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Somatisch werden Zellen genannt, die den Körper (Soma) mehrzelliger Organismen bilden und nicht an der sexuellen Fortpflanzung beteiligt sind. Als Teil einer Vielzahl von Körpergeweben weisen die somatischen Zellen jedes Gewebes spezifische strukturelle, metabolische und chemische Eigenschaften auf, die während des Differenzierungsprozesses erworben werden.

Gamet(Gamet): eine Keimzelle (Sperma oder Ei), die einen haploiden Chromosomensatz enthält, d. h. eine Kopie jedes Chromosoms.

Bei der sexuellen Fortpflanzungsmethode haben Nachkommen in der Regel zwei Elternteile. Jeder Elternteil produziert Geschlechtszellen. Geschlechtszellen oder Gameten , haben einen halben oder haploiden Chromosomensatz und entstehen dadurch Meiose. Auf diese Weise, Gamet (vom griechischen Gameten – Ehefrau, Gameten – Ehemann) – eine reife Fortpflanzungszelle, die einen haploiden Chromosomensatz enthält und in der Lage ist, mit einer ähnlichen Zelle des anderen Geschlechts zu einer Zygote zu verschmelzen, und die Anzahl der Chromosomen beträgt diploid. In einem diploiden Satz hat jedes Chromosom ein gepaartes (homologes) Chromosom. Eines der homologen Chromosomen stammt vom Vater, das andere von der Mutter. Der weibliche Gamete wird genannt Ei, männlich - Sperma. Der Prozess der Gametenbildung wird zusammenfassend als bezeichnet - Gametogenese.

Ähnlichkeiten zwischen Körper- und Keimzellen:

1. Körper- und Keimzellen haben einen gemeinsamen Ursprung, da sie aus genetisch identischen embryonalen Zellen gebildet werden, die alle genetischen Informationen enthalten, die für die Bildung verschiedener Zelltypen während der Entwicklung des Organismus erforderlich sind.
2. Alle Arten von Mutationen treten in somatischen Zellen auf (auch unter dem Einfluss verschiedener Strahlungen), die für Keimzellen charakteristisch sind.
3. Die Mutationshäufigkeiten in Keim- und Körperzellen unterscheiden sich nicht signifikant.

Geschlechtszellen (Gameten) sind hochspezialisierte Zellen für den Prozess der sexuellen Fortpflanzung. Ihre Unterschiede zu Körperzellen:

1. Spermatozoen und Eier verfügen nicht über einen diploiden Chromosomensatz, wie es für Körperzellen typisch ist, sondern über einen haploiden Satz, also eine halbierte Chromosomenzahl. So haben die Körperzellen einer Biene 32 Chromosomen und die gebildeten Keimzellen 16. Menschliche Körperzellen haben 46 Chromosomen, Spermien und Eizellen haben 23.
2. In Keimzellen ist das Kern-Plasma-Verhältnis im Vergleich zu somatischen Zellen stark verändert. Dies wird am Beispiel der Vogeleier deutlich. Als Ei gilt eigentlich nur das „Dotter“, die Eizelle eines Vogels. Das Volumen des Eigelbs von Vogeleiern ist millionenfach größer als das Volumen der Zelle, die den Ausgangspunkt für seine Entwicklung bildete. Das Volumen des Kerns ändert sich nicht so stark. Und wenn wir aus der Masse des Zytoplasmas eines Vogeleies Substanzen ausschließen, die sozusagen darin enthalten sind. „in Reserve“ für die Entwicklung des Embryos (Dottereinschlüsse) und wenn man von „reinem Zytoplasma“ spricht (was nicht ganz richtig ist), ist es immer noch offensichtlich, dass die Masse des Eies stark an Volumen zunimmt.
3. Maße
4. Anpassungsfähigkeit an Bewegung (Sperma) und Lagerung Nährstoffe für den Embryo (Eizelle),
5. Bildungsstadien (Spermatogenese und Oogenese),
6. fast vollständiges Fehlen von Zytoplasma, kompakte Packung des genetischen Materials im Zellkern, das Vorhandensein eines Akrosoms (modifizierter Golgi-Apparat), eine große Anzahl von Mitochondrien, Hals und Schwanz – der größte Unterschied besteht in der Struktur der Spermien, weil Sie erfüllen eine Funktion mit Zugriff auf die externe Umgebung.

