Jedes Lebewesen, vom Marienkäfer bis zur Eiche, besteht aus einer Vielzahl an Zellen. Mal sind es mehr, mal weniger, und manche Lebewesen bestehen sogar nur aus einer einzigen Zelle, doch die Zelle bildet immer den kleinsten Grundbaustein, auf dem jedes Leben aufgebaut ist. Hier erfährst Du alles rund um die tierische Zelle: Bau, Funktion und der Unterschied zur pflanzlichen Zelle.
Was ist eine Zelle?
Wie kleine Honigwaben bauen Zellen dicht an dicht gepackt jedes Tier, jede Pflanze und auch jeden Menschen auf. Jede dieser Zellen grenzt sich durch eine Membran oder Wand von den Nachbarzellen ab. Im Inneren der Zelle findet das eigentliche Geschehen statt.
Du kannst Dir das so ähnlich vorstellen wie bei einer Stadt: Es werden Waren produziert und transportiert, Energie wird erzeugt und die Bevölkerung muss ernährt werden. All das geschieht auf mikroskopisch kleinem Raum in jeder einzelnen Zelle!
Betrachte Zellen unter deinem eigenen Mokroskop!
Funktion der tierischen Zelle
Die Zelle versorgt natürlich nicht nur sich selber, sondern hält gemeinsam mit all ihren Nachbarn die Lebensfunktionen des Tieres aufrecht. Genauso wie die Arbeitsteilung innerhalb der Zelle, erfüllen spezielle Zellen auch spezielle Aufgaben.
Manche lagern bestimmte Stoffe ein, andere transportieren beispielsweise Sauerstoff oder Nährstoffe. Andere Aufgaben finden aber in jeder Zelle statt. So liefern sie alle dem Tier Energie, halten es warm oder bilden bestimmte Stoffe, die jedes Tier zum Überleben braucht. Welche speziellen Aufgaben für eine Zelle anstehen, das wird im Zellkern entschieden, der so etwas wie der Zentralcomputer jeder Zelle ist und diese steuert.
Zellen vermehren sich übrigens durch Zellteilung. Das ist manchmal notwendig, wenn eine Zelle abgestorben ist und manchmal, damit das Tier wachsen kann. Dabei wird zuerst der Zellkern verdoppelt, damit jede der beiden neuen Zellen genau dieselbe Information aufweist. Nach der Teilung sind die beiden Tochterzellen noch kleiner als die ursprüngliche Zelle, aber sie können im Laufe der Zeit auf dieselbe Größe anwachsen.
Arten von Zellen
Je nachdem, wo sich eine Zelle im Körper eines Tieres befindet, nimmt sie unterschiedliche Aufgaben wahr. Blutzellen zum Beispiel transportieren Sauerstoff in den gesamten Körper. Hautzellen schirmen den Körper von der Umgebung ab und produzieren Haare, Federn oder Schuppen. Muskelzellen ziehen sich zusammen, um Bewegung zu ermöglichen.
Unter den Nervenzellen findet man manche der größten Zellen in der Tierwelt. Diese sind dafür zuständig, Impulse des Gehirns an die Organe und Muskeln weiterzuleiten. Und bestimmt hast Du schon von Stammzellen gehört. Das sind sehr junge Zellen, die sich noch zu jedem Zelltyp entwickeln können.
Aufbau der Tierzelle und deren Bestandteile
Von LadyofHats, Gemeinfrei, Link
Ähnlich wie jeder Körper verschiedene Organe hat, die den Betrieb aufrechterhalten, befinden sich in jeder Zelle Organellen, die unterschiedliche Aufgaben erfüllen. Die wichtigsten Teile, die am Aufbau der Tierzelle beteiligt sind, stellen wir Dir in einer Liste vor:
Zellmembran
Die Zellmembran umhüllt die Zelle und grenzt sie von ihren Nachbarzellen ab. Sie besteht aus einer Doppelschicht an Proteinen (Eiweißen) und Lipiden (Fette). Die Zellmembran bestimmt auch, welche Stoffe in die Zelle hineingelassen (Wasser, Nährstoffe, Sauerstoff) und welche hinausbefördert werden (Kohlendioxid und Abfallstoffe). Dazu verfügt sie in regelmäßigen Abständen über Proteinkanäle, die die Moleküle in die gewünschte Richtung transportieren.
Zytoplasma
Im Inneren der Zellmembran befindet sich mit dem Zytoplasma eine wässrige Lösung. Darin sind aber nicht nur Wasser, sondern auch verschiedene chemische Stoffe enthalten. Da das Zytoplasma flüssig ist, kann sich die Form der Zelle verändern. Das ist ähnlich wie bei einem Luftballon, den Du mit Wasser füllst. Innerhalb des Zytoplasmas finden sich die Organellen, die alle spezifische Aufgaben haben.
Zellkern
Wie oben bereits angesprochen ist der Zellkern die Schaltzentrale jeder Zelle. Er speichert Informationen über den Körper und dessen Zustand und sendet dementsprechende Signale an seine Organellen aus, wie sie sich zu verhalten haben.
Im Zellkern findet sich auch die DNA des Tieres. Diese sind in Chromosomen angeordnet, die unter dem Mikroskop wie kleine X aussehen. Die Chromosomenanzahl ist übrigens von Tierart zu Tierart unterschiedlich. Eine Katze hat zum Beispiel 19 Chromosomenpaare, ein Pferd hingegen 32! Das ist übrigens einer der Gründe, warum häufig selbst Arten, die einander sehr ähnlich sind, keinen gemeinsamen Nachwuchs hervorbringen können.
