Eukaryotische Zellen – Grundbausteine von Mensch, Tier und Pflanze

Eukaryotische Zellen besitzen einen Zellkern und eine Kompartimentierung. Damit unterscheiden sie sich von den prokaryotischen Zellen.

Die eukaryotische Zelle

Zellen sind die Grundbausteine des Lebens. In der Zellbiologie unterscheidet man zwischen eukaryotischen und prokaryotischen Zellen. Prokaryoten sind immer einzellige Lebewesen wie zum Beispiel Bakterien und ihre Zellen besitzen keine Organellen. Organellen, oder auch Zellorganellen, sind abgeschlossene Räume im Inneren einer Zelle. Sie besitzen die unterschiedlichsten Funktionen.

Zellen

Eukaryoten besitzen dagegen eine Vielzahl von Zellorganellen. Allen voran der Zellkern, der den Eukaryoten ihren Namen gab. Denn „Eukaryos“ kommt aus dem Griechischen und bedeutet „echter Kern“. Der Zellkern einer eukaryotischen Zelle enthält die DNA, die unsere Erbinformationen speichert. Außen am Zellkern anliegend befindet sich das endoplasmatische Retikulum, welches zum Teil mit Ribosomen besetzt ist. Die Ribosomen stellen mithilfe der Informationen aus den Genen Proteine her, welche im endoplasmatischen Retikulum fertiggestellt werden. Dann gibt es noch den Golgi-Apparat, er dient als Packstation. Weitere Zellorganellen sind die Mitochondrien. Sie sind die Kraftwerke der Zelle und erzeugen aus Zucker Energie. In Pflanzenzellen existieren Chloroplasten, sie stellen aus der Energie des Sonnenlichtes Zucker her. Pflanzen besitzen auch noch eine zentrale Vakuole, ein großer Raum meist in der Mitte der Zelle liegend. Sie dient der Speicherung von Stoffen und der Verdauung wieder anderer Stoffe. Daneben gibt es noch viele verschiedene kleine Organellen, die häufig dem Transport dienen. Sie werden unter dem Begriff Vesikel zusammengefasst.

Zellen

Irgendwann, in der langen Geschichte der Evolution, haben mehrere eukaryotische Zellen begonnen, zusammenzuarbeiten. Diese Kolonien rückten mit der Zeit immer näher zusammen. Schließlich bildeten sie einen mehrzelligen Organismus, in dem eine einzelne Zelle nicht mehr unabhängig lebensfähig ist. Einer dieser mehrzelligen Organismen bist du.

Typen eukaryotischer Zellen

Du kennst jetzt die wichtigsten Bestandteile einer eukaryotischen Zelle. Doch besitzt jede eukaryotische Zelle alle Zellorganellen?

Nein, es gibt verschiedene Typen von Zellen, die eine jeweils unterschiedliche Ausstattung mit Organellen und anderen Strukturen besitzen. Ein großer Unterschied liegt zwischen den Zellen der Pflanzen und denen der Tiere. Hier lernst du den Aufbau der verschiedenen Zellen kennen.

Die Tierzelle

Die Tierzelle ist nach außen hin von einer Zellmembran begrenzt. Diese Membran besteht aus speziellen Fetten, die eine Doppelschicht bilden können und somit die Zelle umgeben. Die Zellmembran ist jedoch nicht nur Grenze, in ihr befinden sich unterschiedliche andere Biomoleküle, wie Proteine und Zucker. Sie spielen eine wichtige Rolle in Stoffwechsel- oder Transportvorgängen. Tiere gewinnen ihre Energie aus der Nahrung. Auf Zellebene bedeutet dies, dass die Tierzelle mit Zucker versorgt werden muss. Dieser Zucker wird in den Mitochondrien in Energie umgewandelt.

Tierzelle

Die Pflanzenzelle

Pflanzenzellen besitzen zusätzlich zur Zellmembran noch eine Zellwand. Diese besteht aus Cellulose, einem Zucker. Die langen Zuckermoleküle sind miteinander verknüpft und bilden so die starre und stabile Zellwand. Im Gegensatz zu Tieren beziehen Pflanzen ihre Energie aus dem Sonnenlicht. Dazu stellen sie mithilfe eben dieser Energie in den Chloroplasten Zucker her, der dann die Energie speichert. Wird die Energie benötigt, werden die Zuckermoleküle in den Mitochondrien in Energie umgewandelt. Ein weiteres einzigartiges Merkmal der Pflanzenzelle ist die große Zellsaftvakuole mitten in der Zelle.

Pflanzenzelle

Zelldifferenzierung

Im Laufe der Entstehung der mehrzelligen Organismen haben sich die einzelnen Zellen des Organismus immer stärker auf nur eine Aufgabe spezialisiert. Dieser Vorgang heißt Zelldifferenzierung. Die auf diese Weise angepassten Zellen besitzen häufig ihre ganz eigene Zusammensetzung aus Organellen. Die Zellen unserer Muskeln beispielsweise enthalten besonders viele Mitochondrien, weil sie viel Energie verbrauchen. Unsere roten Blutkörperchen enthalten dagegen keinen Zellkern und haben so mehr Platz für den Sauerstofftransport.

Zelldifferenzierung

Das Leben einer eukaryotischen Zelle

Eukaryotische Zellen durchlaufen einen bestimmten Zellzyklus. Eine neue Zelle entsteht durch Zellteilung aus einer Mutterzelle. Die entstandenen Tochterzellen sind nun noch sehr klein und wachsen zunächst. Haben sie eine gewisse Größe erreicht, teilen sie sich erneut. Mit der Zeit kommt dieser Vorgang zum Erliegen und Zellen sterben ab. Wenn wir altern, verschiebt sich zum Beispiel das Verhältnis zwischen der Zahl neu entstehender Zellen und denen, die absterben. Die Folge ist, dass weniger neue Zellen entstehen.