Zellbiologie und biochemische Grundlagen

Zellen

Alle Lebewesen auf dieser Welt, vom Menschen bis zum kleinsten Bakterium, bestehen aus Zellen. Sie sind die kleinste Einheit des Lebendigen. Bakterien bestehen als Einzeller aus nur einer einzigen Zelle. Dies sieht bei uns Menschen schon ganz anders aus, denn unser Körper besteht aus rund 75 Billionen Zellen. Aus mehrere Zellen aufgebaute Lebewesen werden Mehrzeller genannt. Obwohl alle Zellen einen ähnlichen Grundbauplan haben, können sie ganz unterschiedlich aussehen. Denn es gibt viele verschiedene Typen von Zellen. Beispielsweise sieht eine menschliche Nervenzelle ganz anders als eine menschliche Hautzelle aus. Mit ihrem Aussehen unterscheiden sie sich auch in ihren Aufgaben.

Vermehrung und Entwicklung von Zellen

Zellen vermehren sich durch Teilung. Damit eine Zelle sich teilen kann, muss sie zunächst wachsen und ihre Bestandteile vermehren. Spezialisiert sich eine Zelle zu einem bestimmten Typ, zum Beispiel zu einer Muskel- oder Haarzelle, wird von Zelldifferenzierung gesprochen. Zellen bestehen nicht unendlich lang. Im Laufe deines Lebens entstehen viele neue Zellen, während alte Zellen absterben. Alles über den Zellzyklus, die Zellkernteilung-, die sogenannte Mitose, die Nutzung von Stammzellen und über eine unkontrollierte Vermehrung von Zellen, die zur Entstehung von Krebs führen kann, fällt in den Themenbereich der Genetik und Entwicklungsbiologie.

Zellbiologie

Zellbiologen erforschen die Zellen im kleinsten Detail. Die meisten Zellen sind allerdings so klein, dass sie für unsere Augen nicht mehr sichtbar sind. Daher sind die Biologen auf die Hilfe von Mikroskopen angewiesen. Mit Hilfe eines Lichtmikroskops machte Robert Hooke die erstaunliche Entdeckung von Zellen im 17. Jahrhundert, indem er Flaschenkork mikroskopierte. Er erkannte, dass dieser aus winzig kleinen Hohlräumen aufgebaut ist und nannte diese Zellen. Mit neueren Elektronenmikroskopen lassen sich sogar die einzelnen Zellbestandteile genau beobachten. Auch andere Themen rund um die Zellen wie die Zellteilung oder der Stofftransport an der Biomembran werden von Zellbiologen untersucht. In der Mittelstufe lernst du insbesondere wie Zellen aufgebaut sind, welche Aufgaben sie besitzen, wie sie sich vermehren, welche Zelltypen es gibt, was der Unterschied zwischen einer Pflanzen- und einer Tierzelle ist, wie Zellen Energie gewinnen und warum Bakterien zu den sogenannten Prokaryoten und Zellen von Menschen, Tieren, Pflanzen und Pilzen zu den Eukaryoten gezählt werden. Dieses Wissen wirst du in der Oberstufe vertiefen. Vor allem die einzelnen Funktionen der Zellorganellen lernst du besser kennen. Zudem lernst du wie Mitochondrien und Chloroplasten vermutlich entstanden sind, einiges über den Aufbau der Zellmembran und den Transportvorgängen an dieser und weiteren Transportvorgängen innerhalb der Zelle.