Eier ähneln in ihren Organellen somatischen Zellen, verfügen jedoch über einen großen Nährstoffvorrat und zusätzliche Membranen.

Chromosomen sind intensiv gefärbte Körper, die aus einem DNA-Molekül bestehen, das an Histonproteine ​​gebunden ist. Chromosomen werden zu Beginn der Zellteilung (in der Prophase der Mitose) aus Chromatin gebildet, lassen sich jedoch am besten in der Metaphase der Mitose untersuchen. Wenn sich die Chromosomen in der Äquatorialebene befinden und unter einem Lichtmikroskop deutlich sichtbar sind, erreicht die DNA in ihnen die maximale Spiralisierung.

Chromosomen bestehen aus zwei Schwesterchromatiden (doppelten DNA-Molekülen), die im Bereich der primären Verengung – dem Zentromer – miteinander verbunden sind. Das Zentromer teilt das Chromosom in zwei Arme. Abhängig von der Lage des Zentromers werden die Chromosomen unterteilt in:

Das metazentrische Zentromer liegt in der Mitte des Chromosoms und seine Arme sind gleich;

Das submetazentrische Zentromer ist aus der Mitte der Chromosomen verschoben und ein Arm ist kürzer als der andere.

akrozentrisch – das Zentromer liegt nahe am Ende des Chromosoms und ein Arm ist viel kürzer als der andere.

Einige Chromosomen weisen sekundäre Verengungen auf, die eine Region, die als Satellit bezeichnet wird, vom Chromosomenarm trennen, aus dem der Nukleolus im Interphasekern gebildet wird.

Chromosomenregeln

1. Konstanz der Zahl. Somatische Körperzellen jeder Art haben eine genau definierte Anzahl von Chromosomen (beim Menschen - 46, bei Katzen - 38, bei Drosophila-Fliegen - 8, bei Hunden - 78, bei Hühnern - 78).

2. Paarung. Jedes Chromosom in somatischen Zellen mit diploidem Satz hat das gleiche homologe (identische) Chromosom, identisch in Größe und Form, aber unterschiedlich im Ursprung: eines vom Vater, das andere von der Mutter.

3. Individualität. Jedes Chromosomenpaar unterscheidet sich vom anderen Paar in Größe, Form und abwechselnden hellen und dunklen Streifen.

4. Kontinuität. Vor der Zellteilung verdoppelt sich die DNA und bildet zwei Schwesterchromatiden. Nach der Teilung gelangt jeweils ein Chromatid in die Tochterzellen und somit sind die Chromosomen kontinuierlich – aus einem Chromosom wird ein Chromosom gebildet.

Alle Chromosomen sind in Autosomen und Geschlechtschromosomen unterteilt. Autosomen sind alle Chromosomen in Zellen, mit Ausnahme der Geschlechtschromosomen, von denen es 22 Paare gibt. Sexualchromosomen sind das 23. Chromosomenpaar, das die Bildung männlicher und weiblicher Organismen bestimmt.

Somatische Zellen haben einen doppelten (diploiden) Chromosomensatz, während Geschlechtszellen einen haploiden (einzelnen) Satz haben.

Als Zellchromosomen wird ein bestimmter Satz von Zellchromosomen bezeichnet, der sich durch die Konstanz ihrer Anzahl, Größe und Form auszeichnet Karyotyp.

Um den komplexen Satz der Chromosomen zu verstehen, werden sie mit abnehmender Größe paarweise angeordnet, wobei die Position des Zentromers und das Vorhandensein sekundärer Verengungen berücksichtigt werden. Ein solcher systematischer Karyotyp wird als Idiogramm bezeichnet.

Zum ersten Mal wurde eine solche Systematisierung der Chromosomen auf dem Genetikkongress in Denver (USA, 1960) vorgeschlagen.

1971 wurden in Paris Chromosomen nach Farbe und Wechsel dunkler und heller Streifen von Hetero- und Euchromatin klassifiziert.

Um den Karyotyp zu untersuchen, verwenden Genetiker die Methode der zytogenetischen Analyse, mit der eine Reihe von Erbkrankheiten diagnostiziert werden können, die mit Störungen der Anzahl und Form der Chromosomen verbunden sind.

1.2. Lebenszyklus einer Zelle.

Das Leben einer Zelle vom Moment ihrer Entstehung durch Teilung bis zu ihrer eigenen Teilung oder ihrem Tod wird als Lebenszyklus der Zelle bezeichnet. Im Laufe des Lebens wachsen Zellen, differenzieren sich und erfüllen bestimmte Funktionen.

