ZELLE?

DIE ZELLE
Alle Organismen, egal wie groß vermehren sich über
Einzelzellen (Sporen, Spermien- , Eizellen)
„Zellen gehen aus Zellen hervor“ (Virchow, 1855)
Also: was sind Zellen?
Sie sind:
„Die kleinste selbständige Einheit in der sich sämtliche
Grundfunktionen des Lebens nachzuweisen sind“
Demnach sind Viren keine Zellen!
LEBENSERSCHEINUNGEN DER ZELLE
VERMEHRUNG/VERERBUNG
- DNA Replikation, Mitose/Meiose
METABOLISMUS/STOFFWECHSEL
- Energiegewinnung (Glykolyse; TCA-Zyklus)
- Syntheseleistung (Proteine, Kohlenhydrate, Lipide)
STOFFTRANSPORT
- Permeation
- Endozytose/Exocytose
REIZBARKEIT
- Sensoren (Rezeptoren)
BEWEGUNG
- von Zellen, von Zelloberflächen, intrazelluläre Bewegungen
PERIODIZITÄT
- Tages- , Monats- Jahresrhythmen
GIBT ES EINE „MINIMALE“ ZELLE?
Ja: die MYCOPLASMEN
- kleine Genomgröße: 600-1400 bp
- keine Zellwand
- keine internen Membranen
- pleiomorph
ZELLEN MIT UND OHNE KERN
ZELLEN OHNE KERN
a. Immer: DIE PROKARYONTEN
b. End-Differenzierungsstadium bei einigen EUKARYONTEN
z.B. Erythrozyten, Siebrohrelemente
ZELLEN MIT KERN
a. Mit einem Kern: EUKARYONTEN
b. Mit mehreren Kernen: COENOCYTEN (Eukaryonten)
PROKARYONTISCHE ZELLEN
OSTREOCOCCUS: DIE WELT EINFACHSTE EUKARYONT
Photosynthetische Marine-Alga
Besitzt: Zellkern, Chloroplast, Mitochondrien, Golgi Apparat, ER,
Ribosomen, PM. Aber keine: Geißeln, ZW, Vakuole, MT, MF
DIE PFLANZENZELLE
EINE TIERZELLE
DER ZELLZYKLUS
Mitose folgt Zellwachstum, aber nicht immer!
MITOSE OHNE CYTOKINESE: SYNCYTIUM BILDUNG
IN EMBRYONEN VON Drosophila
MITOSE OHNE CYTOKINESE:
SYNCYTIUM BILDUNG
BEI DER
ENTWICKLUNG DES
GETREIDE-ENDOSPERMS
ZELLWACHSTUM BEI PFLANZEN HAT
EINE OSMOTISCHE KOMPONENTE
d.h Volumen-Vergrößerung ≠ Plasmawachstum
ZELLVERGRÖßERUNG WIRD VERZÖGERT
BEI DER ENTWICKLUNG DER ZYGOTE IN TIEREN
Bei Pflanzen beginnt die Zellvergrößerung unmittelbar nach der ersten
Teilung der Zygote; bei Tieren kann der Embryo aus tausenden Zellen
bestehen bevor er größer als die ursprüngliche Eizelle sein wird.
SPEZIALISIERUNG VON ZELLEN: 1- TIERE
- Im ausgewachsenen Säugetieren gibt es etwa 200
verschiedene Zelltypen
DIE ZAHL, GESTALT UND VERTEILUNG VON
ORGANELLEN BESTIMMEN DEN ZELLTYP
SPEZIALISIERUNG VON ZELLEN - 2: PFLANZEN
-Verhältnismäßig wenig Zelltypen bei der
höheren Pflanze: max. 20
DIE MEISTEN PFLANZENZELLEN SIND PARENCHYMZELLEN
ALLERDINGS MIT VERSCHIEDENEN FUNKTIONEN
ZELLDIFFERENZIERUNG/ TOTIPOTENZ/ STAMMZELLEN
Die Differenzierung von Zellen resultiert aus einer differenziellen
Genexpression.
Totipotenz ist die Fähigkeit einer ausdiffererenzierten Zelle
sich wie eine Zygote zu verhalten und einen vollständigen neuen
Organismus hervorzubringen.
Später in der Entwicklung tierischer Zellen verlieren die
Abkömmlinge der Zygote ihre Totipotenz und werden
„determiniert“. Solche Zellen differenzieren sich dann zu
bestimmten Typen spezialisierter Zellen.
Gewöhnlich ist die Zelldifferenzierung bei Pflanzen reversibel, bei
Tieren irreversibel. Allerdings gibt es bekannte Ausnahmen:
 Schaf Dolly
ALLE PFLANZENZELLEN
SIND TOTIPOTENT
STAMMZELLEN
EMBRYONISCHE STAMMZELLEN
Unbegrenzte Differenzierung
-bei Pflanzen: in Apikalmeristemen (ca. 15-20 Zellen)
-bei Tieren: in der Blastocyste (bis zu 200)
ADULTE (PLURIPOTENTE) STAMMZELLEN
- bei Pflanzen: sekundäre Meristeme (Cambium)
größe Differenzierung möglich
- bei Tieren: in Haut, Darmschleinhaut und Knockenmark
begrenzte Differenzierung möglich
ADULTE STAMMZELLEN BEI TIEREN
SIND PLURIPOTENT
KÖNNEN ZELLEN MITEINANDER KOMMUNIZIEREN?
DIREKT: DURCH CYTOPLASMATISCHE VERBINDUNGEN
Nur zwischen Epithelzellen
Zwischen fast allen Zellen der
höheren Pflanze
Sind sie deshalb wirklich
Zellen?
ZELLKOMMUNIKATION BEI TIEREN
INDIREKT: DURCH SIGNAL-MOLEKULE
PRINZIP DER SIGNALÜBERTRAGUNG
KALZIUM UND INOSITOLTRIPHOSPHAT
ALS VERMITTLER VON SIGNALÜBERTRAGUNGEN
KALZIUM-HOMEOSTASE WIRD DURCH
PUMPEN GEWÄHRLEISTET