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Fachgebiet - Zellbiologie

Die Zelle (lat. cella "Kammer") ist die kleinste Einheit, die die Kennzeichen des Lebens trägt, zu denen u.a. Wachstum und Vermehrung, Stoffwechsel sowie Selbststeuerungs- und Regulationsmechanismen gehören.

Es gibt zwei verschiedene Grundtypen von Zellen: Procyte und Eucyte. Organismen, die aus Procyten aufgebaut sind, heißen Prokaryonten. Es handelt sich hier um Bakterien und Archebakterien. Organismen mit höher entwickelter Struktur weisen den Zelltyp Eucyte auf, sie heißen Eukaryonten. Bei den Eukaryonten unterscheidet man zwischen pflanzlichen und tierischen Zellen sowie Zellen von Pilzen.

Eucyten sind von einer semipermeablen Zellmembran umschlossen, die den Stoffaustausch mit der Umgebung ermöglicht. Pflanzliche Zellen sind darüber hinaus von einer festen, cellulosehaltigen Zellwand umgeben. Die Zellwände von Pilzen sind hingegen aus Chitin aufgebaut. Die Eukaryonten besitzen einen Zellkern, der u.a. die Chromosome als Träger der Erbinformation enthält. Weitere wesentliche, im Cytoplasma lokalisierte Organellen sind die Mitochondrien, die für die Zellatmung und somit für die Energiegewinnung verantwortlich sind, das endoplasmatische Retikulum als Träger der Ribosomen, an denen wiederum die Proteinsynthese abläuft und der Golgi-Apparat, der u.a. den Stofftransport regelt. Tierische Zellen enthalten Lysosome, die hydrolytische Enzyme enthalten und für die Verdauung von zelleigenem und zellfremden Material verantwortlich sind. In den pflanzlichen Zellen wird diese Funktion von den Vakuolen übernommen, die darüber hinaus für die Speicherung organischer Verbindungen, anorganischer Ionen und schädlicher Stoffwechselprodukte sowie dem Aufbau des Zellinnendrucks (Turgor) verantwortlich sind. Weiterhin besitzen grüne Pflanzen neben den Chromoplasten und Leukoplasten noch die Chloroplasten, in denen die Photosynthese abläuft.

Die prokaryontischen Zellen besitzen weder einen Zellkern noch die meisten anderen Zellorganellen.

Abb.1
3D-animierter Flug in eine Zelle
© Wiley-VCH

Siehe auch: Stammzellen

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

MikroorganismenLevel 130 min.

BiochemieBiologische GrundlagenZellmorphologie

In der Lerneinheit werden Bakterien, Pilze, Algen, Protozoen und Viren als die typischen Vertreter von Mikroorganismen vorgestellt. Man erfährt etwas über Größe, Vorkommen und charakteristische Merkmale dieser Mikroorganismen und über die Krankheiten, die von ihnen ausgelöst werden.

Diagnostische Tests zur KrebsfrüherkennungLevel 130 min.

BiochemieMedizinische Chemie und BiochemiePathobiochemie

Welche diagnostischen Tests lassen sich zur Krebsfrüherkennung einsetzen und auf welchen zellulären Veränderungen bzw. welchen Tumormarkern basieren diese Testverfahren?

Diagnostische Tests zur Krebsfrüherkennung kompaktLevel 115 min.

BiochemieMedizinische Chemie und BiochemiePathobiochemie

Welche diagnostischen Tests lassen sich zur Krebsfrüherkennung einsetzen und auf welchen zellulären Veränderungen bzw. welchen Tumormarkern basieren diese Testverfahren? Diese Lerneinheit ist eine kompakte Einführung in diesen Themenkreis.

Fertigung eines Mikrofluidik- Bauteils zur Lebendzellzahlbestimmung mittels ReinraumtechnikLevel 230 min.

ChemieTechnische ChemieChemische Messtechnik

Ziel dieser Arbeit war die Herstellung einer mikrofluiden Zellzählkammer. Die Grundlage bildete ein mit Chrom beschichteter Silicium-Wafer. Das Chrom wurde mittels Ammoniumcernitrat selektiv geätzt und diente im Weiteren als Ätzmaske. Durch anisotrophes Ätzen erfolgte die Strukturierung des Silicium-Wafer. Mit Hilfe des gefertigten Abformrohling sollte die Kanalstruktur im Anschluss über einen Kaltabformung in einen Kunststoff übertragen werde. Verkappt und an eine Mikropumpe angeschlossen war es möglich, verschiedene Zellen durch das System fließen zu lassen und ihr Fließverhalten mittels eines Mikroskops zu analysieren.

Genomstruktur in Eu- und ProkaryontenLevel 160 min.

BiochemieBiologische GrundlagenZellmorphologie

In dieser Lerneinheit werden pro- und eukaryontische Zellen verglichen und die Organisation des Genoms erläutert.

Eukaryontische ZelleLevel 130 min.

BiochemieBiologische GrundlagenZellmorphologie

In dieser Lerneinheit werden die wichtigsten Bestandteile einer eukaryontischen Zelle erläutert.

Proteine und der genetische CodeLevel 160 min.

BiochemieProteinbiosyntheseProteine

In dieser Lerneinheit werden die Grundlagen des Aufbaus von Proteinen und die Codierung der Aminosäuren in der DNA erläutert.

Einführung in die GenexpressionLevel 160 min.

BiochemieProteinbiosyntheseTranskription und Genregulation

Diese Lerneinheit ist eine Einführung in die Grundlagen der Genexpression in Pro- und Eukaryonten.

Zellaufbau und ZellorganellenLevel 160 min.

BiochemieBiologische GrundlagenZellmorphologie

Anhand von Abbildungen und Animationen und einer umfangreichen Literatursammlung sowie ausgewählten Links wird in die Cytologie eingeführt.