Das Leben einer Zelle zwischen den Zellteilungen wird als Interphase bezeichnet. Die Interphase besteht aus drei Perioden: präsynthetisch, synthetisch und postsynthetisch.

Die Präsyntheseperiode folgt unmittelbar auf die Teilung. Zu diesem Zeitpunkt wächst die Zelle intensiv und erhöht die Anzahl der Mitochondrien und Ribosomen.

Während der Syntheseperiode kommt es zur Replikation (Verdoppelung) der DNA-Menge sowie zur Synthese von RNA und Proteinen.

In der Zeit nach der Synthese speichert die Zelle Energie, Spindel-Achromatin-Proteine ​​werden synthetisiert und die Vorbereitungen für die Mitose laufen.

Es gibt verschiedene Arten der Zellteilung: Amitose, Mitose, Meiose.

Unter Amitose versteht man die direkte Teilung prokaryontischer Zellen und einiger Zellen beim Menschen.

Mitose ist eine indirekte Zellteilung, bei der Chromosomen aus Chromatin gebildet werden. Somatische Zellen eukaryotischer Organismen teilen sich durch Mitose, wodurch die Tochterzellen genau den gleichen Chromosomensatz erhalten, den die Tochterzelle hatte.

Mitose

Die Mitose besteht aus 4 Phasen:

Prophase ist die Anfangsphase der Mitose. Zu diesem Zeitpunkt beginnt die Spiralisierung der DNA und die Verkürzung der Chromosomen, die aus dünnen, unsichtbaren Chromatinsträngen kurz, dick, im Lichtmikroskop sichtbar und in Form einer Kugel angeordnet werden. Der Nukleolus und die Kernmembran verschwinden, der Zellkern zerfällt, die Zentriolen des Zellzentrums divergieren zu den Polen der Zelle und die Filamente der Spindel erstrecken sich zwischen ihnen.

Metaphase – Chromosomen bewegen sich zur Mitte, an ihnen sind Spindelfäden befestigt. Chromosomen liegen in der Äquatorialebene. Sie sind unter dem Mikroskop deutlich sichtbar und jedes Chromosom besteht aus 2 Chromatiden. In dieser Phase kann die Anzahl der Chromosomen in der Zelle gezählt werden.

Anaphase – Schwesterchromatiden (die in der Synthesephase während der DNA-Verdoppelung auftreten) bewegen sich in Richtung der Pole.

Telophase (telos auf Griechisch – Ende) ist das Gegenteil von Prophase: Chromosomen verändern sich im Lichtmikroskop von kurz dick sichtbar zu dünn zu lang unsichtbar, die Kernmembran und der Nukleolus werden gebildet. Die Telophase endet mit der Teilung des Zytoplasmas in zwei Tochterzellen.

Die biologische Bedeutung der Mitose ist wie folgt:

Tochterzellen erhalten genau den gleichen Chromosomensatz wie die Mutterzelle, daher bleibt in allen Zellen des Körpers (somatische) eine konstante Anzahl von Chromosomen erhalten.

Alle Zellen außer den Geschlechtszellen teilen sich:

der Körper wächst in der Embryonal- und Postembryonalperiode;

alle funktionell veralteten Zellen des Körpers (Epithelzellen). Hautzellen Blutzellen, Schleimhautzellen usw.) werden durch neue ersetzt;

Es finden Prozesse der Regeneration (Wiederherstellung) verlorener Gewebe statt.

Mitosediagramm

Wenn eine sich teilende Zelle ungünstigen Bedingungen ausgesetzt ist, kann die Teilungsspindel die Chromosomen ungleichmäßig zu den Polen strecken, und dann werden neue Zellen mit einem anderen Chromosomensatz gebildet, und es kommt zu einer Pathologie somatischer Zellen (Heteroploidie der Autosomen), die dazu führt zu Erkrankungen von Geweben, Organen und dem Körper.

Zellen sind wie die Ziegel eines Hauses Baumaterial fast alle lebenden Organismen. Aus welchen Teilen bestehen sie? Welche Funktion erfüllen verschiedene spezialisierte Strukturen in einer Zelle? Antworten auf diese und viele weitere Fragen finden Sie in unserem Artikel.

Was ist eine Zelle?