Die Chromosomen treten immer paarweise auf, damit bei einer Zellkernteilung jeweils eine Kopie in eine Tochterzelle gelangt. Dort verdoppelt es sich wieder, damit es erneut als Paar vorliegt. Nach der erfolgreichen Zellkernteilung teilt sich auch die Zelle selber. Der gesamte Vorgang wird natürlich vom Zellkern selber gesteuert.
Mitochondrien
Das Mitochondrium ist eine Organelle, die über eigene Gene verfügt und sich daher auch selbstständig vermehren kann. Da die Mitochondrien und deren Gene bei den meisten Tieren nur von der Mutter vererbt werden, dienen diese Organellen der Ahnenforschung, um Abstammungslinien zu erstellen.
Die Mitochondrien werden gerne als „Kraftwerke der Zellen“ bezeichnet, denn sie wandeln die zugeführte Nahrung in Energie um. Dazu produzieren sie das Molekül Adenosintriphosphat, oder kurz ATP. Dieses ATP treibt alle anderen Funktionen innerhalb der Zelle an und kann daher als eine Art Währung angesehen werden. Denn wenn zu wenig davon vorhanden ist, finden nur noch die nötigsten Stoffwechselvorgänge statt.
Weil die Mitochondrien ein eigene DNA haben, gehen Wissenschaftler davon aus, dass sie ursprünglich Bakterien waren, die von größeren Zellen geschluckt wurden. Im Laufe der Evolution sind sie dann eigenständige Bestandteile der Zelle geworden.
Endoplasmatisches Retikulum
Das Endoplasmatische Retikulum wird gerne mit ER abgekürzt. Du kannst es Dir vorstellen wie ein Straßennetz, das sich wie Schläuche durch die Zelle zieht. Das ER ist nämlich dafür zuständig, Nährstoffe, Proteine und andere Moleküle innerhalb der Zelle von A nach B zu bringen. Auch der Transport von und zu benachbarten Zellen findet im ER statt.
Man unterscheide zwei Arten von Endoplasmatischem Retikulum – das glatte ER und das raue ER. An den Membranen des rauen ER sitzen Ribosomen oder Proteine. Die Membran des glatten ER ist hingegen völlig frei.
Golgi-Apparat
Der Golgi-Apparat wurde nach dem italienischen Arzt Camillo Golgi benannt, der ihn zum ersten Mal entdeckte. Diese Organelle arbeitet eng mit dem Endoplasmatischen Retikulum zusammen. Die beiden Organellen haben auch einen recht ähnlichen Aufbau. Allerdings ist der Golgi-Apparat kein Schlauchsystem, sondern erinnert eher an einen Stapel Pfannkuchen. Er hilft dem ER dabei, die Proteine zu sortieren und zu verteilen. Manchmal nimmt er auch Änderungen an den Proteinen vor. Wenn sie nicht mehr gebraucht werden oder beschädigt sind, dann beseitigt der Golgi-Apparat Proteine auch.
Ribosomen
Ribosomen sind sehr kleine Organellen, die in jeder Zelle in großer Anzahl vorhanden sind. Auch sie sind wichtige Arbeitspartner des Endoplasmatischen Retikulums, denn sie stellen jene Proteine her, die das ER schließlich verteilt und an den Bestimmungsort transportiert. Man nennt diesen Vorgang Proteinsynthese. Ribosomen befinden sich entweder freischwimmend im Zytoplasma oder sind an der Zellmembran des rauen ER befestigt.
Lysosomen
Auch Lysosomen gehören zu den ganz kleinen Organellen. Sie werden sogar teilweise im viel größeren Golgi-Apparat gebildet. Ihre Aufgabe besteht darin, Fremd- und Abfallstoffe zu verdauen und abzubauen. Im Übrigen finden sich Lysosomen nur in der Tierzelle, da Pflanzen für diesen Zweck eine eigene Organelle besitzen.
Unterschiede zwischen pflanzlicher und tierischer Zelle
Diese beiden Zelltypen sind einander in vielerlei Hinsicht ähnlich, unterscheiden sich aber in ein paar Punkten im Aufbau. Wie bereits erwähnt, hat nur die tierische Zellen Lysosomen. Pflanzen haben sie zwar in seltenen Fällen auch, aber eigentlich benötigen sie diese nicht. pflanzliche Zellen verfügen nämlich über eine sogenannte Vakuole. Das ist sozusagen eine Art Lagerraum, in der die Pflanze Wasser, Nährstoffe oder Abfallstoffe einlagern kann, bevor diese weiterverwendet werden.
Sicher weißt Du schon, dass Pflanzen im Gegensatz zu Tieren Photosynthese betreiben, um sich mit genügend Nährstoffen zu versorgen. Für diesen Vorgang benötigen sie eigene Organellen. Diese nennen sich Chloroplasten und bewirken außerdem das grüne Erscheinungsbild der meisten Pflanzen.
Außerdem wird die pflanzliche Zelle zusätzlich zur Zellmembran noch mit einer Zellwand verstärkt. Sie gibt der Pflanze eine feste Struktur und ermöglich ein aufrechtes Wachstum. Vor allem aber bietet sie Schutz vor dem Zerplatzen der Zelle, sollte auf einmal viel Wasser in das Zellinnere hineinfließen.
Es gibt noch einige kleinere Unterschiede, die nichts mit dem Aufbau zu tun haben. So unterscheiden sich pflanzliche und tierische Zelle im Stofftransport und der Zellteilung. Auch speichern sie ihre Nahrung in Form unterschiedlicher Moleküle in die Zelle ein.
Übrigens verfügen auch Pilze über einen eigenen Zelltyp, der Eigenschaften der Pflanzen (Zellwand) als auch der Tiere (keine Chloroplasten, Art der Nahrungsspeicherung) aufweist.