Die Zellen - Die kleinsten lebenden Einheiten im Organismus
Als Zellen bezeichnet man die kleinsten Einheiten im Körper. Sie sind die Grundlage allen Lebens.
Unter den Zellen versteht man die fundamentalen biologischen Organisationseinheiten, die die Grundlage allen Lebens sind. Sie sind in der Lage, sich selbst zu erhalten und zu reproduzieren.
Die Zellen sind die kleinste Einheit im Organismus. Aufgrund ihrer Winzigkeit können sie nur durch ein Mikroskop erkannt werden.
Sie werden in zahlreiche unterschiedliche Zellarten unterteilt, die die verschiedensten Funktionen wahrnehmen. Zellen sind in der Lage, sich zu bewegen und auf Reize zu reagieren. Außerdem können sie Nährstoffe aufnehmen.
Zellkomponenten und Aufgaben
Abgesehen von einigen spezialisierten Zelltypen gibt es bei allen Zellen bestimmte gemeinsame Komponenten. Dazu gehört vor allem die DNA (Desoxyribonukleinsäure).
Dabei handelt es sich um eine genetische Information, die als Bauplan für andere Zellkomponenten fungiert. Weiterhin verfügen sie über Proteine und Membrane.
Während die Proteine als Enzyme oder Strukturproteine verantwortlich für den Bau sowie die biochemischen Funktionen sind, schotten die Membranen die Zelle von ihrer Umgebung ab. Außerdem sorgen die Membranen für den Kontakt mit der Außenwelt, teilen komplexere Zellen in Kompartimente auf und dienen als Filter.
Die Membran besteht in erster Liniea us einer Doppellipidschicht sowie diversen Proteinen, welche den Molekül- und Ionenaustausch zwischen der Zelle sowie ihrer Umgebung möglich machen. Die Membran hat eine Dicke von ca. 4 bis 5 nm.
Zu den weiteren Strukturen der Zelle zählt das Zellskelett. Auch dieses besteht aus Proteinen und bildet somit ein dreiteiliges System aus Mikrofilamenten, Mikrotubuli und Intermediärfilamenten.
Das Skelett sorgt für die Stabilität sowie die Elastizität der Zelle, ebenso für verschiedene Bewegungen. Auch für die Zellteilung sowie die Aufnahme und Weiterleitung von diversen Reizen ist sie verantwortlich.
Darüber hinaus haben die Zellen auch gemeinsame Fähigkeiten. Dazu gehören:
- die Reproduktion durch Zellteilung
- Stoff- und Energiewechsel, indem sie Rohmaterial aufnehmen, dieses in Energie und neue Komponenten umwandeln und Abfallprodukte entsorgen
- Bewegungsmöglichkeiten
- Strukturiertheit
- Reaktionen auf Reize wie interne oder externe Reize
- die Fähigkeit zu Wachstum und Entwicklung
Prokaryotische und eukaryotische Zellen
Insgesamt setzt sich der menschliche Organismus aus ca. 220 unterschiedlichen Zelltypen und Gewebetypen zusammen. Man unterteilt die Zellen in prokaryotische Zellen und eukaryotische Zellen. Bei Prokaryoten handelt es sich um zelluläre Lebewesen wie Bakterien oder Archaeen, die keinen Zellkern haben.
Die Eukaryoten sind dagegen Lebewesen, die mit einem Zellkern ausgestattet sind. Außerdem sind sie weitaus komplizierter strukturiert als die Prokaryoten. Man bezeichnet eukaryotische Zellen auch als Euzyten.
Gemeinsamkeiten
Sowohl prokaryotische als auch eukaryotische Zellen sind mit einer Zellmembran ausgestattet, die für die Abgrenzung der Zelle von der Umgebung sorgt. Außerdem wird durch die Membran überprüft, was in die Zelle hinein- und wieder hinausgelangt.
An den Seiten der Membranen liegen Ionen. Dabei handelt es sich um elektrostatisch geladene Moleküle oder Atome.
Da die Membran die Ionen voneinander trennt, kommt es zur Aufrechterhaltung eines Konzentrationsunterschieds, der ein chemisches Potential bewirkt. Das Medium, das die Zellmembran umschließt, bezeichnet man als Zytoplasma. Die Zellen verfügen über DNA, in der sich die Erbinformationen befinden.
Des Weiteren enthalten sie Ribonukleinsäure (RNS), die wichtig für den Aufbau von Proteinen ist. Die Proteine bilden Strukturen in der Zelle oder katalysieren zahlreiche ihrer Reaktionen.
Erkrankungen der Zellen
Krebs
Eine häufige und gefährliche Zellerkrankung ist Krebs. Dabei ist der Begriff "Krebs" ein Sammelbegriff für eine Vielzahl von bösartigen Tumorerkrankungen. All diese Krebserkrankungen haben gemeinsam, dass es zu einem unkontrollierten Wachstum von Tumorzellen kommt.
Dabei wird das genetisch geregelte Gleichgewicht zwischen dem Zellzyklus aus Wachstum und Teilung und dem Zelltod (Apoptose) gestört. Da der genetische Code für regulierende Signale meist defekt ist, können diese nicht erkannt und ausgeführt werden.
Krebszellen können also vom Zellverband nicht mehr beeinflusst werden und es kommt zu einem unkontrollierten Wachstum der Zellen.
Die häufigsten Krebsarten
Grundsätzlich können sämtliche Organe oder Gewebe des Körpers von einer Krebserkrankung betroffen werden. In Deutschland ist Krebs die zweithäufigste Todesursache. Zu den Krebsarten, die am meisten vorkommen, gehören:
Vor allem ältere Menschen sind von Krebserkrankungen betroffen.
Neurodegenerative Erkrankungen
Bei unterschiedlichen neurodegenerativen Erkrankungen kommt es zum Absterben von Nervenzellen im Gehirn. Dies kann altersbedingt, beispielsweise in Form von Demenz oder Parkinson auftreten.
Dass es im Laufe des Lebens zum Verlust von Nervenzellen kommt, ist jedoch normal. Wenn übermäßig viele Zellen absterben, kommt es zu Erkrankungen. Zu den weiteren neurodegenerativen Erkrankungen, die unabhängig vom Alter auftreten, zählen
- Chorea Huntington
- die die Creutzfeldt-Jacob-Krankheit sowie
- die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS).
Weitere Zellkrankheiten
Auch allergische Reaktionen lassen sich zu den Funktionsstörungen von Zellen rechnen. Hierbei besteht eine Überreaktion von speziellen Zellen im Immunsystem, die harmlose Stoffe bekämpfen, was zu den bekannten Allergiesymptomen führt.
Bei einer Hyperplasie kommt es zu einer vermehrten Zellteilung, was zur Vergrößerung von Organen oder Geweben führt. Funktionelle Belastungen sowie hormonelle Faktoren spielen eine Rolle. Es gibt unterschiedliche Ausprägungsformen; als bekannteste Art gilt die Prostatavergrößerung.
Weitere, allerdings sehr seltene Zellkrankheiten, sind die I-Zellkrankheit, die man auch als Mukolipidose II bezeichnet, sowie Morbus Czernin (Mastozytose). Bei der I-Zellkrankheit spricht man von einer so genannten lysosomalen Speicherkrankheit; hierbei kommt es zu Transportschwierigkeiten von bestimmten Enzymen aufgrund eines Gendefekts.
Die Mastozytose beschreibt eine erhöhte Anzahl von Mastzellen, wovon die inneren Organe sowie die Haut betroffen sein können.