Eine Zelle ist die kleinste Struktur- und Funktionseinheit lebender Organismen. Trotz seiner relativ geringen Größe bildet es eine eigene Entwicklungsstufe. Beispiele für einzellige Organismen sind die Grünalgen Chlamydomonas und Chlorella, die Protozoen Euglena, Amöben und Ciliaten. Ihre Größe ist wirklich mikroskopisch klein. Allerdings ist die Funktion der Körperzelle einer bestimmten systematischen Einheit recht komplex. Dies sind Ernährung, Atmung, Stoffwechsel, Bewegung im Raum und Fortpflanzung.

Allgemeiner Plan der Zellstruktur

Nicht alle lebenden Organismen haben eine Zellstruktur. Beispielsweise werden Viren aus Nukleinsäuren und einer Proteinhülle gebildet. Pflanzen, Tiere, Pilze und Bakterien bestehen aus Zellen. Sie alle unterscheiden sich in strukturellen Merkmalen. Ihre allgemeine Struktur ist jedoch dieselbe. Es wird durch den Oberflächenapparat, den inneren Inhalt – Zytoplasma, Organellen und Einschlüsse – repräsentiert. Die Funktionen von Zellen werden durch die Strukturmerkmale dieser Komponenten bestimmt. Bei Pflanzen findet die Photosynthese beispielsweise auf der inneren Oberfläche spezieller Organellen, den sogenannten Chloroplasten, statt. Tiere verfügen nicht über diese Strukturen. Die Struktur der Zelle (die Tabelle „Struktur und Funktionen von Organellen“ untersucht alle Merkmale im Detail) bestimmt ihre Rolle in der Natur. Allen vielzelligen Organismen ist jedoch gemeinsam, dass sie für den Stoffwechsel und die Verbindung aller Organe sorgen.

Zellstruktur: Tabelle „Struktur und Funktionen von Organellen“

Diese Tabelle hilft Ihnen, sich detailliert mit dem Aufbau zellulärer Strukturen vertraut zu machen.

Wie Sie sehen, hat jedes Zellorganell sein eigenes Komplexe Struktur. Darüber hinaus bestimmt die Struktur jedes einzelnen von ihnen die ausgeführten Funktionen. Nur die koordinierte Arbeit aller Organellen ermöglicht die Existenz von Leben auf zellulärer, Gewebe- und Organismusebene.

Grundfunktionen der Zelle

Zelle - einzigartige Struktur. Einerseits spielt jede seiner Komponenten ihre Rolle. Andererseits sind die Funktionen der Zelle einem einzigen koordinierten Betriebsmechanismus untergeordnet. Auf dieser Ebene der Lebensorganisation finden die wichtigsten Prozesse statt. Eine davon ist die Reproduktion. Es basiert auf einem Prozess. Es gibt zwei Hauptmethoden, dies zu tun. Gameten werden also durch Meiose geteilt, alle anderen (somatischen) werden durch Mitose geteilt.

Da die Membran semipermeabel ist, können verschiedene Stoffe in entgegengesetzter Richtung in die Zelle gelangen. Die Basis für alle metabolische Prozesse ist Wasser. Beim Eintritt in den Körper werden Biopolymere in einfache Verbindungen zerlegt. Aber Mineralien kommen in Lösungen in Form von Ionen vor.

Zelluläre Einschlüsse

Ohne Einschlüsse wären Zellfunktionen nicht vollständig realisierbar. Diese Stoffe sind eine Reserve des Organismus für ungünstige Zeiten. Dies können Dürre, niedrige Temperaturen oder unzureichender Sauerstoff sein. Die Speicherfunktionen von Stoffen in Pflanzenzellen werden von Stärke übernommen. Es kommt im Zytoplasma in Form von Granulat vor. In tierischen Zellen dient Glykogen als Speicherkohlenhydrat.

Was sind Stoffe?

In Struktur und Funktion ähnliche Zellen werden zu Geweben vereint. Diese Struktur ist spezialisiert. Beispielsweise sind alle Zellen des Epithelgewebes klein und eng aneinander angrenzend. Ihre Form ist sehr vielfältig. Dieser Stoff fehlt praktisch. Diese Struktur ähnelt einem Schild. Dadurch funktioniert das Epithelgewebe Schutzfunktion. Aber jeder Organismus braucht nicht nur einen „Schutzschild“, sondern auch eine Beziehung zur Umwelt. Um diese Funktion zu erfüllen, weist die Epithelschicht spezielle Formationen auf – Poren. Und bei Pflanzen sind die Stomata der Schale oder die Linsen des Korkens eine ähnliche Struktur. Diese Strukturen führen Gasaustausch, Transpiration, Photosynthese und Thermoregulation durch. Und vor allem laufen diese Prozesse auf molekularer und zellulärer Ebene ab.

