TIERZELLE: TEILE, FUNKTIONEN, ORGANELLEN [MIT BILDERN] - BIOLOGIE - 2025

Die Tierzelle ist die Art von eukaryotischer Zelle, aus der alle Tiere in der Biosphäre bestehen, sowohl die winzigen, die wir nicht sehen können, als auch die Protozoen, da sie mikroskopisch klein sind, wie Wale und Elefanten, die kolossale Säugetiere sind.

Die Tatsache, dass tierische Zellen eukaryotische Zellen sind, impliziert, dass sie intrazelluläre Organellen aufweisen, die dank des Vorhandenseins von Lipidmembranen vom Rest der cytosolischen Komponenten getrennt sind, und dass ihr genetisches Material in einer speziellen Struktur eingeschlossen ist, die als bekannt ist Ader.

Diagramm einer Tierzelle und ihrer Teile (Quelle: Alejandro Porto über Wikimedia Commons) Tierzellen weisen eine große Vielfalt von Organellen auf, die in das Zellinnere eingetaucht sind. Einige dieser Strukturen sind auch in ihrem Gegenstück vorhanden: der Pflanzenzelle. Einige sind jedoch einzigartig für Tiere, wie z. B. Zentriolen.

Diese Klasse von Zellen ist in Bezug auf Form und Funktion sehr unterschiedlich, was bei der Beobachtung und Detaillierung von tierischem Gewebe unter einem Mikroskop leicht erkennbar ist. Es wird geschätzt, dass es durchschnittlich 200 verschiedene Arten von Tierzellen gibt.

Eigenschaften der Tierzelle

- Genauso wie es für Pflanzenzellen und für Bakterien und andere zelluläre Organismen gilt, stellen tierische Zellen für Tiere die Hauptstrukturblöcke dar , aus denen ihr Körper besteht.

- Es handelt sich um eukaryotische Zellen , dh ihr Erbgut ist von einer Membran im Cytosol eingeschlossen.

- Sie sind heterotrophe Zellen , was bedeutet, dass sie Energie erhalten müssen, um ihre Funktionen aus der sie umgebenden Umgebung auszuführen.

- Sie unterscheiden sich von Pflanzenzellen und vielen Bakterien dadurch, dass sie keine starre Zellwand haben, die sie vor stark schwankenden Umweltbedingungen schützt.

- Wie einige "niedere" Pflanzen haben tierische Zellen Strukturen, die als " Zentrosomen " bezeichnet werden und aus einem Paar " Zentriolen " bestehen, die an der Zellteilung und an der Organisation von Mikrotubuli des Zytoskeletts beteiligt sind.

Hier ist eine Animation einer menschlichen Tierzelle, in der Sie den Kern leicht sehen können:

Organellen der Tierzelle und ihre Funktionen

Wenn der Leser eine Tierzelle durch ein Mikroskop beobachten würde, wäre es auf den ersten Blick wahrscheinlich, dass das Vorhandensein einer Struktur, die eine Volumenmenge vom umgebenden Medium abgrenzt, seine Aufmerksamkeit erregen würde.

Innerhalb dessen, was diese Struktur enthält, ist es möglich, eine Art Flüssigkeit zu erkennen, in der eine Kugel mit einem dichteren und undurchsichtigeren Aussehen aufgehängt ist. Es sind also die Plasmamembran , das Cytosol und der Zellkern , die vielleicht die offensichtlichsten Strukturen sind.

430-fache Vergrößerung mit dem Mikroskop. Sie können den Kern mit dem genetischen Material und verschiedenen Organellen wie dem endoplasmatischen Retikulum sehen. Jlipuma1 Es ist notwendig, die Vergrößerung des Mikroskopobjektivs zu erhöhen und genau zu beobachten, was beobachtet wird, um das Vorhandensein vieler anderer Organellen zu überprüfen, die in das Cytosol der betreffenden Zelle eingebettet sind.

