Tierzellen

Nov 3, 2021

Wie alle Organismen der Erde bestehen auch Tiere aus mikroskopisch kleinen Strukturen, den Zellen. Zellen sind die Grundeinheit des Lebens, und diese mikroskopischen Strukturen arbeiten zusammen und erfüllen alle notwendigen Funktionen, um ein Tier am Leben zu erhalten. Es gibt eine enorme Vielfalt von Tierzellen. Jede ist an eine bestimmte Funktion angepasst, z. B. Sauerstofftransport, Muskelkontraktion, Schleimabsonderung oder Organschutz.

Die Zellen der Tiere sind hoch entwickelt und komplex. Zusammen mit den Pflanzen und Pilzen sind die Zellen der Tiere eukaryotisch. Eukaryotische Zellen sind relativ große Zellen mit einem Zellkern und spezialisierten Strukturen, die Organellen genannt werden.

Auch wenn tierische Zellen je nach ihrem Zweck sehr unterschiedlich sein können, gibt es einige allgemeine Merkmale, die allen Zellen gemeinsam sind. Dazu gehören Strukturen wie die Plasmamembran, das Zytoplasma, der Zellkern, die Mitochondrien und die Ribosomen.

Genereller Aufbau einer tierischen Zelle

Tierische Zellen haben eine Reihe von Organellen und Strukturen, die spezifische Funktionen für die Zelle erfüllen. Die große Vielfalt an Zellen, die sich entwickelt haben, um verschiedene Zwecke zu erfüllen, haben nicht immer alle die gleichen Organellen oder Strukturen, aber im Allgemeinen sind dies einige der Strukturen, die man in tierischen Zellen finden kann:

Plasmamembran

Die Plasmamembran ist eine poröse Membran, die eine tierische Zelle umgibt. Sie regelt, was in die Zelle hinein und aus ihr heraus geht. Die Plasmamembran besteht aus einer Doppelschicht von Lipiden. Zusätzliche Verbindungen wie Proteine und Kohlenhydrate sind in die Lipidmembran eingebettet und übernehmen Aufgaben wie den Empfang zellulärer Signale und die Schaffung von Kanälen durch die Membran.

Kern

Die Zellen von Tieren und Pflanzen haben fast immer einen „echten“ Kern. Ein Zellkern besteht aus einer Kernhülle, Chromatin und einem Nukleolus.

Die Kernhülle besteht aus zwei Membranen und kapselt den Inhalt des Zellkerns ein. Die Doppelmembran hat zahlreiche Poren, durch die Stoffe in den Kern hinein und aus ihm heraus gelangen können.

Innerhalb der Kernhülle ist der Großteil des Kerns mit Chromatin gefüllt. Das Chromatin enthält den größten Teil der DNA einer Zelle und kondensiert bei der Zellteilung zu Chromosomen. Der Nukleolus ist der zentrale Kern des Zellkerns und produziert Organellen, die Ribosomen genannt werden.

Zytoplasma

Das Zytoplasma ist der innere Bereich einer tierischen Zelle, der nicht von einer Organelle oder einem Zellkern besetzt ist. Es besteht aus einer gallertartigen Substanz, die „Cytosol“ genannt wird, und ermöglicht es den Organellen und Zellsubstanzen, sich je nach Bedarf in der Zelle zu bewegen.

Endoplasmatisches Retikulum (ER)

Das endoplasmatische Retikulum ist ein Netzwerk von Membranen, das sich in fast allen eukaryontischen Zellen befindet. Die Membranen sind mit der Membran des Zellkerns verbunden und sind wichtig für viele zelluläre Prozesse wie die Proteinproduktion und den Stoffwechsel von Lipiden und Kohlenhydraten.

Das endoplasmatische Retikulum umfasst sowohl das glatte ER als auch das raue ER. Das glatte ER ist eine glatte Membran und hat keine Ribosomen, während das raue ER Ribosomen hat, die zur Produktion von Proteinen verwendet werden.

Mitochondrien

Mitochondrien sind eines der wichtigsten aller Organellen. In ihnen findet die Zellatmung statt – der Prozess, bei dem Zucker und andere Verbindungen in Zellenergie umgewandelt werden. In den Mitochondrien wird Sauerstoff verbraucht und CO₂ als Nebenprodukt der Atmung produziert.

