Eukaryoten sind die dominierende Lebensform auf der Erde und sie sind verantwortlich für all das komplexe zelluläre Leben, das wir heute kennen. Auch wir Menschen bestehen aus eukaryotischen Zellen. Allerdings gibt es auch noch weitere Formen von eukaryotischen Zellen, wie beispielsweise die Pflanzen- oder Pilzzelle.
Eukaryotische Zellen – Definition
Unter dem Begriff Eukaryoten sind alle Lebewesen zusammengefasst, deren Zellen einen echten Zellkern besitzen. Eukaryoten können Ein- und Mehrzeller sein. Da die Zellen aller Vielzeller einen Zellkern besitzen, sind auch sie Eukaryoten.
Eukaryotische Zellen können Pflanzenzellen, Tierzellen sowie Einzeller oder Pilzzellen sein. Die Zellen der Eukaryoten werden Eucyten genannt.
Ihr Gegenstück - die Zellen, in deren Inneren lediglich loses Erbmaterial vorliegt - werden Prokaryoten genannt. Prokaryoten besitzen, im Gegensatz zu Eukaryoten, keine membranumschlossenen Zellorganellen.
Aufbau von eukaryotischen Zellen
Wie bereits erwähnt, können eukaryotische Zellen unter anderem Tier-, Pflanzen- und Pilzzellen sein. Im Folgenden erhältst Du einen kurzen Überblick über die Unterschiede zwischen den verschiedenen Zelltypen und Du erfährst etwas über die Funktionen der verschiedenen Organellen.
Tierzelle
In einer Tierzelle liegen verschiedene Zellorganellen, Nukleinsäuren und Proteine im Zytoplasma vor. Dabei ist die Zellmembran zum Schutz aller Organellen und Strukturen in der Eucyte zuständig. Des Weiteren ist sie für den Stoffaustausch zwischen den Zellen verantwortlich.
Auch der Zellkern darf in einer eukaryotischen Zelle nicht fehlen. Er beinhaltet die Erbinformation und ist die Steuerzentrale der Zelle. Darüber hinaus ist der Zellkern der Ort der Transkription.
Um den Zellkern herum befindet sich das Endoplasmatische Retikulum oder kurz: ER. Nachdem dieses die in der Zelle vorkommenden Stoffe umgewandelt und in eine transportfähige Form gebracht hat, werde sie auch weiter durch die Zelle transportiert. Daraufhin verpackt der Golgi-Apparat die aus dem ER kommenden Stoffe (darunter befinden sich Proteine und Lipide).
Ohne die Mitochondrien würden diese Prozesse nicht ablaufen, denn sie sind für die Energieproduktion in Form von ATP zuständig. Man nennt sie auch die Kraftwerke der Zellen. Nicht zuletzt sind sie auch für den Abbau von Fett- und Aminosäuren zuständig.
Währenddessen bauen die Lysosomen Proteine und Nukleinsäuren ab.
In jeder Zelle befinden sich auch Ribosomen. Sie sind für die Proteinbiosynthese zuständig und bieten den Ort, an dem die Translation stattfindet.
Die notwendige Stabilität in der Zelle bieten neben der Zellmembran die Mikrotubuli. Sie sind, wie die Peroxisomen, die sich um die Entgiftung der Zelle kümmern, überall in der Zelle verteilt.
Bei der Proteinbiosynthese wird ein Protein hergestellt. Das sind Ketten aus Aminosäuren. Sie werden mithilfe der RNA in den Ribosomen gebildet. Die Proteinbiosynthese wird in zwei Schritte unterteilt: die Translation und die Transkription.
Bei der Transkription wird ein Gen auf der DNA abgelesen und daraufhin in ein mRNA-Molekül transkribiert. Die Nukleinbasen werden von DNA- auf RNA-Basen umgeschrieben. Das geschieht durch ein Enzym, die RNA-Polymerase. Die Transkription findet bei Eucyten im Zellkern statt und bei Prokaryoten im Zellplasma.
Daraufhin folgt die Translation. Hier werden die transkribierten teile der mRNA in Aminosäuresequenzen übersetzt. Das geschieht an den Ribosomen.
Nähere Informationen zum Thema Proteinbiosynthese findest Du im dazugehörigen Artikel von StudySmarter.