Wenn Sie eine Liste der verschiedenen Organellen erstellen müssten, aus denen das Cytosol einer "durchschnittlichen" Tierzelle besteht, beispielsweise der hypothetischen Zelle, die der Leser unter dem Mikroskop betrachtet, würde dies ungefähr so ​​aussehen:

- Plasma und Organellenmembran

- Cytosol und Cytoskelett

- Ader

- Nucleolus

- Endoplasmatisches Retikulum

- Golgi-Komplex

- Lysosomen

- Peroxisomen

- Zentrosomen

- Mitochondrien

- Zilien und Flagellen

Zell- oder Plasmamembran

Die Plasmamembran ist unten rechts angegeben

Membranen sind ohne Zweifel eine der wichtigsten Strukturen, nicht nur für die Existenz tierischer Zellen, sondern auch für Pflanzenzellen, Bakterien und Archaeen.

Die Plasmamembran übt die transzendentale Funktion aus, den Zellinhalt von der sie umgebenden Umgebung zu trennen, was wiederum als selektive Permeabilitätsbarriere dient, da sie spezifische Proteine ​​aufweist, die den Durchgang von Substanzen von einer Seite der Zelle zur anderen vermitteln. selbst.

Organellarmembranen

Die Membranen, die die inneren Organellen umgeben (Organellenmembranen), ermöglichen die Trennung der verschiedenen Kompartimente, aus denen die Zellen bestehen, einschließlich des Kerns, was in gewisser Weise die "Optimierung" der Ressourcen und die Aufteilung der inneren Aufgaben ermöglicht.

Zusammensetzung und Struktur

Struktur der Plasmamembran. Das extrazelluläre Medium ist angegeben und der untere Teil ist das intrazelluläre Medium

Alle biologischen Membranen, einschließlich derjenigen tierischer Zellen, bestehen aus Lipiddoppelschichten, die so organisiert sind, dass sich die Fettsäuren der Lipidmoleküle im "Zentrum" der Doppelschicht gegenüberstehen, während die Köpfe polare "schauen" auf das sie umgebende wässrige Medium (intra- und extrazellulär gesprochen).

Die strukturellen und molekularen Eigenschaften der Lipide, aus denen die Membranen tierischer Zellen bestehen, hängen weitgehend von der Art der betreffenden Zelle sowie von der Art der Organelle ab.

Sowohl die Plasmamembran einer tierischen Zelle als auch die Membranen, die ihre Organellen umgeben, sind mit Proteinen assoziiert, die unterschiedliche Funktionen erfüllen. Diese können ganzzahlig (diejenigen, die die Membran kreuzen und stark mit ihr verbunden sind) oder peripher (diejenigen, die mit einer der beiden Seiten der Membran verbunden sind und diese nicht kreuzen) sein.

Cytosol und Zytoskelett

Das Cytosol ist das halbgelatinöse Medium, in das alle inneren Bestandteile einer Zelle organisiert eingebettet sind. Seine Zusammensetzung ist relativ stabil und zeichnet sich durch das Vorhandensein von Wasser und allen Nährstoffen und Signalmolekülen aus, die die tierische Zelle zum Überleben benötigt.

Das Zytoskelett hingegen ist ein komplexes Netzwerk von Proteinfilamenten, das verteilt ist und sich über das gesamte Zytosol erstreckt.

Ein Teil seiner Funktion besteht darin, jeder Zelle ihre charakteristische Form zu geben, ihre inneren Komponenten in einer bestimmten Region des Cytosols zu organisieren und der Zelle zu ermöglichen, koordinierte Bewegungen auszuführen. Es ist auch an zahlreichen intrazellulären Signal- und Kommunikationsprozessen beteiligt, die für alle Zellen von entscheidender Bedeutung sind.

Cytosolfilamente

Zytoskelett: Netzwerk filamentöser Proteine. Alice Avelino Dieses architektonische Gerüst in Zellen besteht aus drei Arten von filamentösen Proteinen, die als Zwischenfilamente , Mikrotubuli und Aktinfilamente bekannt sind . jeweils mit spezifischen Eigenschaften und Funktionen.

Die Zwischenfilamente des Cytosols können von verschiedenen Arten sein: Keratinfilamente, Vimentinfilamente und verwandt mit Vimentin und Neurofilamenten. Im Kern sind diese als Kernplättchen bekannt.

Mikrotubuli bestehen aus einem Protein namens Tubulin und werden bei Tieren aus Strukturen gebildet, die als Zentrosomen bekannt sind . Aktinfilamente bestehen aus dem Protein, nach dem sie benannt wurden, und sind dünne und flexible Strukturen.