Zusammenhang zwischen Zellstruktur und Funktion

Die Funktionen von Zellen werden durch ihre Struktur bestimmt. Alle Stoffe sind ein klares Beispiel dafür. Somit sind Myofibrillen zur Kontraktion fähig. Dabei handelt es sich um Muskelgewebezellen, die die Bewegung einzelner Teile und des gesamten Körpers im Raum durchführen. Aber das verbindende hat ein anderes Strukturprinzip. Diese Art von Gewebe besteht aus großen Zellen. Sie sind die Grundlage des gesamten Organismus. Auch Bindegewebe enthält eine große Menge an Interzellularsubstanz. Diese Struktur gewährleistet ein ausreichendes Volumen. Diese Art von Gewebe wird durch Sorten wie Blut-, Knorpel- und Knochengewebe repräsentiert.

Sie sagen, dass sie nicht wiederhergestellt werden... Es gibt viele unterschiedliche Ansichten zu dieser Tatsache. Allerdings zweifelt niemand daran, dass Neuronen den gesamten Körper zu einem Ganzen verbinden. Dies wird durch ein weiteres konstruktives Merkmal erreicht. Neuronen bestehen aus einem Körper und Fortsätzen – Axonen und Dendriten. Durch sie fließen Informationen nacheinander von den Nervenenden zum Gehirn und von dort zurück zu den Arbeitsorganen. Durch die Arbeit von Neuronen ist der gesamte Körper durch ein einziges Netzwerk verbunden.

So ist es bei den meisten lebenden Organismen der Fall Zellstruktur. Diese Strukturen sind die Bausteine ​​von Pflanzen, Tieren, Pilzen und Bakterien. Allgemeine Funktionen von Zellen sind die Teilungsfähigkeit und die Wahrnehmung von Faktoren Umfeld und Stoffwechsel.

1. Welche Formen haben Zellen? Wovon hängt das ab?

Die Form der Zellen unseres Körpers ist sehr vielfältig: flach, rund, spindelförmig, gewunden, haben einen oder mehrere Fortsätze oder Flagellen, was von der Lage der Zellen im Körper und den von diesen Zellen ausgeübten Funktionen abhängt.

2. Benennen Sie die Rolle des Kernels. Zytoplasma; Zellmembran.

Rolle des Kernels siehe Frage 3

Zytoplasma ist der lebende Inhalt der Zelle und besteht aus Organellen, Einschlüssen und Hyaloplasma. Hyaloplasma bildet die innere Umgebung der Zelle und sorgt für die Interaktion aller Zellteile untereinander; Die Zusammensetzung des Hyaloplasmas bestimmt die osmotischen Eigenschaften der Zelle. Organellen (endoplasmatisches Retikulum, Golgi-Komplex, Mitochondrien, Lysosomen) sorgen für die normale Funktion der Zellen im Besonderen und des Körpers als Ganzes (siehe Fragen 7,8,9,10).

Die Zellmembran dient als äußeres Gerüst der Zelle und grenzt die Zelle von der äußeren Umgebung ab; Hauptfunktionen: Schutz und Transport, die Membran sorgt auch für die Kommunikation zwischen Zellen, ist an der Wahrnehmung von Signalen aus der Umgebung und deren Weiterleitung an die Zelle (Rezeptor) beteiligt, beteiligt sich am Aufbau spezieller Zellstrukturen (Flagellen, Prozesse usw.). )

3. Welche Funktionen hat der Kernel? Welche menschlichen Zellen enthalten es nicht?

Der Zellkern ist für die Speicherung und Übertragung erblicher Informationen in Form einer unveränderten DNA-Struktur verantwortlich; Regulierung aller Lebensprozesse durch das Proteinsynthesesystem. Die meisten menschlichen Zellen haben einen Kern; es gibt auch mehrkernige Zellen; rote Blutkörperchen haben keinen Kern.

