran eingebettete Proteine.

Cytoplasma Besteht aus:o dem flüssigen Cytosolo dem festeren Cytoskellett

Es wird nach außen von der Plasmamembran begrenzt.

Funktion:o Das Cytoplasma ist die flüssige Grundstruktur, die

die Zelle ausfüllt. o Im Cytoplasma laufen verschiedene

Stoffwechselprozesse ab. o Entlang des Cytoskeletts erfolgt der Transport von

Stoffen. Es liefert die “Bahnen“ für den Transport.

Zellkern Aufbau:

Der Zellkern ist von einer Kernhülle umgeben. Sie besteht aus:

o äußerer Membrano innerer Membran

o An der Innenseite der Kernhülle ist die Kernlamina angelagert, die dem Zellkern Stabilität gibt.

o Im Zellkern befinden sich ein oder mehrere Nucleoli (Kernkörperchen) und das Karyoplasma als Grundsubstanz.

Zellkern

Funktionen:

Enthält den größten Teil der DNA.o Sie liegt in der Zelle stark komprimiert vor, da sie

mehrere Centimeter lang ist, der Zellkern aber nur einige Mikrometer.

o Sie liegt im Zellkern in Form von Chromosomen vor.

Organellen: Endoplasmatisches Retikulum Aufbau:

Das ER ist ein Kanalsystem aus Hohlräumen, die von Membranen umschlossen sind.

Die ER-Membran geht direkt in die Kernhülle des Zellkerns über

Das ER besteht aus 2 Teilen:• Rauhes ER: besitzt Ribosomen auf der Oberfläche. • Glattes ER: ist ribosomenfrei, also glatt.

Organellen: Endoplasmatisches Retikulum Funktionen

• Glattes ER:Spielt eine Rolle in wichtigen metabolischen Prozessen:

o Synthese von Geschlechtshormoneno Speicherung von Kohlenhydrateno Entgiftung der Zelleo Einlagerung von Calcium

• Raues ER:o Proteinsynthese (Eiweißsynthese): Die Proteine werden von

den Ribosomen produziert, die am rauen ER anhaften. o Produktion von Membranen

Organellen: Ribosomen Aufbau

• Sind kleine Partikel im Cytoplasma, am rauen ER oder in den Mitochondrien.

• Sie bestehen aus 2 Untereinheiten, die im Nucleolus (Kernkörperchen) des Zellkerns hergestellt und im Cytoplasma zusammengebaut werden.

• Beide Untereinheiten enthalten rRNA und Proteine

Funktion:• Sie sind die Proteinfabriken der Zelle.

Organellen: Mitochondrien Aufbau:o Von einer Hülle aus 2 Membranen umgeben:

• Äußere Membran:• Grenzt das Mitochondrium nach außen ab.• Enthält Kanäle für den Transport von Molekülen.

• Innere Membran: • Bildet Einfaltungen (Christae), die das Innere des

Mitochondriums ausfüllen. • Durch die Einfaltungen kann die

Oberfläche der inneren Membranvergrößert werden.

Organellen: Mitochondrien Aufbau:

• Intermembranraum:o Ist der Raum zwischen den beiden Membranen.

• Matrix:o Ist eine zähflüssige Flüssigkeit innerhalb der inneren Membrano In der Matrix befindet sich die Mitochondrien-DNA

(Mitochondrien besitzen eigene DNA) , sowie Ribosomen und Granula (= Speicher der Zelle).

Organellen: Mitochondrien

Funktionen:• Erzeugung von Energie “Kraftwerke der Zelle“

o Dabei wandeln sie die Energie, die aus der Nahrung gewonnen wird in eine für die Zelle verwertbare Form um.

o Diese Form der Energie nennt man ATP

Speichern Calcium

Enthalten DNA:o Die mitochondriale DNA macht ca. 1% der Gesamt-DNA

der Zelle aus. o Wird nur durch die Mutter vererbt.

Organellen: Golgi-Apparat Aufbau

• besteht membranumschlossenen, meist flachen Hohlräumen, die als Zisternen bezeichnet werden.

• Mehrere Zisternen können Stapel bilden. Diese Stapel werden als Dictyosom bezeichnet.

• Der Innenraum einer Zisterne wird als Lumen bezeichnet. • Befindet sich immer in der Nähe des Zellkerns.

Organellen: Golgi-Apparat Funktion

Veränderung von Proteinen und Fetten.

Die veränderten Proteine und Fette werden dann durch Vesikel (kleine, rundliche Bläschen, die von einer Membran oder einer Proteinschicht umgeben sind), die sich am Golgi-Apparat abschnüren, zum Zielort gebracht.

Organellen: Vesikel Aufbau:

Vesikel sind sehr kleine, rundliche Bläschen, die von einer einfachen oder doppelten Membran umgeben sind.

Organellen: Vesikel

Funktion:

• Transport von Lipiden und Proteinen• Freisetzung von Stoffen aus der Zelle: Dabei verschmelzen die

Vesikel mit der Plasmamembran und setzen dadurch die Stoffe frei.

• Aufnahme von Stoffen in die Zelle: Dabei stülpt sich die Plasmamembran um den aufzunehmenden Stoff ein und bildet ein Vesikel, das den aufgenommenen Stoff beinhaltet.

Abgabe von Stoffen aus der ZelleAufnahme von Stoffen aus der Zelle

Einzeller und Mehrzeller

Aufbau einer Zelle

Einzeller

Mehrzelle

r

bestehen aus nur einer Zelle.

Einzeller können sich zu Kolonien zusammen schließen

Dazu gehören: Bakterien, einige Pilze, Algen, sowie Urtierchen (Protisten).

bestehen aus mehreren Zellen

Mehrzeller unterscheiden sich dabei von Einzellerkolonien durch:o einen

gemeinsamen Stoffwechsel der Zellen

o Aufgabenteilung der Zellen

o Ausbildung von Geweben.

Dazu gehören die Mehrzahl der Tiere, Pflanzen und Pilze

Pantoffeltierchen(Protist)

Kolonie aus Einzellern

Mehrzeller Die Zellen der Vielzeller können sich zu

Geweben zusammenschließen. Diese Gewebe können wiederum Organe bilden.

Aufbau einer Zelle

OrganeGewebe

Zelle