Golgi-Apparat

Der Golgi-Apparat (oder Golgi-Körper) ist ein weiterer Satz von Membranen, der sich innerhalb der Zelle befindet, aber nicht mit dem Zellkern verbunden ist. Er erfüllt viele wichtige Funktionen, einschließlich der Modifizierung von Proteinen und Lipiden und des Transports von zellulären Substanzen aus der Zelle.

Ribosomen

Ribosomen sind am Prozess der Proteinbildung beteiligt. Sie können entweder an das endoplasmatische Retikulum gebunden sein oder frei im Zytoplasma der Zelle schwimmen.

Peroxisomen

Diese kleinen Organellen erfüllen eine Reihe von Funktionen bei der Verdauung von Verbindungen wie Fetten, Aminosäuren und Zuckern. Sie produzieren auch Wasserstoffperoxid und wandeln es in Wasser um.

Lysosomen

Ein Lysosom ist die Abfallentsorgungseinheit der Zelle. Sie sind eine weitere kleine Organelle und enthalten eine Reihe von Enzymen, die es ihnen ermöglichen, Moleküle wie Lipide, Kohlenhydrate und Proteine zu verdauen.

Centrosomen

Centrosomen sind an der Zellteilung und der Produktion von Flagellen und Zilien beteiligt. Sie bestehen aus zwei Zentriolen, die die Hauptdrehscheibe für die Mikrotubuli einer Zelle sind. Wenn die Kernhülle während der Zellteilung aufbricht, interagieren die Mikrotubuli mit den Chromosomen der Zelle und bereiten sie auf die Zellteilung vor.

Villi

Villi sind nadelartige Wucherungen, die aus der Plasmamembran einer Zelle herausragen. Für manche Zellen, wie zum Beispiel die Zellen der Darmwand, ist es wichtig, dass sie schnell Stoffe mit ihrer Umgebung austauschen können. Die Zotten erhöhen die Geschwindigkeit des Stoffaustauschs zwischen den Zellen und ihrer Umgebung, indem sie die Oberfläche der Plasmamembran vergrößern. Dadurch vergrößert sich der Raum, der für die Bewegung von Stoffen in und aus der Zelle zur Verfügung steht.

Flagella

Bewegung ist für bestimmte tierische Zellen besonders wichtig. Samenzellen zum Beispiel leben nur zu dem Zweck, zu einer Eizelle zu wandern und sie zu befruchten. Flagellen (Plural von Flagellum) sorgen für die mechanische Fähigkeit der Zellen, sich aus eigener Kraft fortzubewegen. Ein Flagellum ist eine lange, dünne Verlängerung der Plasmamembran und wird von einem zellulären Motor aus Proteinen angetrieben.

Unterschiedliche Arten von tierischen Zellen

Es gibt haufenweise verschiedene Arten von tierischen Zellen, und dies sind nur einige wenige aus gemeinsamen Geweben wie Haut, Muskeln und Blut.

Hautzellen

Die Hautzellen von Tieren bestehen meist aus Keratinozyten und Melanozyten – ‚cyte‘ bedeutet Zelle. Keratinozyten machen etwa 90 % aller Hautzellen aus und produzieren ein Protein namens „Keratin“. Das Keratin in den Hautzellen trägt dazu bei, dass die Haut eine wirksame Schutzschicht für den Körper bildet. Keratin bildet auch Haare und Nägel.

Melanozyten sind die zweite Hauptzellart der Haut. Sie produzieren eine Verbindung namens „Melanin“, die der Haut ihre Farbe verleiht. Melanozyten sitzen unter den Keratinozyten in einer unteren Schicht von Hautzellen, und das von ihnen produzierte Melanin wird zu den Oberflächenschichten der Zellen transportiert. Je mehr Melanozyten du in deiner Haut hast, desto dunkler ist deine Haut.

Muskelzellen

Myozyten, Muskelfasern oder Muskelzellen sind lange röhrenförmige Zellen, die für die Bewegung der Gliedmaßen und Organe eines Organismus verantwortlich sind. Muskelzellen können entweder Skelettmuskelzellen, Herzmuskelzellen oder glatte Muskelzellen sein

Skelettmuskelzellen sind die häufigste Art von Muskelzellen und sind für allgemeine, bewusste Bewegungen des Körpers verantwortlich. Herzmuskelzellen steuern die Kontraktionen des Herzens, indem sie elektrische Impulse erzeugen, und glatte Muskelzellen steuern unbewusste Bewegungen von Geweben wie Blutgefäßen, der Gebärmutter und dem Magen.