4. Wie viele Chromosomen gibt es in menschlichen Keim- und Körperzellen?

Beim Menschen enthalten Körperzellen einen doppelten Chromosomensatz – 23 Paare (46 Chromosomen); bei den Geschlechtern - einzeln (23 Chromosomen).

5. Was ist das Zytoplasma? Welche Rolle spielt es in der Zelle?

Siehe Frage 2.

6. Erklären Sie die Bedeutung einer solchen Membraneigenschaft wie der Semipermeabilität für eine Zelle?

Unter Semipermeabilität versteht man die Fähigkeit lebender Zellen, einige Substanzen passieren zu lassen, andere jedoch nicht. Wasser mit einigen gelösten Substanzen, die zur Ernährung der Zellen notwendig sind, dringt entlang eines Konzentrationsgradienten in die Zelle ein und Abfallprodukte werden entfernt, was die Aufrechterhaltung der Konstanz der ionischen und molekularen Zusammensetzung in der Zelle gewährleistet.

7. Erzählen Sie uns etwas über die Struktur und Rolle des endoplasmatischen Retikulums in der Zelle.

Das endoplasmatische Retikulum (ER) ist eine Art Labyrinth aus vielen winzigen Tubuli, Vesikeln und Säcken verschiedene Formen und Größen, deren Wände durch Elementar gebildet werden biologische Membranen. Es gibt zwei Arten von endoplasmatischem Retikulum: agranulär (glatt) und körnig (körnig, enthält Ribosomen auf der Oberfläche von Kanälen und Hohlräumen). EPS sorgt für die Aufteilung des Zellzytoplasmas in Kompartimente, die die Vermischung der darin ablaufenden chemischen Prozesse verhindern; sorgt für den Stofftransport sowohl innerhalb der Zelle als auch zwischen benachbarten Zellen. Granuläres ER sammelt sich an, isoliert zur Reifung und transportiert von Ribosomen synthetisierte Proteine ​​auf seiner Oberfläche, synthetisiert Zellmembranen; glattes EPS synthetisiert und transportiert Lipide, komplexe Kohlenhydrate und Steroidhormone und entfernt giftige Substanzen aus der Zelle.

8. Welche Funktionen erfüllt der Golgi-Komplex? Wie ist es aufgebaut?

Der Golgi-Komplex (CG) ist ein System flacher Säcke (Zisternen), aus denen Vesikel hervorgehen, und ein System von Membrantubuli, die den Komplex mit den Kanälen und Hohlräumen des glatten ER verbinden. In den CG-Tanks sammeln sich Synthese- und Zerfallsprodukte sowie in die Zelle gelangende und aus der Zelle entfernte Stoffe. Die angesammelten Substanzen werden in Vesikel verpackt und gelangen in das Zytoplasma, das dann entweder zur Ernährung der Zelle verwendet oder nach außen abtransportiert wird.

9. Warum werden Mitochondrien als „Batterie“ der Zelle bezeichnet?

Die Hauptfunktion der Mitochondrien ist die Oxidation organischer Substanzen, begleitet von der Freisetzung von Energie, die in die Bildung von ATP-Molekülen einfließt, die als universelle Zellbatterie dienen.

10. Welche Organellen sind an der Zerstörung und Auflösung von Zellteilen beteiligt, die ihre Bedeutung verloren haben?

Solche Organellen sind Lysosomen.

11. Überlegen Sie sich ein „Gebäude“-Diagramm und zeichnen Sie es auf Tierzelle».

12. Denken Sie daran, wie sich eine menschliche Zelle von einer Pflanzenzelle unterscheidet. Pilz; Bakterien.

Im Gegensatz zu Pflanzenzellen haben tierische und menschliche Zellen keine Zellwand, Chloroplasten oder große Vakuolen. Das Speicherkohlenhydrat der Pflanzenzellen ist Stärke, das der tierischen Zellen ist Glykogen. Die Ernährung pflanzlicher Zellen ist autotroph, die tierischer Zellen heterotroph.

Pilzzellen haben eine Zellwand aus Chitin und große Vakuolen. Die meisten Pilzzellen sind mehrkernig, im Gegensatz zu tierischen Zellen, wo die meisten Zellen einkernig sind.

