3 Die Vielfalt der Zellen

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Die Vielfalt der Zellen
3.1
Pflanzen und Tierzellen
Chloroplast
Vakuole
Cytoplasma
Vakuolenmembran
Zellmembran
Zellwand
Zellkern
1 Pflanzliche Zellen des Nieswurz im lichtmikroskopischen Bild und als Schemazeichnung
Eine Pflanzenzelle besitzt eine Zellwand (Abb. 1).
Sie ist relativ fest, besteht aus Zellulose und gibt
der Zelle ihre Form. Der Zellwand liegt innen die
Zellmembran an. Durch die Zellmembran findet
der Stoffaustausch zwischen benachbarten Zellen
statt. Im Inneren der Pflanzenzelle befindet sich
eine dickflüssige Masse, das Cytoplasma. Hier findet eine Vielzahl an Stoffwechselvorgängen statt.
Cytoplasmastränge durchziehen die Zellwand und
sorgen auf diese Weise für zahlreiche Verbindungen
zwischen benachbarten Zellen. Im Cytoplasma finden sich außerdem noch weitere, unterschiedlich
geformte Strukturen. Unter dem Lichtmikroskop
ist der Zellkern erkennbar. Er enthält die Erbinformationen in Form von DNA und ist von einer
eigenen Membran umgeben. Der Zellkern steuert
die Lebensvorgänge der Zelle. Bei vielen Pflanzenzellen befindet sich der Zellkern ganz nah an der
Zellwand. Der Grund dafür ist die Vakuole, die
den Großteil einer Pflanzenzelle einnimmt und
das Zellplasma mit den anderen Zellbestandteilen
an die Zellwand drückt. Die Vakuole ist ebenfalls
von einer eigenen Membran umgeben und enthält
größtenteils Wasser, in dem z. B. Farbstoffe eingelagert sind. Die Vakuole ist für den Wasserhaushalt
der Zelle und für die Stoffspeicherung zuständig.
Ebenfalls charakteristisch für die Pflanzenzelle sind
die Chloroplasten, in denen sich das Chlorophyll
befindet. Sie sind der Ort der Fotosynthese.
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In einer Tierzelle sind nur relativ wenige Strukturen
zu erkennen (Abb. 2). Das von der Zellmembran
umgebene Cytoplasma beinhaltet den meist zentral
gelegenen Zellkern. Tierische Zellen sind nicht von
einer Zellwand umgeben.
Alle Zellen haben folgende Gemeinsamkeiten:
– Zellen gehen durch Teilung aus anderen Zellen
hervor.
– Zellen haben im Zellkern die Erbinformation in
Form von DNA.
– Zellen benötigen Energie.
– Zellen sind von einer Membran umgeben, durch
die Stoffe aufgenommen und abgegeben werden.
Dieser Stoffaustausch vollzieht sich über die ganze
Zelloberfläche.
– Zellen arbeiten wie biochemische Fabriken. Sie
verwerten die Nährstoffe: Proteine, Fette und
Kohlenhydrate.
1838 wiesen der deutsche Zoologe THEODOR
SCHWANN und der Botaniker JAKOB MATTHIAS
SCHLEIDEN endgültig den zelligen Aufbau bei
Pflanzen und kurze Zeit später auch bei Tieren
nach. Die von ihnen stammende Aussage, dass alle
Lebewesen aus Zellen bestehen, hat auch heute
noch Gültigkeit.
Struktur und Funktion
Grundwissen
Zellmembran
Cytoplasma
Zellkern
10 µm
2 Tierische Zellen (Leberzelle, gefärbt) als Schemazeichnung und im lichtmikroskopischen Bild
1 Tier- und Pflanzenzelle. Be-
trachte die Pflanzen- und Tierzellen in den Abbildungen 1 und 2.
Erstelle eine Tabelle mit Gemeinsamkeiten und Unterschieden
von Tier- und Pflanzenzelle.
2 Abbildungen von Tier- und
Pflanzenzellen. In der Abbildung
3 sind verschiedene Pflanzenund Tierzellen dargestellt.
a) Übertrage die Ziffern in dein
Heft und beschrifte sie.
b) Entscheide, bei welchen Zellen es sich um Pflanzenzellen, bei
welchen Zellen es sich um Tierzellen handelt. Begründe deine
Entscheidung.
3 Größe von Zellen.
a) Errechne die Oberfläche, das
Volumen und das Verhältnis zwischen Oberfläche und Volumen
der Quader in Abbildung 4.
b) Jeder Ort in der Zelle muss mit
Stoffen versorgt werden. Stelle
a
b
c
1 cm
5 cm
1 cm
4 Verschiedene Quader
mithilfe der Grundwissenseite
und deinen Berechnungen begründete Vermutungen darüber
an, warum Zellen so klein sind.
1
2
3
4
1
2
5
a)
3
1
b)
c)
2
3
3 Tier- oder Pflanzenzellen?
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Arbeitsmaterial