Blutzellen

Blutzellen können in rote und weiße Blutkörperchen unterteilt werden. Rote Blutkörperchen machen etwa 99,9 % aller Blutzellen aus und sind dafür verantwortlich, dass der Sauerstoff von der Lunge in den Rest des Körpers gelangt. Rote Blutkörperchen sind die einzigen tierischen Zellen, die keinen Zellkern haben. Weiße Blutkörperchen sind ein wichtiger Bestandteil des Immunsystems eines Tieres und helfen bei der Bekämpfung von Infektionen, indem sie schädliche Bakterien und andere Verbindungen abtöten.

Nervenzellen

Nervenzellen, auch Neuronen genannt, sind die wichtigsten Zellen des Nervensystems. Allein das menschliche Gehirn hat rund 100 Milliarden Nervenzellen. Sie sind die Nachrichtenträger der tierischen Zellen und senden und empfangen Signale mit Hilfe von Dendriten und Axonen. Dendriten und Axone sind Fortsätze der Zelle, die Signale empfangen bzw. von der Zelle wegleiten.

Fettzellen

Fettzellen, auch Adipozyten oder Lipozyten genannt, dienen der Speicherung von Fetten und anderen Lipiden als Energiereserve. Es gibt zwei gängige Arten von Fettzellen bei Tieren – weiße Fettzellen und braune Fettzellen. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Zelltypen ist die Art und Weise, wie sie Lipide speichern. Weiße Fettzellen haben einen großen Lipidtropfen, während in braunen Fettzellen mehrere kleinere Lipidtropfen über die Zelle verteilt sind.

Unterschiede zwischen Pflanzen-, Pilz- und tierischen Zellen

Tierische Zellen unterscheiden sich geringfügig von den eukaryotischen Zellen der Pflanzen und Pilze. Die deutlichsten Unterschiede sind das Fehlen von Zellwänden, Chloroplasten und Vakuolen und das Vorhandensein von Geißeln, Lysosomen und Zentrosomen in tierischen Zellen.

Pflanzen- und Pilzzellen haben Zellwände. Eine Zellwand ist eine äußere Struktur, die die Plasmamembran umgibt und Schutz und strukturelle Unterstützung bietet. Pflanzenzellen haben auch Chloroplasten und Vakuolen. Chloroplasten sind der Ort der Photosynthese, und Vakuolen sind große sackartige Organellen, die zur Speicherung von Substanzen dienen.

Pflanzenzellen haben keine Geißeln, Lysosomen und Zentrosomen. Pilzzellen haben typischerweise Lysosomen und Zentrosomen, aber nur sehr wenige Arten haben Geißeln. Der Hauptunterschied zwischen Pilz- und Tierzellen ist das Vorhandensein einer Zellwand in Pilzzellen.

Zusammenfassung

  • Tierische Zellen sind typischerweise groß, spezialisierte eukaryotische Zellen – sie enthalten einen Zellkern und zahlreiche Organellen
  • Die Plasmamembran umgibt eine tierische Zelle
  • Fast die gesamte DNA einer Zelle befindet sich im Zellkern
  • Das endoplasmatische Retikulum (ER) ist ein Netzwerk von Membranen, das mit dem dem Zellkern verbunden ist – es umfasst das glatte ER und das raue ER
  • Die Zellatmung findet in den Mitochondrien statt
  • Ribosomen produzieren Proteine – sie befinden sich im endoplasmatischen Retikulum oder frei schwimmend
  • Tierische Zellen haben Lysosomen zur Verdauung, Zentrosomen, die bei der Zellteilung helfen, und manchmal Geißeln, die bei der Bewegung helfen – keine dieser drei Organellen sind in Pflanzenzellen zu finden
  • Den Zellen von Tieren fehlen Zellwände, Chloroplasten und Vakuolen, die alle in Pflanzenzellen zu finden sind
  • Unterschiedliche Arten von spezialisierten Zellen sind in verschiedenen Geweben zu finden und haben Merkmale, die ihrer Funktion entsprechen, z.z. B. haben Nervenzellen Axone und Dendriten, um Nachrichten zu senden und zu empfangen.

Letzte Bearbeitung: 30. August 2020

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