Zentrosomen

Sie sind die Hauptorganisationszentren von Mikrotubuli. Sie befinden sich an der Peripherie des Kerns, wenn sich die Zelle teilt, und bestehen aus rechtwinklig verbundenen Zentriolen, von denen jedes aus neun zylindrisch angeordneten Tripletts von Mikrotubuli besteht.

Ader

Der Zellkern (Quelle: BruceBlaus. Wenn dieses Bild in externen Quellen verwendet wird, kann es zitiert werden als: Mitarbeiter von Blausen.com (2014). «Medizinische Galerie von Blausen Medical 2014». WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. via Wikimedia Commons) Dies ist die Organelle, die prokaryotische Zellen von Eukaryoten unterscheidet. Seine Hauptfunktion besteht darin, das genetische Material (DNA) im Inneren zu enthalten und so im Grunde alle zellulären Funktionen zu steuern.

Darin finden komplexe Prozesse statt, wie die DNA-Replikation während der Zellteilung, die Gentranskription und ein wichtiger Teil der Verarbeitung der resultierenden Messenger-RNAs, die zur Translation in Proteine ​​oder zur Ausübung ihrer regulatorischen Funktionen in das Cytosol exportiert werden. .

Der Kern ist von einer Doppelmembran umgeben, die als Kernhülle bekannt ist und wie die Plasmamembran eine selektive Permeabilitätsbarriere darstellt, da sie den freien Durchgang von Molekülen zu beiden Seiten verhindert.

Die Kommunikation des Kerns mit dem Rest des Cytosols und seinen Bestandteilen erfolgt über Strukturen der Kernhülle, die als Kernporenkomplexe bezeichnet werden und in der Lage sind, bestimmte Signale oder Markierungen in den Molekülen zu erkennen, die durch sie importiert oder exportiert werden Innerhalb.

Zwischen den beiden Membranen der Kernhülle befindet sich ein Raum, der als perinukleärer Raum bezeichnet wurde, und es ist wichtig zu beachten, dass sich der äußere Teil der Kernhülle mit der Membran des endoplasmatischen Retikulums fortsetzt und den perinukleären Raum mit dem Lumen der letzteren Organelle verbindet. .

Das Innere des Kerns ist überraschend organisiert, was dank der Existenz von Proteinen möglich ist, die als "Nukleoskelett" fungieren und ihm eine gewisse strukturelle Unterstützung bieten. Darüber hinaus befinden sich die Chromosomen, in denen die Kern-DNA organisiert ist, in bestimmten Regionen der Organelle.

Nucleolus

Nucleolus oder Nucleolus oben

Der Nucleolus befindet sich im Nucleus und ist der Ort, an dem die Transkription und Verarbeitung von ribosomalen RNAs sowie die Assemblierung von Ribosomen stattfinden, die die Strukturen sind, die für die Translation von Messenger-RNAs in Proteinsequenzen verantwortlich sind.

Es ist keine Kernorganelle, das heißt, es ist nicht von einer Membran umgeben, es besteht einfach aus den Regionen der Chromosomen, in denen ribosomale Gene kodiert werden, und aus der Proteinmaschinerie, die für ihre Transkription und enzymatische Verarbeitung verantwortlich ist (hauptsächlich RNA-Polymerasen). .

Endoplasmatisches Retikulum

Es ist eine Art "Netzwerk" von Säcken oder Zisternen und Röhrchen, die von einer Membran umgeben sind, die mit der Außenmembran der Kernhülle durchgehend ist. Einige Autoren halten es für die größte Organelle der meisten Zellen, da es in einigen Fällen bis zu 10% der Zelle ausmachen kann.

Unter dem Mikroskop kann man sehen, dass es ein raues endoplasmatisches Retikulum und ein anderes mit einem glatten Aussehen gibt. Während das raue endoplasmatische Retikulum Hunderte von Ribosomen in seine äußere Oberfläche eingebettet hat (die für die Translation von Membranproteinen verantwortlich sind), hängt der glatte Teil mit dem Lipidstoffwechsel zusammen.