Bakterienzellen haben im Gegensatz zu menschlichen Zellen keinen gebildeten Kern und keine Nukleolen, sondern Mesosomen, die andere Membranorganellen für Bakterien ersetzen. Die Hülle einiger Bakterien enthält eine Schleimkapsel, die in menschlichen Zellen nicht vorkommt. Bei menschlichen Flagellenzellen (Spermien) sind die Flagellen komplex aufgebaut und enthalten Mikrotubuli; bei Bakterien sind die Flagellen einfach aufgebaut. Bei Bakterien werden Zellen durch binäre Spaltung geteilt, selten durch Knospung und Konjugation; beim Menschen durch Mitose, Meiose und Amitose.

13. Warum gilt eine Zelle als strukturelles und funktionelles Element des Körpers?

Der Körper besteht aus große Menge Zellen, von denen jede ihre eigene besondere Funktion erfüllt, aber zusammen sorgen sie für das einheitliche Funktionieren des gesamten Körpers. Jede Zelle des Körpers verfügt über die grundlegenden Eigenschaften lebender Organismen als Ganzes: Selbsterneuerung, Selbstregulierung und Selbstreproduktion.

Die Zelle ist die wichtigste Struktureinheit die meisten Organismen auf der Erde. Seine Aufteilung basiert auf zwei Prozessen – Mitose und Meiose.

Was sind somatische Zellen?

Dies ist die Bezeichnung für alle Zellen lebender Organismen mit Ausnahme der Fortpflanzungszellen. Sie alle haben einen doppelten Chromosomensatz, im Gegensatz zu den gleichen Keimzellen, die nur einen einzigen Satz haben. Aus ihnen entstehen alle lebenden Organismen der Welt, mit Ausnahme der Viren. Ihre Teilung basiert auf einem Prozess namens Mitose.

Was ist Mitose und welche Rolle spielt sie in der Natur?

Bei diesem Vorgang entstehen aus einer Zelle zwei identische Tochterzellen mit genau dem gleichen Chromosomensatz wie der der Mutter. Dies ist die einzige Möglichkeit zur Fortpflanzung aller einzelligen Eukaryoten; dieser Prozess liegt auch der Regeneration von Geweben von Pflanzen, Tieren und Pilzen zugrunde. Mitose spielt nicht nur bei der ungeschlechtlichen Fortpflanzung, sondern auch bei der sexuellen Fortpflanzung eine entscheidende Rolle und sorgt für die Teilung embryonaler Zellen. Zellen von Pflanzen, Pilzen und Tieren teilen sich während des Wachstums des Körpers auf genau die gleiche Weise.

Was ist Meiose?

Dies ist die zweite Art der Teilung somatischer Zellen. Es ist jedoch etwas spezifisch. Während des Meioseprozesses produziert eine Zelle mit einem doppelten Chromosomensatz mehrere Tochterzellen mit einem einzigen Satz. Auf diese Weise entstehen Geschlechtszellen, also Gameten.

Phasen der Mitose

Die somatische Zellteilung erfolgt in mehreren Phasen, von denen jede ihre eigenen hat Unterscheidungsmerkmale. Der gesamte Vorgang dauert etwa drei Stunden. Es gibt vier Stadien, die Interphase nicht mitgerechnet: Prophase, Anaphase, Metaphase und Telophase. Das wichtigste zuerst.

Interphase

Dies ist der Zeitraum zwischen den Zellteilungen, in dem es sich auf die Mitose vorbereitet. In dieser Phase entwickelt sich die Zelle und zeigt ihre üblichen Anzeichen lebenswichtiger Aktivität. Dieser Zeitraum ist nicht direkt in den Mitoseprozess einbezogen.

Prophase

Dies ist die längste Phase der Mitose. Entlang seiner Länge vergrößert sich der Zellkern, Chromosomen bilden sich spiralförmig. In diesem Zeitraum sind alle Chromosomen zwei Chromatiden, die durch Zentromere – eine Art Verengung – verbunden sind. Diese Strukturen sehen aus wie der Buchstabe X. Dann werden Kernhülle und Nukleolus zerstört und die Chromosomen wandern in das Zytoplasma. Die Zentriolen der Zelle befinden sich an ihren Polen und bilden zwischen sich Spindelfilamente, die dann am Ende der Phase an den Zentromeren befestigt werden.