Hier findest Du nochmals einen kleinen Überblick der Zellorganellen und ihrer Funktionen einer tierischen Zelle:
| Zellorganelle | Funktion |
| Zellkern | - beinhaltet Erbinformation
- Ort der Transkription
- Steuerzentrale der Zelle
|
| Golgi-Apparat | - Verpackung von Lipiden und Proteinen aus dem ER
|
| Mitochondrien | - Kraftwerke der Zelle
- Bildung von ATP
- Abbau von Fettsäuren und Aminosäuren
|
| Ribosomen | - Ort der Translation
- Proteinbiosynthese
|
| Endoplasmatisches Retikulum (ER) | - Transport von Stoffen
- Stoffumwandlung
|
| Lysosom | - Abbau von Proteinen und Nukleinsäure
|
| Mikrotubuli | - bieten Stabilität innerhalb der Zelle
|
| Peroxisomen | |
| Zellmembran | - Stofftransport
- Sitz von Membranproteinen für den Stoffaustausch
|
| Zellplasma | - beinhaltet Zellorganellen
|
Pflanzenzelle
Auch die Pflanzenzelle besitzt mehrere Zellorganellen, die bereits in der Tierzelle zu finden sind. Allerdings gibt es auch einige Unterschiede zwischen den Strukturen und dem Aufbau der zwei Zellen.
Angefangen bei der Zellwand, die beispielsweise nicht zum Aufbau der tierischen Zelle gehört. Sie sorgt für Stabilität und Schutz. Außerdem gibt sie der Pflanze auch ihre Form, da diese, im Gegensatz zu den Tierzellen, kein Skelett besitzt, das diese Aufgaben übernimmt.
Dennoch besitzt die Pflanzenzelle auch eine Membran, die wieder für den Stoffaustausch zuständig ist. Auch der Zellkern, die Mitochondrien, die Ribosomen und das ER übernehmen die gleichen Aufgaben wie bereits in der tierischen Zelle.
Wie auch in der Tierzelle ist in der Pflanzenzelle ein Golgi-Apparat vorhanden, der die Verpackung von Proteinen und Lipiden übernimmt. Allerdings produziert er auch Zellulose. Einen Stoff, der für die Zellwand fundamental ist.
Darüber hinaus gibt es die Chloroplasten, die die Fotosynthese betreiben. Hast Du Dich schonmal gefragt, woher die grüne Farbe der Pflanzen stammt? Sie entsteht in den Chromoplasten, die somit für die Färbung der Pflanze zuständig sind.
Zuletzt gibt es die Vakuole, die ähnlich wie die Peroxisomen, für die Entgiftung der Zelle und Entsorgung einzelner Stoffe verantwortlich ist.
Auch hier findest Du die Zellorganellen und ihre Funktionen nochmals aufgelistet:
| Zellorganellen | Funktion |
| Zellwand | |
| Plasmamembran | |
| Chloroplasten | |
| Zellkern | - beinhaltet Erbinformation
- Steuerzentrale der Zelle
|
| Chromoplast | - Färbung der Pflanzenteile
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| Golgi-Apparat | - bildet Zellwand, Verpackung von Lipiden und Proteinen aus ER
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| Vakuole | - Entsorgungsort von Stoffen
|
| Mitochondrien | - Bildung von ATP -> Kraftwerke der Zelle, Abbau von Fettsäure u. Aminosäure
|
| Ribosomen | |
| ER | - Transport von Stoffen und Stoffumwandlung
|
Pilzzelle
Eine weitere Art der Eucyte ist die Pilzzelle. Sie kann ein- und mehrzellig vorkommen. Auch hier umgibt die Zelle wieder eine Zellwand und Zellmembran. Dadurch ist sie der Pflanzenzelle sehr ähnlich.
Dazu kommen auch die Vakuole und die Mitochondrien, welche auch in der pflanzlichen Zelle vorzufinden sind. Allerdings fehlen im Vergleich die Chloroplasten.
Durch den Zellkern werden Pilzzellen zur Eucyte. Dieser ermöglicht die Zellteilung und Vermehrung, denn er beinhaltet das Erbgut.
Das Zellplasma enthält auch, wie bei Tier- und Pflanzenzelle, ER und Ribosomen. Letztere spielen auch hier wieder eine große Rolle bei der Proteinbiosynthese.
Die Pilzzelle unterscheidet sich vor allem in ihrer Form von der Pflanzenzelle. Diese ist rundlich und durch den Spross besitzt sie eine Art "Beule". Durch den Spross pflanzen sich die Pilzzellen fort.
Alle Zellorganellen sowie Funktionen findest Du hier wieder auf einen Blick:
Aufbau von prokaryotischen Zellen
Prokaryotische Zellen sind Zellen, die keinen Zellkern als Träger der Erbinformation besitzen, sondern lediglich ein Bakterienchromosom, welches die DNA beinhaltet.
