Zellen auf allen biologischen

Zellen auf allen biologischen
Organisationsebenen
1 Einzellige Lebewesen
84.1 Phagocytose bei einer
Amöbe. Die
Amöbe „frisst“
ein Pantoffeltierchen durch
Bildung einer
Nahrungsvakuole
(LM-Bilder).
84.2 Amöbe
(Schema)
Zellmembran
Cytoplasma
verstärktes Cytoplasma
pulsierende Vakuole
(dient der Osmoregulation)
Scheinfüßchen
Zellkern
Nahrungsvakuolen
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Zellen auf allen biologischen Organisationsebenen
Fortbewegungsrichtung
Amöbe. Untersucht man mit dem Mikroskop
Proben beispielsweise von faulenden Pflanzenteilen aus einem Tümpel, Teich oder Graben, kann man vielleicht auch Amöben entdecken. Diese 0,1 bis 0,8 mm großen Einzeller
sehen wie farblose Schleimklümpchen aus.
Die Amöbe verändert bei der Fortbewegung
ihre Gestalt ständig. Deshalb werden Amöben
auch Wechseltierchen genannt. Die Zelle kann
an beliebigen Stellen Fortsätze ausbilden, so
genannte Scheinfüßchen (Pseudopodien), in
die ein Teil des Cytoplasmas einfließt. In den
anderen Teilen der Zelle zieht sich das Plasma
zurück. Oft treten die Füßchen aber bevorzugt
in einer bestimmten Richtung auf und es
kommt dadurch zu einer Fortbewegung.
Das Cytoplasma besteht aus dem schmalen,
durchsichtigen und zäheren Außenplasma
(Ektoplasma) und dem körnigen und beweglicheren Innenplasma (Endoplasma), in dem
sich der Zellkern befindet.
Im Cytoplasma befindet sich auch ein rundes
helles Bläschen, die pulsierende Vakuole. Sie
kann sich plötzlich so stark zusammenziehen,
dass sie vorübergehend im lichtmikroskopischen Bild nicht zu sehen ist. Das Cytoplasma
hat einen höheren osmotischen Wert als das
umgebende Wasser. Deshalb dringt durch die
Zellmembran fortlaufend Wasser in die Zelle
ein, das durch die pulsierende Vakuole nach
außen befördert wird. Sie dient also der Osmoregulation.
Bei der Fortbewegung umfließt die Amöbe
mit ihren Scheinfüßchen z. B. Wimpertierchen,
kleine Algen oder Pflanzenreste. Sie schließt sie
in einer membranumkleideten Blase ein, die
sich von der Zelloberfläche ins Innere abschnürt. In eine solche Nahrungsvakuole hinein werden vom Plasma Verdauungsenzyme
abgegeben. Die verdaute Nahrung wird in das
Plasma aufgenommen. Die Nahrungsvakuole
wandert mit den unverdaulichen Bestandteilen
an die Zelloberfläche, verschmilzt mit der Zellmembran und gibt ihren Inhalt nach außen ab.
Durch Endocytose wird also feste oder flüssige
Nahrung in die Zelle aufgenommen.
Die Amöbe zeigt auch Reaktionen auf verschiedene äußere Reize, wie mechanische
Hindernisse, Lichtreize oder Erschütterung.
Amöben vermehren sich durch Teilung in zwei
etwa gleich große Tochterzellen nach unmittelbar vorausgegangener Kernteilung. Die
Tochterzellen wachsen auf die Größe der Mutterzelle heran. Bei Eintritt ungünstiger Lebensbedingungen, vor allem bei Trockenheit,
aber auch bei Nahrungsmangel, bilden Amöben Dauerstadien (Cysten), indem sie eine
feste Hülle um sich herum abscheiden.
Pantoffeltierchen. Betrachtet man Proben
von fauligem Wasser oder von einem Heuaufguss unter dem Mikroskop, so kann man häufig das Pantoffeltierchen entdecken. Es fällt
durch seine schnelle Schwimmbewegung auf.
Dabei dreht es sich in einer lang gezogenen
Spirale um seine Längsachse. Oft ändert es
ruckartig seine Bewegungsrichtung. Im Unterschied zur Amöbe besitzt der bis 0,3 mm
große Einzeller durch das verdichtete Außenplasma, die Pellicula, eine feste, jedoch elastische Gestalt. Der ganze Zellkörper ist mit kurzen Plasmafäden, den Wimpern oder Cilien,
bedeckt. Durch deren fortwährenden rhythmischen Schlag kommt die Bewegung zustande.
Die Wimpern des Mundfeldes strudeln die
Nahrung herbei. Sie gelangt dabei über den
Mundtrichter bis zum Zellmund. Dort werden
die Nahrungspartikel durch Endocytose in
eine Nahrungsvakuole aufgenommen und
auf dem Weg durch die Zelle enzymatisch verdaut. Unverdauliche Reste werden durch den
Zellafter ausgeschieden. An den Zellenden fallen die pulsierenden Vakuolen auf. Sie füllen
und entleeren sich in rhythmischem Wechsel.
Sternförmig angeordnete Kanäle führen ihnen
Wasser und darin gelöste Abfallstoffe zu. Die
pulsierenden Vakuolen dienen der Osmoregulation. Sie transportieren osmotisch in die
Zelle eingedrungenes Wasser wieder hinaus.
Besonders auffällig ist die Reizbarkeit des
Pantoffeltierchens. Es weicht vor mechanischen Hindernissen zurück und nimmt chemische Reize, Temperaturunterschiede und
sogar die Schwerkraft wahr. Unter der Pellicula liegen blasenförmige Organellen (Trichocysten), aus denen bei starker Reizung klebrige
Proteinfäden geschleudert werden können.
Bei der ungeschlechtlichen Vermehrung teilen sich die Tierchen quer durch. Dabei teilen
sich auch die für die meisten Wimperntierchen typischen beiden Zellkerne, der Groß-
kern (Makronucleus) und der Kleinkern
(Mikronucleus). Der Großkern kontrolliert die
gesamten Stoffwechsel- und Bewegungsvorgänge der Zelle. Der Kleinkern ist Träger der
genetischen Information. Die geschlechtliche
Vermehrung findet in Form der Konjugation
statt, wobei sich zwei Tierchen längs aneinander legen. Der Großkern löst sich auf, nach Teilungen des Kleinkerns werden Tochterkerne
ausgetauscht. Nach der Trennung entsteht je
ein neuer Großkern. Auch Pantoffeltierchen
bilden Cysten aus.
85.1 Pantoffeltierchen
(Paramecium
caudatum).
A LM-Bild (Interferenz-Kontrast);
B Schema
A
pulsierende
Vakuole
Nahrungsvakuole
Kleinkern
Großkern
B
Zellafter
Mundfeld
Nahrung
Wimpern
Zellmund
Zellplasma
85.2 Pantoffeltierchen mit
ausgeschleuderten Trichocysten
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