Das glatte und raue endoplasmatische Retikulum (Quelle: OpenStax über Wikimedia Commons) Die Funktion dieser Organelle hat mit der Verarbeitung und Verteilung von zellulären Proteinen zu tun, insbesondere solchen, die mit Lipidmembranen assoziiert sind, mit anderen Worten, an denen sie beteiligt ist die erste Station der Sekretionsroute.

Es ist auch eine der Hauptglykosylierungsstellen des Proteins, nämlich die Addition von Kohlenhydrateinheiten an bestimmte Regionen der Peptidkette eines Proteins.

Golgi-Komplex

Der Golgi-Komplex oder -Apparat ist eine weitere Organelle, die auf die Verarbeitung und Verteilung von Proteinen vom endoplasmatischen Retikulum zu ihren endgültigen Bestimmungsorten spezialisiert ist, bei denen es sich um Lysosomen, sekretorische Vesikel oder die Plasmamembran handeln kann.

Im Inneren finden auch die Glykolipidsynthese und die Proteinglykosylierung statt.

Es handelt sich also um einen Komplex aus abgeflachten „Beuteln“ oder Zisternen, die von einer Membran bedeckt sind und mit einer großen Anzahl von Transportvesikeln verbunden sind, die sich von sich selbst lösen.

Es hat eine Polarität, weshalb eine cis-Fläche (in Richtung des endoplasmatischen Retikulums ausgerichtet) und eine trans-Fläche (wo die Vesikel austreten) erkannt werden.

Lysosomen

Das Lysosom baut die Materialien ab, die in die Zelle gelangen, und recycelt intrazelluläre Materialien. Schritt 1 - Material, das durch die Plasmamembran in die Lebensmittelvakuole gelangt. Schritt 2 - Ein Lysosom innerhalb eines aktiven hydrolytischen Enzyms erscheint, wenn sich die Lebensmittelvakuole von der Plasmamembran entfernt. Schritt 3 - Fusion des Lysosoms mit der Lebensmittelvakuole und den hydrolytischen Enzymen. Schritt 4 - Hydrolytische Enzyme verdauen Lebensmittelpartikel. Jordan hawes Sie sind Organellen, die von einer Membran umgeben sind und für den Abbau verschiedener Arten großer organischer Moleküle wie Proteine, Lipide, Kohlenhydrate und Nukleinsäuren verantwortlich sind, für die sie spezielle Hydrolaseenzyme haben.

Sie fungieren als "Reinigungssystem" der Zelle und sind das Recyclingzentrum für veraltete Komponenten, einschließlich defekter oder unnötiger zytosolischer Organellen.

Sie haben das Aussehen von kugelförmigen Vakuolen und sind relativ dicht im Inhalt, aber ihre Form und Größe variiert von Zelle zu Zelle.

Peroxisomen

Grafische Darstellung eines Peroxisoms.
Quelle: Rock 'n Roll Diese kleinen Organellen wirken bei vielen Reaktionen des Energiestoffwechsels von Tieren; Sie haben bis zu 50 verschiedene Arten von Enzymen und sind beteiligt an:

- Produktion von Wasserstoffperoxid und Beseitigung freier Radikale

- Der Abbau von Fettsäuren, Aminosäuren und anderen organischen Säuren

- Die Biosynthese von Lipiden (insbesondere Cholesterin und Dolichol)

- Die Synthese von Gallensäuren aus Cholesterin

- Die Synthese von Plasmalogenen (essentiell für Herz- und Hirngewebe) usw.

Mitochondrien

Mitochondrien

Mitochondrien sind die wichtigsten Energie produzierenden Organellen in Form von ATP in tierischen Zellen mit aerobem Stoffwechsel. Sie sind einem Bakterium morphologisch ähnlich und haben ein eigenes Genom, so dass sie sich unabhängig von der Zelle vermehren.

Diese Organellen haben eine „integrative“ Funktion im Zwischenstoffwechsel verschiedener Stoffwechselwege, insbesondere im Hinblick auf oxidative Phosphorylierung, Fettsäureoxidation, Krebszyklus, Harnstoffzyklus, Ketogenese und Glukoneogenese.

Zilien und Flagellen

Viele tierische Zellen haben Zilien oder Flagellen, die ihnen die Fähigkeit geben, sich zu bewegen. Beispiele hierfür sind Spermien, Flagellenparasiten wie Trypanosomatiden oder Haarzellen, die in respiratorischen Epithelien vorhanden sind.