Bakterienzelle
Die Bakterienzellen sind Einzeller. Ihr Erbgut ist im Gegensatz zur Eucyte nicht in einem Zellkern. Es liegt offen als eine Art Knäuel vor, man nennt es Nucleoid. Zudem enthält das Zellplasma kleine Plasmid-Ringe, die weitere Erbinformationen enthalten.
Für den Stoffwechsel besitzt die Bakterienzelle weniger Zellorganellen als die Eukaryoten. Allerdings besitzen auch sie Ribosomen, die für die Proteinbiosynthese zuständig sind.
Darüber hinaus verfügt die Zelle über Stoffspeicher und Zelleinschlüsse, die für die Speicherung wichtiger Stoffe und den Stoffwechsel zuständig sind.
Wie auch die Pflanzen- und Pilzzelle, ist die Bakterienzelle von einer Zellmembran und Zellwand umgeben.
Des Weiteren besitzen sie eine Geißel, welcher für eine einfachere Fortbewegung sorgt.
Zuletzt haben manche Bakterien eine Kapsel und Pili. Die Kapsel ist eine Schleimhülle, die wie die Pili für eine höhere Kohäsionsfähigkeit sorgt. Das bedeutet, dass das Bakterium besser an Strukturen beziehungsweise Oberflächen, beispielsweise Türklinken, haften kann.
Auch hier findest Du nochmals alle Zellorganellen aufgelistet:
| Funktion |
| Fortbewegung |
Kapsel | Schutz und Kohäsionsfähigkeit |
| Schutz und Stabilität |
| |
Zelleinschluss | Stoffwechselprodukte |
| DNA-Ringe, tragen zusätzliche Erbinformation in sich |
Pili | Erhöhung der Kohäsionsfähigkeit (Haftung) |
Nucleoid | offenliegende Erbinformation = Bakterienchromosom |
| |
Stoffspeicher | Speicherung wichtiger Stoffe |
Eukaryotische und Prokaryotische Zellen – Vergleich
Wie bereits erwähnt, liegt der Unterschied von Eukaryoten und Prokaryoten im Zellkern. Während die DNA von Prokaryoten in einem Knäuel, dem sogenannten Nukleoid, offen in der Zelle vorliegt, befindet sich die DNA in der Eucyte in chromosomaler Form im Zellkern. Das ist zwar der größte Unterschied zwischen den Zelltypen, allerdings nicht der einzige.
Vor allem in ihrer Größe unterscheiden sich die Zellen: Während eukaryotische Zellen bis zu 100 µm groß werden können, schaffen es prokaryotische Zellen lediglich auf 1-2 µm. Vielleicht erinnerst Du Dich, dass die meisten Prokaryoten Einzeller sind. Somit beschränkt sich die mögliche Größe des Organismus lediglich auf die der Zelle.
Auch in der Fortbewegung unterscheiden sich beide Zellenarten maßgeblich. Eukaryoten bewegen sich nicht fort. Die geringste Form der Bewegung passiert bei der Zellteilung, allerdings nicht, um von einem Ort zum anderen zu gelangen. Dahingegen besitzen viele Prokaryoten Fortbewegungsorganellen. Darunter zählen die Geißel und die Pili. Sie helfen dem Bakterium nicht nur bei der Haftfähigkeit, sondern optimieren auch die Fortbewegung.
Schlussendlich beinhaltet die prokaryotische Zelle wesentlich weniger Organellen als die Eukaryoten. Lediglich die Ribosomen, die Zellwand, das Zellplasma und die Zellmembran sind auch in Prokaryoten vorzufinden.
Hier erhältst Du nochmals einen zusammenfassenden Überblick der beiden Zellarten in der Tabelle:
| | |
| - bei Pilzzellen und Pflanzenzellen vorhanden - bei Tierzellen nicht vorhanden | - vorhanden |
| vorhanden: Lipiddoppelschicht | vorhanden: Lipiddoppelschicht |
Größe | bis zu 100 µm | 1-2 µm |
Fortbewegungsorganellen | keine | |
| vorhanden | nicht vorhanden |
Ort des Erbguts | | schwimmt frei im Zellplasma als Plasmid und Nucleoid |
| → siehe Abbildungen | → siehe Abbildungen |
Eukaryotische Zellen – Das Wichtigste
- Eukaryoten sind alle Lebewesen, die einen Zellkern in ihrer Zelle besitzen
- Eucyte ist der Begriff für die Zelle der Eukaryoten
- Prokaryoten sind Zellen, die keinen Zellkern besitzen
- Eukaryotische Zellen können unterschiedlich aufgebaut sein
- Die Eucyten werden in tierische und pflanzliche Zellen, sowie Pilzzellen unterschieden
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