Zelle (Biologie)

(Cellula)

Einleitung

Die Zelle stellt die kleinste Grundeinheit aller Lebewesen dar, die über einen eigenen Stoffwechsel verfügt. Zellen existieren entweder selbstständig bei einzelligen Lebewesen oder als Euzyten im Verbund bei Mehrzellern. Die Zelle ist die kleinste lebens- und vermehrungsfähige Einheit; sie vermehrt sich durch Zellteilung (Zytokinese).

Protozyten

Der bei Prokaryonten (Bakterien und Blaualgen) anzutreffende Zelltyp der Protozyten besteht aus dem Zellleib (Zytoplasma mit meist einem Kern aus Chromosomen; hier liegen also die Gene, das Steuerzentrum der Zelle), der von einer Zellmembran umschlossen wird. Diese Zellen besitzen keinen Zellkern und keine membranumgrenzten Organellen, so dass sich die DNS im Bereich des so genannten Kernäquivalents (Nukleoid) befindet. Außerdem weisen sie Ribosomen (zur Eiweißsynthese) und Thylakoide (als Träger von der Fotosynthese dienenden Farbstoffen) auf.

Euzyten

Der bei Eukaryonten anzutreffende Zelltyp der Euzyten besitzt dagegen einen membranumgrenzten Zellkern, der die DNS enthält, sowie von Membranen umgebene Zellorganellen: Die Mitochondrien dienen als "Kraftwerke" der Zellen, die Golgi-Körper übernehmen die Sekretbildung, die Lysosomen stellen abbauende Enzyme her.

Stoffbestand und Aufbau

Man unterscheidet Muskel-, Nerven-, Ei- und Samenzellen sowie Drüsen- und Epithelzellen. Trotz ihrer unterschiedlichen Funktion haben die Zellen einen ähnlichen Stoffbestand und ein ähnliches Baugefüge.

Folgende chemische Elemente finden sich durchschnittlich in einer Zelle: Sauerstoff (76 %), Wasserstoff (10 %) und Kohlenstoff (10,5 %), die restlichen Anteile bestehen aus: Stickstoff, Schwefel, Phosphor, Kalium, Eisen und Magnesium und Spurenelemente.

Wichtig ist das Zytoplasma, da in ihm der Stoff- und Energiewechsel stattfindet. Dadurch kann die Zelle sich teilen, wodurch Wachstum und Vermehrung erst möglich werden.

Die Oberfläche der Zelle wird durch die Zellmembran gebildet, die es manchen Stoffen erlaubt, sie zu durchdringen, anderen nicht (Semipermeabilität). Diese Durchlässigkeit ist oft nur in eine Richtung möglich, z.B. die Aufnahme von Wasser (Osmose).

Pflanzenzellen besitzen außerdem die das Chlorophyll enthaltenden Chloroplasten und zusätzlich zur Zellmembran eine Zellwand (meist aus Zellulose).

Im Durchschnitt haben Zellen einen Durchmesser von 0,001 bis 0,1 Millimeter, einige faserförmige Zellen (z.B. pflanzliche Bastfasern, tierische Nervenfasern) können mehrere Meter lang werden.

Forschungsgeschichte

Entdeckt wurde die Zelle erstmalig 1665 von R. Hooke im Korkgewebe. Dies wurde durch die Erfindung des Mikroskops erst ermöglicht. R. Brown entdeckte 1833 den Zellkern der Pflanzen, Th. Schwann 1838 den der Tiere. R. Virchow lehrte die Kontinuität der Zellfolge.