Zilien und Flagellen bestehen im Wesentlichen aus mehr oder weniger stabilen Anordnungen von Mikrotubuli und ragen vom Cytosol zur Plasmamembran.

Die Zilien sind kürzer, ähnlich wie Haare, während die Flagellen, wie der Name schon sagt, länger und dünner sind und auf Zellbewegungen spezialisiert sind.

Beispiele für Tierzellen

Es gibt mehrere Beispiele für tierische Zellen in der Natur, darunter:

- Neuronen, ein Beispiel für ein großes Neuron, ist das Riesenkalmar-Axon, das bis zu 1 Meter lang und 1 Millimeter breit sein kann.

Nervenzelle (Quelle: Benutzer: Dhp1080 über Wikimedia Commons)

- Die Eier, die wir zum Beispiel konsumieren, sind ein gutes Beispiel für die größten Zellen, besonders wenn wir ein Straußenei betrachten.

- Die Hautzellen, aus denen die verschiedenen Schichten der Dermis bestehen.

- Alle einzelligen Tiere, wie z. B. Flagellenprotozoen, die beim Menschen zahlreiche Krankheiten verursachen.

- Die Samenzellen von Tieren mit sexueller Fortpflanzung, die einen Kopf und einen Schwanz haben und gerichtete Bewegungen haben.

- Rote Blutkörperchen, dh Zellen ohne Kern, oder der Rest der Blutkörperchen, z. B. weiße Blutkörperchen. Im folgenden Bild sehen Sie rote Blutkörperchen auf einer Folie:

Tierzelltypen

Bei Tieren gibt es eine große zelluläre Vielfalt. Als nächstes werden wir die relevantesten Typen erwähnen:

Blutzellen

Im Blut finden wir zwei Arten spezialisierter Zellen. Rote Blutkörperchen oder Erythrozyten sind für den Sauerstofftransport zu den verschiedenen Organen des Körpers verantwortlich. Eine der wichtigsten Eigenschaften roter Blutkörperchen ist, dass der Zellkern im reifen Zustand verschwindet.

In den roten Blutkörperchen befindet sich Hämoglobin, ein Molekül, das Sauerstoff binden und transportieren kann. Erythrozyten sind wie eine Scheibe geformt. Sie sind rund und flach. Seine Zellmembran ist flexibel genug, damit diese Zellen enge Blutgefäße durchqueren können.

Der zweite Zelltyp sind weiße Blutkörperchen oder Leukozyten. Ihre Funktion ist völlig anders. Sie sind an der Abwehr von Infektionen, Krankheiten und Keimen beteiligt. Sie sind ein wichtiger Bestandteil des Immunsystems.

Muskelzellen

Muskeln bestehen aus drei Zelltypen: Skelett, Glatt und Herz. Diese Zellen ermöglichen die Bewegung bei Tieren. Wie der Name schon sagt, ist der Skelettmuskel an den Knochen befestigt und trägt zu deren Bewegungen bei. Die Zellen dieser Strukturen zeichnen sich dadurch aus, dass sie lang wie eine Faser sind und mehr als einen Kern (mehrkernig) aufweisen.

Sie bestehen aus zwei Arten von Proteinen: Actin und Myosin. Beide können unter dem Mikroskop als "Bänder" dargestellt werden. Aufgrund dieser Eigenschaften werden sie auch als gestreifte Muskelzellen bezeichnet.

Mitochondrien sind eine wichtige Organelle in Muskelzellen und kommen in hohen Anteilen vor. Ungefähr zu Hunderten.

Glatte Muskeln bilden ihrerseits die Wände der Organe. Im Vergleich zu Skelettmuskelzellen sind sie kleiner und haben einen einzigen Kern.

Schließlich befinden sich die Herzzellen im Herzen. Diese sind für die Beats verantwortlich. Sie haben einen oder mehrere Kerne und ihre Struktur ist verzweigt.

Epithelzellen

Epithelzellen bedecken die Außenflächen des Körpers und die Oberflächen der Organe. Diese Zellen sind flach und im Allgemeinen unregelmäßig geformt. Typische Strukturen bei Tieren wie Krallen, Haare und Nägel bestehen aus Clustern von Epithelzellen. Sie werden in drei Typen eingeteilt: Plattenepithel, säulenförmig und kubisch.