Metaphase

Dies ist der nächste Schritt im Prozess der Teilung somatischer Zellen. Während dieser Phase richten sich die Chromosomen entlang des Äquators der Zelle aus. Auf diese Weise entsteht die Metaphasenplatte. Zu diesem Zeitpunkt sind die Chromosomen sehr klein, da sie eng spiralförmig verdreht sind. Aufgrund ihrer klaren Lage sind sie jedoch durch ein Mikroskop deutlich sichtbar. Daher wird die Untersuchung der Zellchromosomen normalerweise in diesem Stadium der Mitose durchgeführt.

Anaphase

Dies ist die kürzeste Phase der Zellteilung durch Mitose. Während dieser Zeit beginnen die von den Zentriolen gebildeten Spindelfäden, die Zentromere des Chromosoms in entgegengesetzte Richtungen zu ziehen, was zu seiner Aufteilung in zwei separate Chromatiden führt. Nun gibt es an jedem Pol der Zelle identische Chromatidensätze.

Telophase

Das letzte Stufe Mitose Im Verlauf werden Prozesse beobachtet, die denen der drei vorangegangenen Phasen entgegengesetzt sind. Nämlich: Die Chromosomenspiralen entfalten sich, es bilden sich wieder Kernmembranen und Nukleolen. Auch in diesem Stadium erfolgt die eigentliche Teilung direkt: Das Zytoplasma wird geteilt und jede Tochterzelle erhält ihren eigenen Satz Organellen. Bei Pflanzen bildet sich auch eine Zellulosewand um die Membran zweier neu gebildeter Strukturen.

Meiose

Ein weiterer Prozess, bei dem sich Körperzellen teilen. Dabei handelt es sich um die Bildung von Gameten, also Geschlechtszellen mit einem einzigen Chromosomensatz. Bei diesem Vorgang teilen sich Körperzellen zweimal hintereinander. Man unterscheidet also Meiose I und Meiose II. Jede von ihnen besteht aus Phasen mit den gleichen Namen wie Mitose. Schauen wir uns die Prozesse, die in der Zelle während der verschiedenen Stadien der Meiose ablaufen, genauer an.

Meiose I

Bei diesem Vorgang teilt sich die Zelle so, dass zwei Tochterzellen mit halbiertem Chromosomensatz entstehen:

1. Prophase. In diesem Stadium passiert es sehr interessanter Prozess- überqueren. Es liegt darin, dass Chromatiden einzelne DNA-Abschnitte miteinander verflechten und austauschen. Dadurch kommt es zu einer Rekombination der genetischen Informationen der Zelle, die die Vielfalt artgleicher Organismen gewährleistet. Dann werden die Chromatiden getrennt, und es passiert dasselbe wie in der Prophase der Mitose: Kernmembran und Nukleolus verschwinden und die Spindel wird gebildet.
2. Metaphase. Zu diesem Zeitpunkt reihen sich die Chromosomen entlang des Äquators der Zelle auf, wobei homologe Chromosomen paarweise angeordnet sind.
3. Anaphase. In diesem Stadium wandern die Chromosomen zu verschiedenen Polen der Zelle. Das heißt, jedes Paar homologer Strukturen ist geteilt, eines der Chromosomen befindet sich auf der einen Seite, das andere auf der anderen.
4. Telophase. Hier werden Kernmembranen und Nukleolen neu gebildet, Zytoplasma und Organellen getrennt und zwei Tochterzellen mit einem einzigen Chromosomensatz gebildet.

Meiose II

Unmittelbar nach der ersten Meiose beginnt die zweite. Prophase sehr kurze. Es folgt ihr Anaphase, während der die Chromosomen eine Position entlang des Äquators einnehmen, sind die Spindelfäden an ihnen befestigt. In der Anaphase bewegen sich die einzelnen Chromosomenhälften in Richtung der Pole. IN Telophase Es entstehen vier Zellen mit einer einzigen genetischen Information. Meiose I und Meiose II werden zusammen als Gametogenese bezeichnet.

Zellvielfalt

Somatische Zellen von Wirbeltieren und anderen Organismen werden je nach ihrem Zweck, der Rolle und den Funktionen der aus ihnen bestehenden Gewebe in Gruppen eingeteilt. In dieser Hinsicht weisen sie leicht unterschiedliche Strukturen auf.

Gewebearten und Eigenschaften ihrer Zellen

Unter den tierischen Geweben werden folgende Typen unterschieden: Haut-, Binde-, Nerven-, Muskel-, Blut- und Lymphgewebe. Alle bestehen aus somatischen Zellen, unterscheiden sich jedoch geringfügig in der Struktur: