Tierzelle – Aufbau und Struktur

Tierzelle – Biologie

Wusstest du, dass du aus über 60 Millionen Zellen aufgebaut bist? Dabei bist du aus nur einer einzigen Zelle hervorgegangen. Wie genau eine tierische Zelle aussieht und welche Funktionen ihre Bestandteile haben, klären wir im folgenden Text.

Tierzelle – Definition

Einfach erklärt ist eine Zelle ein strukturell abgrenzbares, eigenständiges und selbsterhaltendes System. Sie ist die kleinste lebende Einheit von Organismen. Dabei ist eine Zelle in der Lage, Stoffwechsel zu betreiben, um Energie aufnehmen zu können. Tierzellen sind den eukaryotischen Zellen zuzuordnen. Das bedeutet, dass Tierzellen einen echten Zellkern besitzen.

Was ist der Unterschied von tierischen und pflanzlichen Zellen?

Im Unterschied zu einer Pflanzenzelle haben Tierzellen keine Zellwand, sondern lediglich eine Zellmembran. Die Zellwand übernimmt bei Pflanzenzellen die primäre Stützfunktion. Die Tierzelle wird im Unterschied dazu über ein Cytoskelett gestützt. Es gibt noch weitere Unterschiede zwischen tierischen und pflanzlichen Zellen – wenn du mehr darüber erfahren möchtest, empfehlen wir dir das Video zum Vergleich von Pflanzenzelle und Tierzelle.

Tierische Zelle – Aufbau und Funktion

Unter dem Mikroskop wirken die tierischen Zellen wie flache Gebilde. In Wirklichkeit sind tierische Zellen dreidimensional. Umschlossen sind die tierischen Zellen von einer Hülle, die Zellmembran genannt wird. Im Inneren der Zelle befindet sich der Zellkern, das Cytoplasma und Zellorganellen. Den klassischen Aufbau einer tierischen Zelle findest du in der folgenden Abbildung.

Schauen wir uns einmal die einzelnen Strukturen einer Tierzelle an und klären die Funktionen:

Zellmembran mit Poren: Die Zellmembran gibt der Zelle eine Form und spendet Schutz. Über die Poren der Zellmembran findet der Stoffaustausch mit anderen Zellen statt. Die Zelle kann produzierte Stoffe abgeben, wie zum Beispiel Hormone, aber auch Nährstoffe aufnehmen, wie zum Beispiel Glucose.

Cytoplasma: Das Cytoplasma, auch Zytoplasma, bildet die Grundsubstanz der Zelle. Sie setzt sich aus einer wässrigen Phase, dem Cytosol, und der festen Phase, dem Cytoskelett, zusammen.

• Cytosol: Das Cytosol, auch Zytosol, besteht hauptsächlich aus Wasser. Es enthält wasserlösliche Stoffe wie Ionen und kleine Proteine, weswegen die Konsistenz des Cytosols zähflüssig ist.

• Cytoskelett: Das Cytoskelett, auch Zytoskelett, kann man sich wie ein dynamisches Netz vorstellen. Es stabilisiert die Zelle, sorgt aber gleichzeitig für Elastizität. Das Cytoskelett besteht aus fadenförmigen Proteinen, den Filamenten. Vielleicht hast du schon einmal von Microtubuli und Aktinfilamenten gehört? Das sind solche Filamentproteine. Auf ihnen bewegen sich Motorproteine. So können innerhalb der Zelle Signale übertragen und Stoffe transportiert werden.

Ribosomen: Die Ribosomen sind die kleinen Fabriken der Zelle. Sie knüpfen Aminosäuren zu langen Ketten aneinander. Aus diesen entstehen nach korrekter Faltung die Proteine. In der Biologie bezeichnet man diesen Prozess als Proteinbiosynthese.

Centriolen: Sie treten in der Zelle meist paarweise auf und bestehen aus zylindrisch angeordneten Microtubuli. Centriolen koordinieren die Zellteilung (Mitose). Dabei wandern sie an entgegengesetzte Seiten der Zelle und bilden den Spindelapparat aus.