- Der erste Typ, der schuppige, schützt den Körper vor dem Eindringen von Keimen und bildet mehrere Schichten auf der Haut. Sie sind auch in den Blutgefäßen und in der Speiseröhre vorhanden.

- Die Säule ist im Magen, Darm, Pharynx und Larynx vorhanden.

- Die Kubik befindet sich in der Schilddrüse und in den Nieren.

Nervenzellen

Nervenzellen oder Neuronen sind die Grundeinheit des Nervensystems. Seine Funktion ist die Übertragung des Nervenimpulses. Diese Zellen haben die Besonderheit, miteinander zu kommunizieren. Drei Arten von Neuronen können unterschieden werden: sensorische, Assoziations- und Motoneuronen.

Neuronen bestehen typischerweise aus Dendriten, Strukturen, die diesem Zelltyp ein baumartiges Aussehen verleihen. Der Zellkörper ist der Bereich des Neurons, in dem sich die Zellorganellen befinden.

Die Axone sind die Prozesse, die sich über den ganzen Körper erstrecken. Sie können ziemlich lange Längen erreichen: von Zentimetern bis Metern. Die Axone verschiedener Neuronen bilden die Nerven.

Unterschiede zwischen tierischen und pflanzlichen Zellen

Es gibt bestimmte Schlüsselaspekte, die eine tierische Zelle von einer Pflanze unterscheiden. Die Hauptunterschiede hängen mit dem Vorhandensein von Zellwänden, Vakuolen, Chloroplasten und Zentriolen zusammen.

Zellwand

Zellwandstruktur

Einer der bemerkenswertesten Unterschiede zwischen den beiden eukaryotischen Zellen ist das Vorhandensein einer Zellwand in Pflanzen, eine Struktur, die bei Tieren fehlt. Der Hauptbestandteil der Zellwand ist Zellulose.

Die Zellwand ist jedoch nicht nur für Pflanzen. Es kommt auch in Pilzen und Bakterien vor, obwohl die chemische Zusammensetzung zwischen den Gruppen variiert.

Im Gegensatz dazu sind tierische Zellen durch eine Zellmembran begrenzt. Diese Eigenschaft macht tierische Zellen viel flexibler als pflanzliche Zellen. Tatsächlich können tierische Zellen unterschiedliche Formen annehmen, während Zellen in Pflanzen starr sind.

Vakuolen

Vakuolen sind eine Art Säcke, die mit Wasser, Salzen, Ablagerungen oder Pigmenten gefüllt sind. In tierischen Zellen sind Vakuolen normalerweise ziemlich zahlreich und klein.

In Pflanzenzellen gibt es nur eine einzige große Vakuole. Dieser "Sack" bestimmt den Zellturgor. Wenn die Pflanze mit Wasser gefüllt ist, sieht sie prall aus. Wenn sich die Vakuole leert, verliert die Pflanze an Steifheit und verdorrt.

Chloroplasten

Chloroplasten sind Membranorganellen, die nur in Pflanzen vorhanden sind. Chloroplasten enthalten ein Pigment namens Chlorophyll. Dieses Molekül fängt Licht ein und ist für die grüne Farbe der Pflanzen verantwortlich.

Ein wichtiger pflanzlicher Prozess findet in Chloroplasten statt: die Photosynthese. Dank dieser Organelle kann die Pflanze Sonnenlicht aufnehmen und durch biochemische Reaktionen in organische Moleküle umwandeln, die als Nahrung für die Pflanze dienen.

Tiere haben diese Organelle nicht. Für Lebensmittel benötigen sie eine externe Kohlenstoffquelle, die in Lebensmitteln enthalten ist. Pflanzen sind daher Autotrophen und tierische Heterotrophe. Wie bei den Mitochondrien wird angenommen, dass der Ursprung der Chloroplasten endosymbiotisch ist.

Centriolen

Centriolen fehlen in Pflanzenzellen. Diese Strukturen sind tonnenförmig und an Zellteilungsprozessen beteiligt. Mikrotubuli werden aus den Zentriolen geboren, die für die Verteilung der Chromosomen in Tochterzellen verantwortlich sind.

Verweise

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