Zellen bilden die kleinste (Funktions)einheit im menschlichen Körper. Der menschliche Körper besteht aus über 200 verschiedenen Zelltypen, die sich zu größeren Strukturen (Gewebe, Organe, Organsysteme) verbinden. Grob teilt man Zellen in Prokaryoten (Zellen ohne echten Zellkern), Eukaryoten (Zellen mit echtem Zellkern) ein.
Im menschlichen Organismus sind alle Zellen im Prinzip gleich aufgebaut, unterscheiden sich nur aufgrund von Habitus (Größe) und Lebensdauer der Zelle. So liegt die Lebensdauer einer Zelle von ein paar Tagen bis zu zwanzig Jahren (bei Knochenzellen). Die wichtigsten menschlichen Zellen sind die Samenzellen, Nervenzellen, Sinneszellen, Hautzellen, Bindegewebszellen, Muskelzellen und Knochenzellen.
Wie eingangs erwähnt, bilden die menschlichen Zellen die kleinste Funktionseinheit im menschlichen Körper. Ohne diese Zelle könnte der menschliche Organismus nicht existieren, da in den Zellen die lebensnotwendigen Stoffwechselvorgänge ablaufen (Energieerzeugung). Eine menschliche Zelle dient aber nicht nur als Energielieferant für den menschlichen Körper, sondern können bestimmte Stoffe (Glucose, Sauerstoff) aufnehmen und wieder abgeben. Darüber hinaus können sich die meisten Zellen teilen und über die Zellmembran mit anderen Zellen oder Organen interagieren.
Darüber hinaus haben einzelne Zellen noch andere Funkionen, so ist beispielsweise die Hauptaufgabe von Nervenzellen “Impulse” (bzw. Signale) zwischen verschiedenen Organen zu übermitteln. Blutzellen haben beispielsweise die Aufgabe, Sauerstoff (und Kohlenstoffdioxid) durch den menschlichen Körper zu transportieren und andere Zellen mit Sauerstoff zu versorgen.
Fast alle menschlichen Zelle bestehen aus dem Zellkern, dem Zytoplasma und der Zellmembran (es gibt aber auch menschliche Zellen, die keinen Zellkern besitzen, dazu gehören beispielsweise die roten Blutkörperchen (auch als Erythrozyten bezeichnet), die sich im Blut befinden. Die roten Blutkörperchen entstehen im Knochenmark, aus “Zellvorläufer”, die Zellkerne enthalten. Daher können sich die kernlosen roten Blutkörperchen im Blut nicht mehr teilen).
Die Zellmembran umhüllt die Zellen und gibt der Zelle auch eine gewisse Form und Stabilität. Die Zellmembran ist nicht für alle Stoffe durchlässig. Daher “kontrolliert” die Zellmembran, welche Stoffe zwischen Zelle und “Außenwelt” ausgetauscht werden. Diese Fähigkeit der Zelle, nur für bestimmte Stoffe durchlässig zu sein, bezeichnet man als Permeabilität. Die Zellmembran besteht aus einer Lipiddoppelschicht, einer flüssigen Doppelschicht aus Fetten, die in einer Struktur aus Proteinen eingebettet sind.
Die Zellmembran umhüllt das Zytoplasma, dass der Hautbestandteil in menschlichen Zellen ist. Das Zytoplasma enthält das sogenannte Zytosol. Das Zytosol besteht bis zu 90 % aus Wasser und darin in gelöster Form Kohlenhydrate, Mineralsalze und Aminosäuren. Im diesem Zytoplasma befinden sich neben dem Zellkern noch die sogenannten Zellorganellen, die rund die Hälfte des Volumens des Zytoplasma betragen
Neben diesen Zell-Bestandteilen enthält die Zelle noch weitere Bestandteile, die sogenannten Organellen.
Zuerst einmal das “Gleiche”, sowohl die tierische, menschliche als auch die pflanzliche Zelle gehört zu den Eukaryoten.
Tierische und menschliche Zellen bestehen (in der Regel) aus einer Zellmembran, einem Zellplasma und einem Zellkern. Pflanzliche Zelle haben zusätzlich zu einer tierischen oder menschlichen Zelle eine Zellwand, eine Zellsaftvakuole und Chloroplasten. Die pflanzliche Zelle verfügt als über zusätzliche Zellorganellen, die tierische und menschliche Zellen nicht besitzen.
Die Hauptfunktion des Zellkerns ist die Steuerung der Zellaktivitäten und die Lagerung von genetischem Material in Form von DNA.
Zu den Hauptkomponenten einer Zelle gehören der Zellkern (Speichert und steuert genetische Information), der Zytoplasma (Ort, wo die meisten Stoffwechselvorgänge stattfinden) und die Zellmembran (Reguliert den Stoffaustausch zwischen der Zelle und ihrer Umgebung).
Die Rolle der Mitochondrien in der Zelle ist die Energieerzeugung. Sie sind verantwortlich für den Prozess der Zellatmung, bei dem Zucker abgebaut und ATP (Adenosintriphosphat – die Energiequelle der Zelle) produziert wird.
Ein Hauptunterschied zwischen tierischen und pflanzlichen Zellen ist, dass pflanzliche Zellen eine Zellwand und Chloroplasten enthalten, die für die Photosynthese benötigt werden. Tierische Zellen haben jedoch keine solche Zellwand oder Chloroplasten.
Das endoplasmatische Retikulum ist eine Zellstruktur, die eine wichtige Rolle bei der Protein- und Lipidsynthese spielt. Es wirkt als Transportnetzwerk für Moleküle, die in verschiedenen Teilen der Zelle benötigt werden.
Lysosomen sind kleine, mit Enzymen gefüllte Organellen, die in der Zelle für den Abbau und die Verdauung von Makromolekülen verantwortlich sind, darunter Proteine, Lipide und Kohlenhydrate.
Ribosomen sind in der Zelle für die Proteinsynthese verantwortlich.
Zellteilung ist der Prozess, bei dem die Zelle ihr genetisches Material verdoppelt und sich dann in zwei neue Zellen teilt. Die zwei Hauptformen der Zellteilung sind die Mitose (die zur Produktion von Körperzellen führt) und die Meiose (die zur Produktion von Keimzellen führt).
Die Zellmembran reguliert den Ein- und Ausfluss von Molekülen in der Zelle. Sie schützt die Zelle und gibt ihr Struktur.
In der Zelle wird während der Zellatmung Glukose zu ATP (Adenosintriphosphat – die Energiequelle der Zelle) abgebaut. Dieser Prozess findet hauptsächlich in den Mitochondrien statt.