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(b) Pflanzenzelle. Diese Zeichnung einer idealisierten Pflanzenzelle enthüllt, was gleich ist und worin die Unterschiede zwischen den Zellen von Tieren und Pflanzen bestehen. Zusätzlich zu den meisten Dingen, die man auch in Tierzellen findet, verfügt eine Pflanzenzelle über Organellen, die Plastiden heißen. Der wichtigste Plastidentyp ist der Chloroplast, in dem die Photosynthese abläuft. Viele Pflanzenzellen besitzen große Zellsaftvakuolen; manche können eine oder mehrere kleine Vakuolen enthalten. Neben anderen Aufgaben erfüllen die Vakuolen Funktionen, die in Tierzellen den Lysosomen zufallen. Jenseits der Plasmamembran einer pflanzlichen Zelle befindet sich eine dicke Zellwand, die von Kanälen durchbrochen wird, die Plasmodesmen genannt werden. Zellkern Zellkernhülle Nucleolus Chromatin raues endoplasmatisches Reticulum Falls Sie den Rest des Kapitels schon jetzt durchblättern, so werden Sie feststellen, dass Abbildung 6.6 wiederholt in verkleinerter Form als Orientierungsdiagramm auftritt. In allen Fällen ist ein bestimmtes Organell herausgehoben, wobei die Farbgebung jener in der Abbildung 6.6 entspricht. Wenn wir uns die verschiedenen Organellen näher ansehen, werden Ihnen diese Orientierungsdiagramme dabei helfen, diese Strukturen in den Kontext einer ganzen Zelle zu stellen. glattes endoplasmatisches Reticulum Ribosomen (als kleine braune Punkte dargestellt) Golgi-Apparat Zellsaftvakuole: Hervorstechendes Organell älterer Pflanzenzellen; dient der Einlagerung von Substanzen, dem Abbau von Abfallprodukten, der Hydrolyse von Makromolekülen; die Vergrößerung der Vakuole ist der Hauptmechanismus des Pflanzenzellwachstums. Mikrofilamente Intermediärfilamente Cytoskelett Mikrotubuli Mitochondrium Peroxisom Plasmamembran Zellwand: Außenschicht, die die Zelle in ihrer Form hält und vor mechanischer Beschädigung bewahrt; sie besteht aus Cellulose, anderen Polysacchariden und Proteinen. Wände benachbarter Zellen Plasmodesmen: Die Zellwände durchziehende Kanäle, die das Cytoplasma benachbarter Zellen miteinander verbinden. Chloroplast: Photosyntheseorganell; wandelt Lichtenergie in chemische Energie in Form von Zuckermolekülen um In pflanzlichen, aber nicht in tierischen Zellen: Chloroplasten Zellsaftvakuole Zellwand Plasmodesmen 5
6 Die Struktur von Zellen MERKE! Bei eukaryotischen Zellen ist die DNA von ei nem Zellkern umgeben. In prokaryotischen Zellen kommt die DNA frei in einem Bereich des Cytoplasmas vor, dem Nucleoid. enthalten alle Zellen Ribosomen, supramolekulare Komplexe, in denen die Proteinbiosynthese stattfindet. Ein Unterschied zwischen pro- und eukaryotischen Zellen be steht in der Lokalisation der zellulären DNA, was sich in der Namensgebung der Zelltypen widerspiegelt. In eukaryotischen Zellen ist der Großteil der DNA in einem Organell, dem Zellkern, eingeschlossen, der von einer Doppelmembran umgeben ist (⇒ Abbildung 6.6). (Das Wort eukaryotisch leitet sich aus dem Griechischen ab: eu-, wahr und + karyon, Kern.) In prokaryotischen Zellen (gr. pro-, vor und + karyon, Kern) liegt die DNA in einem als Nucleoid bezeichneten Bereich der Zelle konzentriert vor, ist aber nicht von einer eigenen Membran umgeben (⇒ Ab bildung 6.5). Das Innere einer prokaryotischen Zelle wird als Cytoplasma bezeichnet. Derselbe Begriff bezeichnet den Inhalt einer eukaryotischen Zelle ohne den Zellkern. Das Cytoplasma einer eukaryotischen Zelle (= Eucyte) enthält zahlreiche Or ganellen mit jeweils charakteristischen Formen und Funktionen. Diese von Membranen umgebenen Gebilde fehlen in prokaryotischen Zellen (Procyten). Das Vorliegen oder Fehlen eines Zellkerns ist mithin nur ein Beispiel für die strukturellen Un ter schiede beider Zelltypen und die deutlich unterschiedliche Kom plexität ihrer inneren Organisation. Eucyten sind im Allgemeinen viel größer als die Zellen von Prokaryoten (Abbildung 6.1). Die Größe ist ein Aspekt der Zellstruktur, der mit der Funktion im Zusammenhang steht. Die Logistik des Zellstoffwechsels begrenzt die Zellgröße. Am unteren Ende der Größenskala bekannter Lebensformen liegt eine Gruppe von Bakterien, die Mycoplasmen heißen. Sie haben Zell durchmesser von 0,1–1,0 µm. Sie stellen vielleicht die kleinsten Einheiten mit genügend DNA dar, um einen Stoffwechsel betreiben zu können, und enthalten ausreichend Enzyme und andere Zellausstattung zum Lebenserhalt und für die Fortpflanzung. Typische Bakterien haben Größen von 1–5 µm – sind also etwa zehnmal größer als die Mycoplasmen. Typische Eucyten haben Größen von 10–100 µm, allerdings mit erheblichen Ab wei chungen. Die Erfordernisse des Stoffwechsels setzen der Zellgröße ebenfalls eine Grenze. Als Abgrenzung zur Umgebung dient bei jeder Zelle die Plasmamembran. Sie bildet eine selektive Barriere, die den hinreichenden Durchtritt von Sauerstoff, Nährstoffen und Abfall produkten gewährleist, um die gesamte Zelle zu versorgen (⇒ Abbildung 6.7). Nimmt eine Zelle (oder ein beliebiger anderer Körper) an Größe zu, wächst das Volumen proportional stärker als die Oberfläche (die Zellaußenseite (a) TEM-Bild einer Plasmamembran. Die Plasmamembran – hier die einer roten Blutzelle – erscheint als Paar dunkler Linien, die durch eine dazwischenliegende helle Linie getrennt sind. Zellinneres 0,1 µm Kohlenhydratseitenketten hydrophiler Bereich Abbildung 6.7: Die Plasmamembran. Beschreiben Sie die Komponenten eines Phospho lipidmoleküls (siehe ggf. Abbildung 5.13), die es zu einem Haupt bestandteil der Plasmaund anderer Zellmem bra nen machen. 6 hydrophober Bereich hydrophiler Bereich Phospholipidmolekül Proteine (b) Struktur der Plasmamembran.
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Seite 4 und 5: 6.2 Eukaryotische Zellen sind kompa
Seite 8 und 9: 6.3 Die genetischen Anweisungen ein
Seite 10 und 11: 6.4 Das Endomembransystem der Zelle
Seite 12 und 13: 6.4 Das Endomembransystem der Zelle
Seite 14 und 15: 6.5 Mitochondrien und Chloroplasten
Seite 16 und 17: 6.5 Mitochondrien und Chloroplasten
Seite 18 und 19: 6.6 Das Cytoskelett: Organisation v
Seite 20 und 21: 6.6 Das Cytoskelett: Organisation v
Seite 22 und 23: 6.7 Zell-Zell-Kommunikation und hal
Seite 24 und 25: Abbildung 6.22: Näher betrachtet -

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