Zelle

Wenn du ein Blatt, deine Haut oder einen Tropfen Teichwasser anschaust, siehst du nur die Oberfläche. Unter dem Mikroskop wird klar: Lebewesen bestehen aus winzigen Bausteinen. Diese Bausteine arbeiten ständig, auch wenn du nichts davon merkst. In diesem Lernwiki baust du dir das Bild einer Zelle Schritt für Schritt auf.

Die Zelle als Baustein des Lebens

Stell dir deinen Körper wie ein großes Schulgebäude vor. Ein einzelner Raum ist nicht die ganze Schule, aber ohne Räume gäbe es keine Schule. So ähnlich ist es bei Lebewesen: Sie bestehen aus kleinen Einheiten, die Aufgaben übernehmen.

Eine Zelle ist die kleinste Einheit, die leben kann. Das bedeutet: Sie kann Stoffe aufnehmen, Stoffe umbauen, Energie nutzen, auf ihre Umgebung reagieren und sich in vielen Fällen teilen. Manche Lebewesen bestehen aus nur einer Zelle. Andere, zum Beispiel Menschen, Tiere und Pflanzen, bestehen aus sehr vielen Zellen.

Ein Einzeller ist ein Lebewesen aus genau einer Zelle. Ein Mehrzeller ist ein Lebewesen aus vielen Zellen. In Mehrzellern können Zellen verschiedene Aufgaben übernehmen: Nervenzellen leiten Signale weiter, Muskelzellen ziehen sich zusammen, Blutzellen transportieren Stoffe.

Was jede Zelle braucht

Damit eine Zelle leben kann, braucht sie eine Grenze, einen Innenraum und eine Art Bauplan. Ohne Grenze würden ihre Stoffe einfach mit der Umgebung vermischt. Ohne Bauplan könnte sie wichtige Stoffe nicht gezielt herstellen.

Die Zellmembran ist eine dünne Hülle um die Zelle. Sie grenzt die Zelle nach außen ab und kontrolliert, welche Stoffe hinein- oder hinausgelangen. Du kannst sie dir wie eine Schultür mit Aufsicht vorstellen: Nicht alles kommt einfach durch.

Das Cytoplasma ist die zähflüssige Grundmasse im Inneren der Zelle. Darin liegen viele Zellbestandteile. Außerdem laufen dort viele Reaktionen ab.

Die DNA ist der Speicher der Erbinformation. Erbinformation bedeutet: In der DNA stehen Bauanleitungen für Stoffe, die die Zelle braucht. Besonders wichtig sind dabei Proteine. Proteine sind große Moleküle, die zum Beispiel als Baustoffe oder Werkzeuge wirken. Ein Enzym ist ein Protein, das eine chemische Reaktion in der Zelle beschleunigt.

Zellorganellen: kleine Bereiche mit Aufgaben

In einer Schule gibt es Klassenräume, Sekretariat, Heizung und Lager. Nicht jeder Raum macht dasselbe. In vielen Zellen ist es ähnlich: Es gibt abgegrenzte Bestandteile mit bestimmten Aufgaben.

Ein Zellorganell ist ein kleiner Bestandteil innerhalb einer Zelle, der eine bestimmte Aufgabe erfüllt. Zellorganellen kommen vor allem in komplexeren Zellen vor. Sie machen die Arbeit in der Zelle übersichtlicher.

Der Zellkern ist ein Zellorganell, das die DNA enthält. Er ist wie ein sicherer Raum für den Bauplan der Zelle. Der Zellkern steuert nicht alles allein wie ein Chef mit Fernbedienung, aber die Informationen darin sind für viele Vorgänge entscheidend.

Die Ribosomen sind kleine Zellbestandteile, an denen Proteine gebaut werden. Sie lesen dafür eine Arbeitskopie der Erbinformation ab. Ohne Ribosomen könnte die Zelle viele wichtige Stoffe nicht herstellen.

Die Mitochondrien sind Zellorganellen, in denen die Zelle nutzbare Energie gewinnt. ATP ist ein kleiner Energieträger in der Zelle. Du kannst ATP wie einen Energiegutschein sehen, den die Zelle für Arbeit einlöst.

Pflanzliche und tierische Zellen vergleichen

Wenn du eine Pflanzenzelle und eine Tierzelle vergleichst, findest du viele Gemeinsamkeiten. Beide haben eine Zellmembran, Cytoplasma, einen Zellkern, Ribosomen und Mitochondrien. Trotzdem gibt es wichtige Unterschiede, weil Pflanzen anders leben als Tiere.

Eine Zellwand ist eine feste Schicht außerhalb der Zellmembran. Sie gibt Pflanzenzellen Stabilität und Form. Tierzellen haben keine Zellwand, deshalb sind sie meist beweglicher in ihrer Form.

Ein Chloroplast ist ein Zellorganell in Pflanzenzellen und Algen, das Lichtenergie nutzt. In Chloroplasten findet die Fotosynthese statt. Fotosynthese bedeutet: Die Pflanze baut mit Licht, Kohlenstoffdioxid und Wasser energiereiche Stoffe wie Zucker auf.

Eine Vakuole ist ein großer Speicherraum in vielen Pflanzenzellen. Sie enthält Zellsaft und hilft, den Innendruck der Zelle zu halten. Dieser Druck unterstützt die Stabilität der Pflanze.

Prokaryoten und Eukaryoten

Nicht alle Zellen sind gleich kompliziert gebaut. Manche sind einfacher organisiert. Andere besitzen viele abgegrenzte Innenbereiche.

Eine prokaryotische Zelle ist eine Zelle ohne echten Zellkern. Ihre DNA liegt frei im Zellinneren. Bakterien gehören zu den Prokaryoten. Sie sind meist klein und einfach aufgebaut, aber sie sind nicht unwichtig. Viele Bakterien sind sehr gut an ihre Umgebung angepasst.

Eine eukaryotische Zelle ist eine Zelle mit Zellkern. In ihr liegt die DNA im Zellkern. Tiere, Pflanzen, Pilze und viele Einzeller bestehen aus eukaryotischen Zellen. Eukaryotische Zellen besitzen oft viele Organellen.

Stoffwechsel und Zellteilung

Eine Zelle ist nicht einfach ein Beutel mit Inhalt. Sie nimmt Stoffe auf, baut Stoffe um und gibt Abfallstoffe ab. Dadurch kann sie wachsen, arbeiten und sich erhalten.

Der Stoffwechsel ist die Gesamtheit aller chemischen Vorgänge in einer Zelle oder in einem Lebewesen. Dazu gehört zum Beispiel, dass Nährstoffe abgebaut werden, um Energie zu gewinnen. Dazu gehört auch, dass neue Zellbestandteile aufgebaut werden.

Die Zellatmung ist ein wichtiger Vorgang, bei dem Zellen aus energiereichen Stoffen nutzbare Energie gewinnen. Bei vielen Zellen läuft sie in den Mitochondrien ab und nutzt Sauerstoff. Dabei entsteht ATP als direkt nutzbare Energieform.

Die Zellteilung ist der Vorgang, bei dem aus einer Zelle neue Zellen entstehen. Bei Einzellern dient Zellteilung der Vermehrung. Bei Mehrzellern hilft sie beim Wachstum, bei der Erneuerung und bei der Reparatur.

Zusammenfassung

Eine Zelle ist die kleinste lebende Grundeinheit. Sie besitzt eine Zellmembran, Cytoplasma und Erbinformation. Viele Zellen enthalten außerdem Organellen, also kleine Bereiche mit bestimmten Aufgaben.

Der Zellkern enthält bei eukaryotischen Zellen die DNA. Ribosomen bauen Proteine. Mitochondrien stellen nutzbare Energie bereit. Pflanzenzellen besitzen oft zusätzlich Zellwand, Chloroplasten und eine große Vakuole.

Prokaryotische Zellen haben keinen Zellkern. Eukaryotische Zellen haben einen Zellkern. Tiere, Pflanzen und Pilze bestehen aus eukaryotischen Zellen.