am Puls Biologie 5, Schulbuch

26 1.5 Aufbau der Zelle Prozyte und Euzyte Du bist – wie jeder andere Mensch auch – von einer Vielzahl von nützlichen, neutralen und schädlichen Bakterien besiedelt. Bakterien sind Prokaryoten – diese Lebewesen besitzen keinen Zellkern. Ihnen gegenüber stehen Eukaryoten – Lebewesen mit Zellkernen. Wir Menschen so wie alle vielzelligen Lebewesen gehören in die Grup- pe der Eukaryoten. Die einzelne prokaryotische Zelle nennt man die Prozyte. Eine eukaryotische Zelle heißt Euzyte . Abgesehen vom Zellkern unterscheiden sich Prozyten und Euzyten aber auch in vielen an- deren Aspekten. Ein sehr auffälliger Unterschied ist die Größe ( k Abb. 19) – Euzyten besitzen aber auch vielfältige Strukturen in Ihrem Inneren. Prozyten (ohne Zellkern) sind viel kleiner als Euzyten (mit Zellkern) Abb.19: Euzyte und Prozyte. Eine durchschnittliche Prozyte ist so klein, dass Hunderte von ihr in eine Euzyte passen würden. Prozyte Zellwand Zellmembran zentrale Vakuole Zellkern Zytoplasma Euzyte (hier: Pflanzenzelle) Basiskonzept Kompartimentierung: Während in Pro- zyten fast alle Moleküle an jeden Ort der Zelle wandern können, ist das bei Euzyten aufgrund der Zellgröße und der vielfältigen Stoffwechselvorgänge nicht denkbar: Alle Prozesse würden viel zu lange dauern, Mole- küle, die an einem Ort der Zelle nötig sind, würden sich über die riesige Zelle verdünnen, und Stoffwechsel wäre unmöglich. Daher sind Euzyten kompartimentiert: Abgegrenzte Or- ganellen übernehmen bestimmte Funktionen, dadurch ist Arbeitsteilung möglich. Das Innenleben der Zellen Abb. 20: Aufbau der Prozyte. In einer Bakterienzelle herrscht molekulares Gedränge. Die feste Zellwand (weiß) liegt zwischen zwei Membranen, im Zellinneren drängen sich Proteine (beige und braun) um Riboso- men (orange, siehe S. 33), DNA (violett) und RNA (Kopien von DNA-Stücken, grün). Andere Strukturen wie ein Nahrungsbläschen (gelb) und eine Geißel (rotbraun, links oben) sind zu erkennen. Wenn man eine Prozyte mit allen ihren Details betrachtet, herrscht scheinbar Chaos: Sämtliche Proteine (und andere Zellstrukturen) der Zelle drängen sich um die DNA, die Erbsubstanz der Zelle (DNA steht für d esoxyribo n ucleic a cid, dt. D esoxyribo n uklein s äure). Es ist keinerlei Ord- nung erkennbar ( k Abb. 20). Auch wenn dieses Durcheinander merkwürdig erscheint, ist es den- noch nachvollziehbar: Prozyten sind klein, ein Molekül kann schnell zu jedem Ort der Zelle wan- dern – Abgrenzungen sind nicht nötig, ja sogar hinderlich. Wenn du dir aber im Gegensatz dazu eine viel größere Euzyte vorstellst, ist leicht verständlich, warum bei diesem Zelltyp mehr Strukturierung nötig ist. Vergleiche ein kleines Zelt mit einem großen Haus: Im Zelt ist jeder Gegenstand nur einen Handgriff entfernt. Wände, Schränke, etc. würden nur unnötig Raum einnehmen. Im Haus dagegen muss mehr Ordnung herrschen. Lägen alle Möbel und Gegenstände im Innenraum her- um, wäre ein geregeltes Leben in diesem Haus undenkbar. Hier ist Kompartimentierung (Ein- teilung in abgegrenzte Bereiche) nötig. Aus demselben Grund sind in Euzyten im Lauf der Evolution viele Strukturen entstanden, die dafür sorgen, dass bestimmte Moleküle gesam- melt und transportiert werden, dass Stoffwech- selvorgänge nicht überall zugleich ablaufen und dass die DNA sich nicht über die ganze Zelle ver- teilt. Diese Strukturen werden Organellen genannt. Sie übernehmen unterschiedliche Aufgaben. Erst diese Arbeitsteilung ermöglicht in der großen Euzyte einen effizienten Stoffwechsel. Prozyten besitzen einen ungeglie- derten Innenraum, Euzyten sind durch Organellen in viele Kompartimente unterteilt Kompartimentierung Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv