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4.1: Was sind Zellen?
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What are Cells?
 
PROTOKOLLE

4.1: What are Cells?

4.1: Was sind Zellen?

Overview

Cells are the foundational level of organization of life. An organism may be unicellular, as with prokaryotes and most eukaryotic protists, or multicellular where the functions of an organism are divided into different collections of specialized cells. In multicellular eukaryotes, cells are the building blocks of complex structures and can have various forms and functions.

The Basic Characteristics of Cells

Cells are the building blocks of all living organisms, whether it is a single cell that forms the entire organism (e.g., a bacterium) or trillions of them (e.g., humans). No matter what organism a cell is a part of, they share specific characteristics.

A living cell has a plasma membrane, a bilayer of lipids, which separates the watery solution inside the cell, also called cytoplasm, from the outside of the cell.

Furthermore, a living cell can replicate itself, which requires that it possess genetic information encoded in DNA. DNA can be localized to a particular area of the cell, as in the nucleoid of a prokaryotic cell, or it can be contained inside another membrane, such as the nucleus of eukaryotes. Eukaryote means "true nucleus." The word prokaryote, hence, implies that the cell is from a group which arose before membrane-bound nuclei appeared in the history of life.

Organelles Compartmentalize Eukaryotic Cells

Prokaryotic cells lack internal membranes. In contrast, eukaryotes have internal membranes that enclose compartments called organelles. Each organelle fulfills a specific cellular function, such as the membrane-bound nucleus and mitochondria.

The presence or absence of certain organelles is used to classify organisms. While plant cells possess chloroplasts in which they convert light energy to sugar, animal cells contain lysosomes, a membrane-enclosed compartment in which enzymes break up larger molecules.

Überblick

Zellen bilden die grundlegende Ebene des organisierten Lebens. Ein Organismus kann entweder wie ein Prokaryont einzellig sein, oder wie Eukaryonten aus mehr Zellen bestehen. Die Funktionen eines Organismus sind in verschiedenen Ansammlungen von spezialisierten Zellen aufgeteteilt. Bei mehrzelligen Eukaryonten sind die Zellen die Bausteine komplexer Strukturen und können verschiedene Formen und Funktionen annehmen.

Die grundlegenden Eigenschaften von Zellen

Zellen sind die Bausteine aller lebenden Organismen. Ob man nun von einer einzelnen Zelle spricht, die einen gesamten Organismus bildet (z.B. ein Bakterium) oder von Billionen von ihnen (z.B. der Mensch). Zellen teilen sich unabhängig davon, in was für einem Organismus sie vorkommen, bestimmte Merkmale.

Eine lebende Zelle hat eine Plasmamembran. Das ist eine Doppelschicht aus Lipiden, welche die wässrige Lösung innerhalb der Zelle, auch Cytoplasma genannt, von der Außenseite der Zelle abtrennt.

Außerdem kann sich eine lebende Zelle selbst replizieren. Dies setzt voraus, dass sie die in der DNA kodierte genetische Information besitzt. Die DNA kann in einem bestimmten Bereich der Zelle lokalisiert sein, wie z.B. im Nucleoid einer Prokaryontischen Zelle. Sie kann aber auch in einer anderen Membran vorkommen, wie z.B. im Kern von Eukaryonten. Eukaryont bedeutet so viel wie "wahrer Kern". Das Wort Prokaryont bedeutet also, dass eine solche Zelle vor dem Auftreten membrangebundener Kerne in der Entwicklungsgeschichte des Lebens entstanden ist.

Organellen kompartimentieren eukaryontische Zellen

Prokaryontische Zellen haben keine inneren Membranen. Im Gegensatz dazu haben Eukaryonten interne Membranen, einzelne die Kompartimente umschließen. Man bezeichnet diese als Organellen. Jedes Organell erfüllt dabei eine spezifische Zellfunktion, wie z.B. membrangebundenen Kerne und Mitochondrien.

Das Vorhandensein oder Fehlen bestimmter Organellen wird zur Klassifizierung von Organismen verwendet. Pflanzenzellen enthalten beispielsweise Chloroplasten, in denen sie Lichtenergie in Zucker umwandeln. Dagegen besitzen tierische Zellen einzigartige Lysosomen, membranumschlossene Kompartimente, in denen Enzyme größere Moleküle aufspalten.


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