Lehrheft: Medizinische Grundlagen

2.1 Aufbau und Aufgaben einer Zelle

Wie Sie aus der vorstehenden Abbildung ersehen können, sind der Zellkern und der Zellleib jeweils durch eine Kern- bzw. eine Zellmembran abgegrenzt. Im Zellkern befindet sich das Karyo­plasma, im Zellleib das Zytoplasma.

Aufbau von Kern- und Zellmembran

Die Kernmembran und die Zellmembran zeigen einen analogen Aufbau. Sie bestehen aus einer Doppelschicht von Fetten (Lipiden). In diese sind bestimmte Trägermoleküle (Carrier) eingeschlossen, die die Aufgabe haben, Stoffe in die Zelle hinein bzw. Stoffe aus der Zelle herauszutransportieren. . Auf der Abbildung können Sie Ionenkanäle und Transportmoleküle sehen.

Die Abbildung zeigt einen Ausschnitt aus einer Zellmembran mit einem Carrier (Trägermolekül). Dieser Carrier kann sich mit einem Stoff verbinden (hier einer Aminosäure), wenn die beiden zusammenpassen wie ein Schlüssel-zum-Schloss.

Für diese Art des Transportes muss die Zelle Energie aufwenden. Man bezeichnet dies als aktiven Transport. Daneben gibt es jedoch noch die Möglichkeit, dass Stoffe durch passiven Transport durch die Zellwand treten können, und zwar durch Filtration, Diffusion und Osmose. Diese drei Begriffe werden im Lehrheft Zelle ausführlich besprochen.

Aufgaben des Zellkerns (Nukleus)

Der Zellkern ist die Kommandozentrale, die entscheidet, welche Arbeitsschritte im Zellleib ausgeführt werden müssen. Außerdem ist hier die Erbinformation auf den ChromosomenChromosomen gespeichert. Jeder Zellkern besitzt die gesamte Erbinformation über das Individuum. Dazu ist auf den Chromosomen die Zusammensetzung jedes einzelnen Eiweißes gespeichert, also beispielsweise die Zusammensetzung eines bestimmten Hormons oder Enzyms.
Hier ist aber auch festgelegt, ob es sich bei dem Individuum um einen Floh, ein Krokodil, einen Elefanten oder einen Menschen handelt. Weiterhin entscheidet sich hier, ob es sich bei dem Menschen z.B. um ein blondes, blauäugiges Mädchen oder um einen dunkelhaarigen, braunäugigen Jungen handelt.

Soll nun im Zellleib ein bestimmtes Eiweiß, beispielsweise ein Hormon hergestellt werden, so muss der Bauplan über dieses Eiweiß fehler- und lückenlos an den Zellleib abgegeben werden. Die Erbinformation muss aber auch bei der Zellteilung vollständig an die neue Tochterzelle weitergegeben werden.

Aufbau des Zellkerns (Nukleus)

Der Zellkern besteht aus den Chromosomen und den Kernkörperchen. Beide befinden sich im Kernsaft, der Karyolymphe. Der gesamte Inhalt des Zellkerns wird als Karyoplasma bezeichnet.

Bestandteile des Zellkerns:

• Chromosomen (Erbkörperchen)
  Sie sind die Träger der Erbanlage (Erbinformation). Arbeitet die Zelle, so liegen die Chromosomen in ihrer Arbeitsform als Chromatin vor. Im Lehrheft Zelle, werden Sie dann sehen, dass es sich dabei um entspiralisierte Chromosomen handelt.
• Kernkörperchen (Nukleolus)
  Hier wird die RNS (Ribonukleinsäure) gebildet und gespeichert.
  Die RNS werden Sie im Lehrheft Zelle als ein Medium kennenlernen, dass die Aufgabe hat, die auf den Chromosomen gespeicherte Information an den Zellleib abzugeben.
• Kernsaft (Karyoplasma, Karyolymphe)
  Es handelt sich um eine eiweißhaltige Flüssigkeit, die den Kern ausfüllt. In ihr liegen die Chromosomen und die Kernkörperchen eingebettet.

Aufbau und Aufgabe des Zellleibs (Zytoplasma)

Der Zellleib ist das Arbeits- und Speichergebiet der Zelle. Hier können z.B. Hormone oder Enzyme hergestellt werden, die der Körper für sein Funktionieren braucht. Um diese Arbeit leisten zu können, benötigt die Zelle bestimmte Zellorganellen, also gewissermaßen kleine Organe .

Im Folgenden werden Ihnen diese Zellorganellen vorgestellt. Es ist gut, wenn Sie sich damit schon einmal kurz vertraut machen. So handelt es sich dabei für Sie schon um liebe, alte Bekannte , wenn die Zellorganellen nochmals im Lehrheft Zelle besprochen werden.
Hier eine Abbildung der Zelle mit ihren Zellorganellen (s. auch Atlas Abb.2-1):

1. Mitochondrien
   → Kraftwerke der Zelle. Sie stellen die Energie her, bevorraten sie und setzen sie bei Bedarf frei, sodass sie für die Zellarbeit zur Verfügung steht.
2. Ribosomen
   → enthalten RNS (Ribonukleinsäure), die zur Eiweißherstellung benötigt wird.
3. glattes endoplasmatisches Retikulum
   → Stofftransport
4. raues endoplasmatisches Retikulum
   → ist außen mit Ribosomen besetzt und dient deshalb der Eiweißherstellung und dem Stofftransport.
5. Golgi-ApparatGolgi-Apparat (Gesamtheit der Diktyosomen in einer Zelle)
   → Der Golgi-Apparat (sprich: goldschi) wirkt bei der Sekretbildung mit, speichert Eiweiße und transportiert sie in Vesikeln (Bläschen) zur Zellmembran, damit sie nach außen abgegeben werden können.
6. Lysosomen
   → enthalten Eiweiß abbauende Enzyme. Sie kommen vor allem in Fresszellen vor und dienen hier dem Abbau von Erregern wie Bakterien und Viren.
7. Zentriol
   → bildet den Spindelapparat für die Zellteilung aus.
8. Mikrotubuli
   → bilden ein Röhrensystem, das mithilft das Zellskelett zu bilden. Darüber hinaus spielen Mikrotubuli in Nervenzellen beim intrazellulären Transport eine wichtige Rolle.

Soviel als erste Übersicht über die Zellen, die den Körper aufbauen. Mit dem nächsten Lehrheft werden Sie um einiges tiefer in diese faszinierende Welt eindringen.

Nun wenden wir uns den Gewebearten zu.