Die Zelle ist der Grundbaustein der Lebewesen.
Zellen können je nach Organismus, in dem sich eine bestimmte Zelle befindet, und bei spezialisierteren Organismen in Bezug auf die spezifische physiologische Funktion dieser Zelle stark variieren. Aber alle Zellen haben einige Elemente gemeinsam, darunter a Zellmembran als äußere Grenze und Zytoplasma im Zellinneren.
Prokaryotische Zellen – denken Sie an Bakterien – haben keine Kerne oder Organellen, und das Zytoplasma ist also im Inneren „alles“ sichtbar. Das Zytoplasma von eukaryotische Zellen, die in Pflanzen, Tieren und Pilzen vorkommen, ist „alles“ außerhalb des Zellkerns und aller vorhandenen Organellen.
Was ist im Zytoplasma?
Zunächst ist es hilfreich, zwischen verwandten Begriffen in der Zellbiologie zu unterscheiden.
Zytoplasma bezieht sich im Allgemeinen auf die Umgebung innerhalb komplexerer Zellen, die im Inneren der Zelle liegt, aber nicht Teil der Zellorganellen ist.
Eukaryontische Zellen weisen zusätzlich dazu, dass ihr genetisches Material in einen Kern eingeschlossen ist, Strukturen und
Organellen wie Mitochondrien und Golgi-Körper, die über eine eigene Doppelplasmamembran verfügen, die in Aufbau und Inhalt der Zellmembran selbst ähnelt.Das Medium, in dem diese Organellen sitzen gilt als Zytoplasma.
Zytosol, andererseits ist die spezifische geleeartige Substanz, aus der das Zytoplasma besteht, und schließt alles aus, was darin sitzt, sogar kleinere Bestandteile wie Enzyme.
"Zytoplasma" kann daher als "Zytosol plus einige Verunreinigungen" angesehen werden, während "Zytosol" "Zytoplasma ohne Organellen" bedeutet.
Das Zytoplasma besteht hauptsächlich aus Wasser, Salzen und Proteinen.
Die meisten dieser Proteine sind Enzyme, die chemische Reaktionen katalysieren oder unterstützen. Obwohl dem Zytoplasma keine übergeordnete Funktion zugeschrieben werden kann, dient es als physikalisches Medium für die Transport und Verarbeitung von Molekülen innerhalb der Zelle, die für die Aufrechterhaltung des Lebens auf einer Grundlage von Moment zu Moment.
Prokaryontischen Zellen fehlen Organellen (aus dem Französischen für „kleine Organe“); das Genmaterial und die anderen extrazytosolischen Komponenten des Inneren dieser Zellen „schweben“ frei im Zytoplasma.
Pflanzen- und Tierzellen, hingegen sind praktisch immer Teil von vielzelligen Organismen und entsprechend komplexer.
Das Kern wird aufgrund seiner Bedeutung im Allgemeinen nicht mit anderen Organellen gruppiert, aber eine Organelle ist genau das, was der Kern ist, Doppelplasmamembran und alles.
Seine Größe variiert, aber sein Durchmesser kann zwischen 10 und 30 Prozent des Durchmessers der gesamten Zelle betragen.
Es enthält die Chromosomen des Organismus zusammen mit strukturellen und enzymatischen Proteinen, die für die Chromosomen benötigt werden, um ihre Aufgabe zu erfüllen Replikation und schließlich Übertragung von Informationen an die Gametenzellen, die dazu bestimmt sind, Organismen in der nächsten Generation von Mitgliedern der. zu bilden Spezies.
Organellen im Zytoplasma
Das Organellen in einer Zelle sind analog zu den verschiedenen Organen und Strukturen des menschlichen Körpers.
Menschen und andere Tiere haben kein Zytosol oder Zytoplasma, sondern die Flüssigkeit, aus der das Blutplasma besteht und einen Großteil des Raums zwischen Zellen und. ausfüllt Organe können als die gleichen grundlegenden Funktionen angesehen werden: Ein bestimmtes physikalisches Gerüst, auf dem metabolische und andere Reaktionen auftreten.
Mitochondrien sind vielleicht die faszinierendsten Organellen.
Diese "Kraftwerke", von denen angenommen wird, dass sie vor dem Aufkommen der Eukaryoten einst als eigenständige Bakterien existierten, sind der Ort, an dem die Prozesse der aerobe Atmung stattfinden.
Sie sind länglich, ähnlich schmalen Fußbällen, und ihre Doppelmembran enthält sehr viele Falten, genannt cristae, die die funktionelle Oberfläche der Mitochondrien weit über das hinaus erweitern, was eine glatte Membran ausmacht ermöglichen.
Dies ist wegen der Anzahl und Bandbreite der hier ablaufenden Reaktionen wichtig, darunter der bekannte Tricarbonsäurezyklus (auch bekannt als Krebs oder Zitronensäurezyklus).
Obwohl Mitochondrien in Pflanzen vorkommen, wird ihre Rolle bei Tieren häufiger betont, da Tiere nicht an der Photosynthese teilnehmen.
•••Wissenschaft
Das endoplasmatisches Retikulum ist eine Art Schifffahrtsnetzwerk, dessen doppelte Plasmamembran mit der der Zelle als Ganzes durchgängig ist und sich ins Innere erstreckt ("Retikulum" bedeutet "kleines Netz").
