BAUKASTEN Hund - Die Zelle

Sie ist der Grundbaustein allen Lebens!

Sie erfüllt lebenswichtige Funktionen der Energiegewinnung, des Stoffwechsels, Wachstums, der Bewegung, Vermehrung oder Vererbung aller Organismen. Sie ist ein strukturell abgrenzbares, selbsterhaltendes und eigenständiges System. Die Vielzahl der Zellen unterscheidet sich lediglich in Funktion, Größe und Lebensdauer voneinander. Werden viele Zellen zu einer funktionelle Einheit verbunden, entsteht Gewebe.

Tiere wie unsere Hunde, wir Menschen und auch Pflanzen zählen zu den Eukaryoten, d.h. unsere Zellen besitzen einen Zellkern, wobei sich die pflanzliche Zelle von der tierischen ein wenig  unterscheidet.
Im Gegensatz dazu besitzen Zellen von Bakterien und Archaeen (Urbakterien) keinen Zellkern, sie werden Prokaryoten genannt.

So eine einzelne Zelle ist ein wahres Wunderwerk der Natur, denn sie funktioniert im Kleinen wie ein ganzer Organismus im Großen.

RAUMSTATION ZELLE

Wie kann man sich den Aufbau einer Zelle überhaupt vorstellen – vor allem in diesen Größenbereichen?Ich denke gerne in Bildern, außerdem bin ich ein großer „SciFi-Trekkie-Fan“ und deshalb erlaube ich mir den Vergleich einer kleinen Zelle mit einer großen Raumstation.

 Im Grunde ist die Zelle ein von einer Schutzschicht umhülltes System, in dem verschiedene Strukturen (Zellorganellen) mit verschiedenen Aufgaben betraut sind, um das Überleben zu sichern. Dazu müssen alle Strukturen gut aufeinander abgestimmt sein, um einen reibungslosen Ablauf zu gewährleisten.  Gibt´s einen Fehler im System, bricht es womöglich zusammen.

Zellmembran

Diese Membran hat eine Doppelschicht – sie ist die „Außenhaut“, die der Zelle ihre Form und Stabilität gibt. Außerdem wird dort kontrolliert, welche Stoffe in die Zelle rein und welche auch aus der Zelle raus dürfen. Und sie schützt das Innenleben der Zelle – das Zytoplasma, eine Flüssigkeit, in der alle anderen Zellstrukturen bestehen.

Bei der Raumstation dient die äußere Hülle ebenfalls der Formgebung und der Stabilität. Die Kontrollstellen sind quasi die Landungsbrücken, an denen die Raumtransporter andocken, dort wird geprüft, ob die Passagiere oder die mitgebrachten Waren in die Raumstation rein dürfen, und erst wenn sie eine Schleuse durchquert haben (Doppelschicht), können sie das Innere der Raumstation betreten. Ebenso wird kontrolliert, wer oder was die Raumstation verlässt.

Zellkern

Der Nucleus ist sozusagen die Kommandozentrale.
Er steuert sämtliche Stoffwechselprozesse innerhalb der Zelle. Er beherbergt das Kernkörperchen mit den Erbinformationen und wird von einer zusätzlichen Doppelmembran geschützt. Diese Membran enthält Poren, die wie bei der äußeren Zellmembran als Tore fungieren und den Transport bestimmter Molekülen in den Zellkern rein und aus dem Zellkern raus erlauben.

Auch in der Raumstation ist die Kommandozentrale nicht für jedermann zugänglich. Zutritt hat nur, wer dort auch was zu tun hat. In der Zentrale wird auch bestimmt, wo die Reise hingeht (DNA).

Endoplasmatisches Retikulum (ER)

Diese Zellorganelle ist mit der äußeren Zellkern-Membranschicht verbunden und durchzieht das Innere der Zelle (Zytoplasma) wie eine Art Kanal. Vergleichbar ist diese Zellorganelle mit der Produktions- und Lagerhalle in der Raumstation.

Wir können 2 Arten unterscheiden:
1) Das glatte ER dient einerseits als Lagerhalle für z. B. Kalzium, andererseits aber auch als Produktionsstätte für Hormone und außerdem wird hier Vorbereitungsarbeit für die Müllentsorgung geleistet.

1) Das raue ER dient als Produktions- oder auch Montagehalle, es ist mit sogenannten Ribosomen besetzt, diese bauen wie kleine Roboter einzelne Aminosäuren in Proteine zusammen, diese Proteine werden zur Verarbeitung an eine andere Organelle weitergeleitet.

Golgi-Apparat

Diese Struktur dient der „Verpackung“ von Proteinen, die vom rauen ER geschickt wurden. Diese und anderer Substanzen werden in kleine Säckchen aus Membranen (Vesikel) gepackt, um sie innerhalb oder auch aus der Zelle hinaus zu versenden.

In der Raumstation wäre dies die Verpackungs- und Versandstelle, von der aus Material in andere Abteilungen versendet wird oder zum Weitertransport in die Außenwelt an die Schleusen der äußeren Schutzhülle (Zellmembran) geschickt wird, wo diese vor Verlassen der Raumstation geprüft werden.

Lysosomen

Diese Organellen sind für die Entsorgung zellschädigender Substanzen zuständig. Sie enthalten Verdauungsenzyme, mit denen sie mögliche schädliche Substanzen in nicht mehr schädliche Substanzen zerlegen, die sie dann wieder in die Zelle rückführen. Ebenso entsorgen sie abgestorbene Zellstrukturen.

In der Raumstation wäre das die Müllentsorgung. Dort wird das eingelangte Material entweder recycelt oder entsorgt.

Mitochondrien

Sie sind die Kraftwerke der Zelle. Dort wird die Energie, die die Zelle für die Aufrechterhaltung ihres Systems und ihrer Funktionen benötigt, produziert. Dazu wird ein Molekül namens ATP (Adenosintriphosphat) in seine Anteile aufgespalten. ATP ist sozusagen die Grundform der Energie für den Organismus.

In der Raumstation sind das die Solarzellen oder Akkumulatoren, die den Strom erzeugen, der den Betrieb am Laufen hält.

Anhand dieser paar beschriebenen Strukturen – und es sind bei weitem nicht alle - kann man sich vielleicht annähernd ein Bild davon machen, wie das System „Zelle“ funktioniert. Verbinden sich einzelne Zellen zu einem Gewebe, sind die Abläufe dieselben, ebenso wenn sich verschiedene Gewebe zu einem Organismus bilden….wie zu Beginn geschrieben: Vom Kleinen bis zum Großen!
Hier erklärt sich der Satz "Jede Kette ist nur so stark wie ihr schwächstes Glied!" quasi von selbst: Will ich die große Einheit "Organismus" gesund erhalten, muss die kleinste Einheit "Zelle" gesund sein, denn nur ein starkes Fundament hält das gesamte Konstrukt aufrecht.