Aufbau und Funktion von Zellen

Zellen – Grundbausteine des Lebens

Im Jahre 1665 experimentierte der Wissenschaftler Robert Hooke mit einem neuartigen Gerät, einem Mikroskop. Er betrachtete unter dem System aus Glaslinsen ein Stück Kork und machte eine erstaunliche Entdeckung. Der Kork, welcher aus Pflanzenmaterial besteht, war in seiner kleinsten Struktur aus einzelnen Bausteinen aufgebaut. Hooke nannte diese Bausteine Zellen.

Heute wissen wir, dass das, was Hooke damals entdeckte, die Grundbausteine des Lebens sind. Jedes Lebewesen auf unserem Planeten besteht aus Zellen. Die kleinste Einheit, die noch lebensfähig ist, ist ein Einzeller, also ein Lebewesen, das nur aus einer Zelle besteht. Denn schon so eine einzelne Zelle besitzt einen eigenen Stoffwechsel und kann sich vermehren.

Typen von Zellen

Die Evolution brachte im Laufe der Zeit unglaublich viele verschiedene Zellen mit genauso vielen verschiedenen Funktionen hervor. Man kann diese Zellen ihren Merkmalen nach in bestimmte Typen einteilen.

Ganz grob unterscheidet man zunächst zwischen eukaryotischen und prokaryotischen Zellen. Beide Namen enthalten das griechische Wort Karyos, es bedeutet Kern. Eukaryoten besitzen im Gegensatz zu Prokaryoten nämlich einen echten Zellkern. Prokaryoten sind in der Evolution vor den Eukaryoten entstanden, ihre Zellen besitzen im Inneren keine Zellorganellen. Zellorganellen sind abgeschlossene Reaktionsräume im Inneren der Zelle. Auch hat sich die Vielzelligkeit nur innerhalb der Eukaryoten entwickelt. Zu den Prokaryoten gehören unter anderem die Bakterien.

Eukaryotische Zellen besitzen auch wir Menschen, und zwar tierische eukaryotische Zellen. Diese unterscheidet man nämlich noch mal von den pflanzlichen eukaryotischen Zellen. Das entscheidende Merkmal ist dabei die Zellwand.

Biomembran

Bevor auf der Erde die ersten Zellen entstanden, gab es wahrscheinlich sogenannte Protozellen. Diese bestanden nur aus einer Fettschicht, die einen Wassertropfen umgab und diesen somit von der Umgebung abschloss. Abgeschlossene Reaktionsräume sind ein Grundprinzip der Zellbiologie und noch in heutigen Zellen werden diese Reaktionsräume von einer Fettschicht umschlossen. Genauer gesagt handelt es sich dabei um eine Doppelschicht aus Phospholipiden. Zusammen mit vielen Proteinen und anderen Stoffen bilden sie die Biomembran.

Biomembranen spielen außerdem in allen möglichen Stoffwechselwegen und Zellfunktionen eine Rolle. Durch eingelassene Proteine können zum Beispiel über die Biomembran Reaktionen katalysiert werden oder Stoffe aktiv von der einen Seite auf die andere transportiert werden.