Zytologie
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Matthias Birnstiel Modul Zytologie Medizinisch wissenschaftlicher Lehrgang CHRISANA Wissenschaftliche Lehrmittel, Medien, Aus- und Weiterbildung Inhaltsverzeichnis des Moduls Zytologie • Definition der Zelle • Grösse einer Zelle • Gestalt einer Zelle • Körperflüssigkeit • Stoff- bzw. Gasaustausch • Molekültransport durch die Zell-(Plasma) Membran • Zytose • Organe der Zelle und deren Funktionen • Zytoplasma • Zell- bzw. Plasmamembran • Molekulare Zusammensetzung der Plasmamembran • Endoplasmatisches Retikulum (ER) • Das Golgi-Feld • Centriolen (Zentralkörperchen) • Ribosomen • Mitochondrium • Lysosomen • Peroxisomen • Zytoskelett • Zellkern • Bau der Erbsubstanz • Der genetische Code • Proteinbiosynthese • Zellteilung • Zellzyklus • Mitotische Zellteilung (Mitose) • Bau der Chromosomen • Reduktionsteilung (Reifeteilung, Meiose) • Erste Reifeteilung • Zweite Reifeteilung • Reife Geschlechtszellen (Keimzellen) Auszug aus dem Modul Zytologie Bestandteile der Zelle Die Zellen sind – wie bereits bekannt – die kleinsten Bausteine unseres Körpers mit Lebenseigenschaften, welche eine innere Einheit gewähr­ leisten (siehe unter 5.3). Abb. 11: 14 8 13 7 12 6 5 11 4 Bildquelle: Mensch-Körper-Krankheit von Renate Huch, Urban & Fischer Verlag, 2007 10 9 3 2 1 1 Centriol (Zentralkörperchen) 2 Mikrovilli 3 durch Exozytose auszuschleusendes Sekretbläschen 4 rauhes endoplasmatisches Retikulum mit Ribosomen besetzt 5 Zellkern (Nukleus) 6 Nukleolus des Zellkerns 7 Mitochondrium Übersicht über die Zelle. Die einzelnen Zellbestandteile (Organellen) sind zusätzlich vergrössert dargestellt. 8 Kernporen 9 Mikrotubuli 10 Kontaktstelle zur Nachbarzelle 11 glattes endoplasmatisches Retikulum 12 Golgi-Vesikel 13 Golgi-Apparat 14 Lysosom Durch Differenzierungen von Gestalt und Struktur (Morphologie) wird die Zelle zum Bauelement verschiedener Gewebe, die ihrerseits in man­ nigfacher Mischung zu Organen zusammentreten; diese sind durch die Einheitlichkeit ihrer Form und ihrer Funktionen charakterisiert. Gewebe und Organe können auch zu Systemen vereinigt sein, wobei das Moment der einheitlichen Funktionen das Verbindende ist (siehe unter Modul Histologie). Betrachten wir vorerst die Zelle als Ganzes: Jede biologische Zelle setzt sich aus drei Grundbausteinen zusammen: • Zytoplasma (Zellplasma; siehe unter 5.6.1), • Zellmembran (siehe unter 5.6.2), • Zellkern (siehe unter 5.6.9). Nur wenige humanbiologische Zellen, etwa die reifen Erythro- und Throm­ bozyten, haben keinen Kern (siehe Modul Blut). Anmerkungen Eine tierische Zelle unterscheidet sich grundlegend von einer pflanzlichen Zelle: Pflanzliche Zellen besitzen zusätzlich zur Plasmamembran noch eine Zellwand, und anstelle der Mitochondrien finden wir die zur Photosynthese befähigten grünen Chloroplasten. Zytoplasma Das Zytoplasma ist der Lebensstoff der Zelle. Die in ihm enthaltenen chemischen Elemente sind Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Was­ serstoff. In besonderen Fällen können andere Elemente dazutreten, wie Eisen in den Atmungsenzymen der Zellen und im Blutfarbstoff der roten Blutkörperchen oder Schwefel in vielen Enzymen. Das Zytoplasma ist ein sogenanntes Kolloid von gelartiger Beschaffen­ heit. Drei Viertel sind Wasser, der Rest besteht aus Proteinen, inbesondere Enzymen, Lipiden (Fette) und Kohlenhydraten, Mineralstoffen, Spurene­ lementen und Vitaminen. Unter dem Elektronenmikroskop können wir in einer Zelle hochspezialisierte Struk­turen (Zellorganellen) erkennen. Die wichtigsten Grundelemente sind (Abb. 10): • Endoplasmatisches Retikulum (siehe unter 5.6.3) • Golgi-Apparat (siehe unter 5.6.4), • Zentriolen (siehe unter 5.6.5), • Ribosomen (siehe unter 5.6.6), • Mitochondrien (siehe unter 5.6.7), • Lysosomen (siehe unter 5.6.8). • Zytoskelett (siehe unter 5.6.9) • Zellkern (siehe unter 5.6.10) Das Zytoplasma ist der Lebensstoff der Zelle. Kontrollfragen Was ist charakteristisch bei einem aktiven Membrantransport? Wie heisst der physiologische Energieträger einer Zelle? Beschreiben Sie den Vorgang einer Phagozytose. Aus welchen drei Grundbestandteilen baut sich eine Zelle auf? Beschreiben Sie, wie das Zytoplasma beschaffen ist. Welche hochspezifischen Strukturen können wir in einer Zelle erkennen?
