CAMBELL ZELLSTRUKTUR DEUTSCH
Zellstruktur
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6 Die Struktur von Zellen<br />
MERKE!<br />
Bei eukaryotischen Zellen ist die DNA von<br />
ei nem Zellkern umgeben. In prokaryotischen<br />
Zellen kommt die DNA frei in einem Bereich<br />
des Cytoplasmas vor, dem Nucleoid.<br />
enthalten alle Zellen Ribosomen, supramolekulare Komplexe, in denen die<br />
Proteinbiosynthese stattfindet. Ein Unterschied zwischen pro- und eukaryotischen<br />
Zellen be steht in der Lokalisation der zellulären DNA, was sich in der<br />
Namensgebung der Zelltypen widerspiegelt. In eukaryotischen Zellen ist der<br />
Großteil der DNA in einem Organell, dem Zellkern, eingeschlossen, der von<br />
einer Doppelmembran umgeben ist (⇒ Abbildung 6.6). (Das Wort eukaryotisch<br />
leitet sich aus dem Griechischen ab: eu-, wahr und + karyon, Kern.) In<br />
prokaryotischen Zellen (gr. pro-, vor und + karyon, Kern) liegt die DNA<br />
in einem als Nucleoid bezeichneten Bereich der Zelle konzentriert vor, ist<br />
aber nicht von einer eigenen Membran umgeben (⇒ Ab bildung 6.5). Das<br />
Innere einer prokaryotischen Zelle wird als Cytoplasma bezeichnet. Derselbe<br />
Begriff bezeichnet den Inhalt einer eukaryotischen Zelle ohne den Zellkern. Das<br />
Cytoplasma einer eukaryotischen Zelle (= Eucyte) enthält zahlreiche Or ganellen<br />
mit jeweils charakteristischen Formen und Funktionen. Diese von Membranen<br />
umgebenen Gebilde fehlen in prokaryotischen Zellen (Procyten). Das Vorliegen<br />
oder Fehlen eines Zellkerns ist mithin nur ein Beispiel für die strukturellen<br />
Un ter schiede beider Zelltypen und die deutlich unterschiedliche Kom plexität<br />
ihrer inneren Organisation.<br />
Eucyten sind im Allgemeinen viel größer als die Zellen von Prokaryoten<br />
(Abbildung 6.1). Die Größe ist ein Aspekt der Zellstruktur, der mit der Funktion<br />
im Zusammenhang steht. Die Logistik des Zellstoffwechsels begrenzt die<br />
Zellgröße. Am unteren Ende der Größenskala bekannter Lebensformen liegt<br />
eine Gruppe von Bakterien, die Mycoplasmen heißen. Sie haben Zell durchmesser<br />
von 0,1–1,0 µm. Sie stellen vielleicht die kleinsten Einheiten mit genügend<br />
DNA dar, um einen Stoffwechsel betreiben zu können, und enthalten ausreichend<br />
Enzyme und andere Zellausstattung zum Lebenserhalt und für die<br />
Fortpflanzung. Typische Bakterien haben Größen von 1–5 µm – sind also etwa<br />
zehnmal größer als die Mycoplasmen. Typische Eucyten haben Größen von<br />
10–100 µm, allerdings mit erheblichen Ab wei chungen.<br />
Die Erfordernisse des Stoffwechsels setzen der Zellgröße ebenfalls eine Grenze.<br />
Als Abgrenzung zur Umgebung dient bei jeder Zelle die Plasmamembran. Sie<br />
bildet eine selektive Barriere, die den hinreichenden Durchtritt von Sauerstoff,<br />
Nährstoffen und Abfall produkten gewährleist, um die gesamte Zelle zu versorgen<br />
(⇒ Abbildung 6.7). Nimmt eine Zelle (oder ein beliebiger anderer Körper)<br />
an Größe zu, wächst das Volumen proportional stärker als die Oberfläche (die<br />
Zellaußenseite<br />
(a) TEM-Bild einer Plasmamembran.<br />
Die Plasmamembran – hier die einer<br />
roten Blutzelle – erscheint als Paar<br />
dunkler Linien, die durch eine<br />
dazwischenliegende helle Linie<br />
getrennt sind.<br />
Zellinneres<br />
0,1 µm<br />
Kohlenhydratseitenketten<br />
hydrophiler<br />
Bereich<br />
Abbildung 6.7: Die Plasmamembran.<br />
Beschreiben Sie die Komponenten eines Phospho<br />
lipidmoleküls (siehe ggf. Abbildung 5.13),<br />
die es zu einem Haupt bestandteil der Plasmaund<br />
anderer Zellmem bra nen machen.<br />
6<br />
hydrophober<br />
Bereich<br />
hydrophiler<br />
Bereich<br />
Phospholipidmolekül<br />
Proteine<br />
(b) Struktur der Plasmamembran.