Das raue endoplasmatische Retikulum (RER) hat eine große Anzahl von Ribosomen oder Miniaturproteinfabriken, daran befestigt, was ihm seinen Namen gibt, während das glatte endoplasmatische Retikulum wenige bis keine Ribosomen hat, die sein Länge.
Vakuolen sind wie die Lagerschuppen einer Zelle, die Enzyme, Treibstoff und andere Stoffe bis zur Fertigstellung lagern können verwendet werden, so wie Ihr Körper Elemente speichern kann, die er später benötigt, wie Blutzellen und Glykogen in bestimmten Standorte.
Golgi-Apparat ist wie ein Verarbeitungszentrum und wird in Zellendiagrammen normalerweise als Stapel von pfannkuchenartigen Scheiben dargestellt.
Wenn SER und RER die Rohprodukte der ribosomalen Aktivität (d. h. Proteine) transportieren, wird der Golgi Apparate verfeinern und modifizieren diese Produkte basierend darauf, wo sie schließlich in der physischen Welt landen werden System.
Lysosomen sind Ausdruck des Bedarfs einer Zelle an Wartungs- und Entsorgungsfunktionen.
Sie enthalten Enzyme, die die unvermeidlichen Abfallprodukte von Stoffwechselfunktionen und -reaktionen lysieren oder chemisch verdauen können.
So wie starke Industriesäuren in speziellen Behältern aufbewahrt werden, sequestriert die Zelle die ätzenden Enzyme, die von den Lysosomen in diesen speziellen, im Zytoplasma verstreuten Vakuolen eingesetzt werden.
Schließlich, Chloroplasten sind spezielle Organellen von Pflanzenzellen, die ein Pigment namens Chlorophyll enthalten, über das Sonnenlicht in Energie umgewandelt wird, die es Pflanzen ermöglicht, Glukose zu synthetisieren. Im Gegensatz zu Tieren können Pflanzen offensichtlich keinen Brennstoff durch Nahrung gewinnen und müssen ihn daher herstellen.
Diese ähneln unter dem Mikroskop weitgehend den Mitochondrien.
Das Cytosol
Das Zytosol ist, wie beschrieben, im Wesentlichen von Organellen befreites Zytoplasma.
Es ist eine Matrix, eine gelartige Substanz, in der Organellen und gelöste Stoffe „aufschwimmen“. Das Zytosol enthält die Zytoskelett, das ist ein Netzwerk von Mikrotubuli die der Zelle helfen, ihre Form zu erhalten. Diese Mikrotubuli sind Proteinstrukturen, die aus verschiedenen Untereinheiten, den sogenannten Tubulinen, bestehen, die in den Zentriolen der beiden gegenüberliegenden Zentrosomen der Zelle angeordnet sind.
Neben den tubulinreichen Mikrotubuli werden auch andere Elemente genannt Mikrofilamente unterstützen die Mikrotubuli bei der Sicherstellung der strukturellen Integrität der Zellen.
Trotz ihres Namens, der vielleicht einen fadenförmigen Charakter impliziert, bestehen Mikrofilamente aus kugelförmigen Proteinen namens Aktin, die auch im kontraktilen Apparat von Muskelzellen vorkommen.
Pflanzen haben Strukturen namens Plasmodesmata von außen in und durch das Zytosol ihrer Zellen laufen
Dies sind ebenfalls kleine Röhrchen, unterscheiden sich jedoch von Mikrotubuli dadurch, dass sie dazu dienen, verschiedene Pflanzenzellen miteinander zu verbinden. Der unbewegliche Charakter der Pflanzen macht diese "lebenden Brücken" besonders wichtig, da sie für dass Prozesse, die sonst bei der gewöhnlichen Fortbewegung von Tieren auftreten könnten, ablaufen können Platz.
Was ist im Zytoplasma gelöst?
Unter dem Mikroskop weniger leicht sichtbar zu machen sind die Substanzen im Zytoplasma, die die Zellfunktion antreiben, insbesondere Enzyme.
Genauso wie Blut viel mehr enthält als die roten Blutkörperchen und Blutplättchen, die ihm seine Farbe und Basis verleihen Konsistenz enthält Cytosol eine Reihe von "frei schwebenden" Elementen und Molekülen, die metabolisch aktiv.
Das Zytoplasma kann reich an Brennstoffquellen wie Stärke und anderen Kohlenhydraten sein, insbesondere in Bakterienzellen, denen membrangebundene Organellen fehlen.
Ein Nachteil der Existenz außerhalb des Systems des endoplasmatischen Retikulums und anderer membranöser Strukturen besteht darin, dass Materialien im Zytoplasma können sich nur durch einfache Diffusion bewegen, d. h. sie wandern in Konzentrationen abwärts Steigungen.
Es ist klar, dass in Situationen, die schnelle Stoffwechseländerungen erfordern, im Zytoplasma gelöste Stoffe nicht aufgerufen werden können, schnell zu reagieren.
Das Zytosol enthält auch Signalmoleküle wie die Ionen Calcium, Kalium und Natrium. Diese sind häufig an der Auslösung von Zellrezeptor-Aktivitäten auf den Oberflächen von Zellen und auf den Oberflächen der darin befindlichen Organellen beteiligt, wodurch biochemische Reaktionen in Gang gesetzt werden.
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