Zellen: Winzige, aber perfekte Bausteine

Wie viele Zellen ergeben einen Menschen?

Der menschliche Körper besteht aus mehr als 10 000 Milliarden Zellen. Sie sind die kleinsten Funktionseinheiten, durch deren organisierte Zusammenarbeit ein funktionsfähiger Mensch entsteht. Innerhalb jeder einzelnen Zelle finden Tausende aufeinander abgestimmte chemische Reaktionen statt, die die Zelle am Leben erhalten. Das Steuerzentrum für Betrieb und Reparatur der Zellen befindet sich im Zellkern.

Welche Funktion hat die Zellmembran?

Die Zellmembran, die jede Körperzelle umschließt, kontrolliert den Durchtritt von Stoffen in das Zellinnere oder nach außen. Sie besteht aus einer flüssigen Doppelschicht aus Fettmolekülen, in der Eiweiße schwimmen. Die Zellmembran (Plasmalemm) besitzt eine selektive Durchlässigkeit (Permeabilität). Das bedeutet, dass nur bestimmte Substanzen die Zellmembran passieren können.

Was ist das Zytoplasma?

Das Zytoplasma enthält Zytosol, eine zähe, klare Flüssigkeit, die zu 80 bis 90 Prozent aus Wasser besteht. Darin liegen in gelöster Form Zucker, Salze, Aminosäuren und zahlreiche andere Substanzen vor. Im Zytoplasma finden sich neben dem Zellkern und den Zellorganellen die Zelleinschlüsse. Sie setzen sich zusammen aus Glykogentröpfchen (Energiespeicher), die hauptsächlich in Muskelzellen zu finden sind, oder aus winzigen Melaninpartikeln (braune Pigmentsubstanz), wie sie für die Hautzellen typisch sind. Das Zytoplasma wird von der Zellmembran umhüllt.

Welche Rolle übernehmen die Zellorganellen?

Sie sorgen dafür, dass die verschiedenen chemischen Reaktionen im Zellinnern voneinander getrennt ablaufen. Alle haben spezielle Aufgaben.

Die Mitochondrien: Sie sind die Kraftwerke oder Energiefabriken der Zellen. Aus Glucose und anderen energiereichen Nährstoffen produzieren sie Energie in der Form von ATP (Adenosintriphosphat). ATP wird von den anderen Zellorganellen für deren chemische Reaktionen verwendet.

Die Ribosomen: Sie ähneln in ihrer Form winzigen Körnchen. Innerhalb der Ribosomen findet die Eiweißherstellung statt, eine Hauptaktivität der Zelle. Die Eiweiße werden zum Aufbau der Zellmembranen verwendet oder als Enzyme, die die chemischen Reaktionen im Zellinnern beschleunigen und steuern. Freie Ribosomen schwimmen im Zytosol, membrangebundene Ribosomen haften am endoplasmatischen Retikulum.

Das endoplasmatische Retikulum:Dieses reich verzweigte Netz aus miteinander verbundenen und mehrfach gefalteten Membranen stellt die Zellfabrik dar. Das endoplasmatische Retikulum (ER) produziert und speichert eine Vielzahl von Substanzen. Im Gegensatz zum glatten ist das raue endoplasmatische Retikulum mit Ribosomen bedeckt.

Der Golgi-Apparat: Diese Zellorganelle befindet sich in der Nähe des Zellkerns. Der Golgi-Apparat besteht aus einem Stapel abgeflachter Membransäckchen. Hier werden die im rauen endoplasmatischen Retikulum (ER) hergestellten Eiweiße gespeichert, weiterverarbeitet und mithilfe der Golgi-Vesikel zur Verwendung im Zellinnern oder außerhalb der Zelle weitertransportiert.

Das Zellskelett: Dieses wird auch Zytoskelett genannt. Es hat eine Stützfunktion im Zellinnern und erleichtert die Bewegungen der Zelle. Mikrofilamente sind dünne Eiweißfasern, die die Zelloberfläche verstärken und Zellbewegungen erzeugen. Mikrotubuli sind hohle Eiweißstäbchen, die für die Zellform mitverantwortlich sind und als Wege dienen, entlang derer andere Zellbestandteile transportiert werden können.

Die Zentralkörperchen: Die paarigen Zentralkörperchen (Zentriolen) sind kleine, säulenartige Zellorganellen, die im rechten Winkel zueinander angeordnet sind und in Kernnähe auftreten. Die Zentriolen spielen eine wichtige Rolle bei der Spindelbildung während der Zellteilung.

Die Zilien: Haarförmige Ausstülpungen auf der freien Oberfläche bestimmter Zellen bezeichnet man als Zilien. Zellen mit Zilien kleiden bestimmte Gänge und Hohlsysteme aus, beispielsweise die Luftröhre oder die Eileiter. Mit ihren rhythmischen Schlägen sorgen die Zilien für den Transport von Substanzen über die Zelloberfläche hinweg.