Zellorganellen: Zellorganellen stellen einen abgegrenzten Bereich mit einer bestimmten Funktion innerhalb der Zelle dar. Schauen wir uns die Zellorganellen der tierischen Zelle an:

• Zellkern: Der Zellkern ist die Schaltzentrale der Zellen. Er steuert alle Prozesse – wie Wachstum, Entwicklung und Stoffwechsel – innerhalb der Zelle. Du fragst dich, wie das möglich ist? Der Zellkern enthält die DNA, die den Grundbauplan des Organismus enthält, sozusagen die Betriebsanleitung. Der Zellkern umfasst jedoch mehr als nur die DNA selbst. Er beinhaltet außerdem die Kernkörperchen (Nucleolus, Plural: Nucleoli). Sie bestehen hauptsächlich aus rRNA und produzieren die Ribosomen. Der Zellkern ist von zwei Membranen umgrenzt. Diese haben, wie auch die Zellmembran, Kernporen. Durch diese sind Cytoplasma und Zellkern miteinander verbunden und Stoffe wie beispielsweise die RNA können ausgetauscht werden.

• Endoplasmatisches Retikulum: Das endoplasmatische Retikulum (kurz ER) ist ein Membransystem aus winzig kleinen Kanälen und Säckchen. Man unterscheidet zwischen rauem und glattem endoplasmatischem Retikulum. Das raue endoplasmatische Retikulum ist an der Proteinbiosynthese beteiligt. An ihm sind Ribosomen angelagert (assoziiert), daher hat es bei mikroskopischer Betrachtung die charakteristische raue Struktur. Das glatte endoplasmatische Retikulum ist unter anderem für die Produktion von Lipiden und der Kernmembran nach einer Zellteilung verantwortlich. Das endoplasmatische Retikulum ist zudem ein intrazelluläres Transportsystem. Teile der Membran des endoplasmatischen Retikulums schnüren sich ab und bilden Vesikel (Membranbläschen), in denen Stoffe transportiert werden.

• Golgi-Apparat: Wenn ein Vesikel vom endoplasmatischen Retikulum losgeschickt wird, kann es sein, dass es direkt ein Dictyosom ansteuert. Ein Dictyosom ist ein Membranstapel und viele dieser Membranstapel bilden den Golgi-Apparat. In den Dictyosomen werden Proteine weiter modifiziert und anschließend wieder in Vesikel gepackt und entweder aus der Zelle herausgeschickt oder hin zu einem anderen Zellorganell.

• Lysosomen: Lysosomen sind die Mülldeponien der Zelle. Sie schnüren sich vom Golgi-Apparat ab, das heißt, sie sind kleine Membranbläschen. Lysosomen enthalten neben einem sauren pH-Wert Enzyme, die alte Proteine, Zellorganellen oder Mikroorganismen verdauen können.

• Peroxisomen: Peroxisomen bauen Radikale und Stoffwechselprodukte wie Fettsäuren ab. Sie sind von einer Lipidmembran begrenzt und enthalten die Enzyme Peroxidasen.

• Mitochondrien: Mitochondrien sind die Kraftwerke und liefern der Zelle Energie. Sie sind von einer Doppelmembran umgeben. Der Energie liefernde Prozess wird Zellatmung genannt. Dabei werden Kohlenhydrate aus unserer Nahrung in Energie umgewandelt.

Tierzelle – Zusammenfassung

In der folgenden Tabelle findest du noch einmal alle Strukturen der Tierzelle und ihre wichtigsten Funktionen.

Über das Video Tierzelle – Aufbau und Struktur

In diesem Video wird das Thema Tierzelle einfach erklärt. Im Anschluss an das Video kannst du dein Wissen mit den interaktiven Übungsaufgaben oder dem Arbeitsblatt zum Download testen und festigen.