Weltweit sind etwa 1,5 Millionen Tierarten wissenschaftlich beschrieben. Jede Art unterscheidet sich in Punkten wie dem Aussehen, dem Verhalten und dem Vorkommen von anderen Arten. Was alle diese Tiere jedoch vereint, ist ihr zellulärer Aufbau aus vielen Tierzellen. Denn die kleinste Einheit aller Tiere ist die Tierzelle.
Durch die verschiedenen Organellen in den Zellen und durch die spätere Differenzierung der Zellen, ist es Tieren möglich zu leben. So ist die Differenzierung von Tierzellen außerdem Ursache für die Vielfalt in der Tierwelt.
Tierzelle – Definition
Tierzellen lassen sich wie folgt definieren:
Eine Tierzelle ist, wie auch Pilzzellen und Pflanzenzellen, eine eukaryotische Zelle (Euzyte), die den Grundbaustein für tierisches Gewebe darstellt. Sie beinhaltet einen Zellkern und viele weitere Zellorganellen.
Durch die Auftrennung des Cytoplasmas in die einzelnen Kompartimente, ist der Ablauf mehrerer unterschiedlicher Reaktionen gleichzeitig in der Tierzelle möglich.
Beim Cytoplasma handelt es sich um eine gelartige Substanz im Zellinneren, welche die Organellen und das Cytoskelett beinhaltet.
Tierzelle – Größe
Tierzellen erreichen eine Größe
- zwischen 5 und 50 µm
- und bringen ein Gewicht von 2 ng mit.
Tierische Zellen – Aufbau einer Tierzelle: Bestandteile
Die tierische Zelle verfügt über einen Aufbau aus verschiedenen membranumschlossenen Organellen, die sich im Zellinneren, dem Cytoplasma der Zelle befinden. Den genauen Aufbau einer tierischen Zelle kannst Du auf der folgenden Abbildung erkennen:
Abbildung 1: Aufbau einer Tierzelle
Zellmembran Tierzelle
Die Zellmembran, auch Plasmamembran genannt, umschließt die Zelle und grenzt sie somit von der Umgebung ab. Es handelt sich um eine semipermeable Biomembran, die durch dafür vorgesehene Transportproteine, ausgewählten Stoffe einen Transport in die Zelle herein und aus der Zelle heraus ermöglicht.
Zellmembranen sind aus einer Doppellipidschicht aufgebaut, die aus amphiphilen Phospholipiden besteht. Amphiphil bedeutet, dass das Phospholipid sowohl hydrophil als auch hydrophob ist.
Die Kopfgruppe dieser Phospholipide ist hydrophil (wasserliebend) und die Schwanzgruppe ist hydrophob (wassermeidend). In der Doppellipidschicht sind die hydrophilen Kopfgruppen nach außen gerichtet und die hydrophoben Schwanzgruppen nach innen.
Abbildung 2: Darstellung einer semipermeablen Biomembran
Schau Dir gerne die Erklärung über die Biomembran und den Stofftransport an, wenn Du noch mehr zu den Themen wissen möchtest!
Zellkern Tierzelle
Der Zellkern wird häufig auch als Steuerzentrale der Zelle benannt und ist somit das wohl wichtigste Organell aller eukaryotischen Zellen, und so auch das der Tierzelle.
Der Zellkern (Nucleus) beinhaltet alle Erbinformationen der Tierzelle in Form von Chromosomen. Er ist umgeben von einer doppelten Kernhülle, der ihn vom Cytoplasma abgrenzt. Im Zellkern befindet sich zusätzlich der Nucleolus, auch Kernkörperchen genannt, der aus verschiedenen Enzymen, Proteinen und RNA besteht.
Endoplasmatisches Retikulum Tierzelle
Das Endoplasmatische Retikulum (kurz: ER) ist ein Zellorganell, das eine schlauchartige, gewundene Struktur hat und sich im Cytoplasma befindet. Es erfüllt hauptsächlich Aufgaben in der Membransynthese und in der Speicherung von Calcium-Ionen.
Das ER befindet sich häufig in direkter Nähe zum Zellkern und ist mit der Kernhülle verbunden. Es besteht aus vielen miteinander verbundenen membranumschlossenen Hohlräumen.
Man unterscheidet zwischen dem glatten und dem rauen ER. Das raue ER ist mit einzelnen Ribosomen auf der Oberfläche besetzt und ist sowohl für die Membranbildung, als auch für die Vesikelbildung und die Proteinbiosynthese zuständig. Im Gegensatz dazu sind auf der Oberfläche des glatten ERs keine Ribosomen zu finden. Die Funktionen des ERs sind hauptsächlich die Speicherung von Calcium-Ionen und der Fettstoffwechsel.
Ribosomen Tierzelle
Ribosomen sind Proteine, welche aus zwei Untereinheiten, einer großen und einer kleinen aufgebaut sind. Sie bestehen aus ribosomaler Ribonukleinsäure.
Ribosomen können sowohl frei im Cytoplasma, als auch an das ER gebunden vorkommen. Ihre Aufgabe ist die Proteinbiosynthese.
Golgi-Apparat Tierzelle
Der Golgi-Apparat besteht aus einem Stapel von Membranzisternen und Vesikeln, die einen Hohlraum bilden. Einen Stapel von mehreren dieser Membranzisternen nennt man Dictyosomen.
Dictyosomen sind 1 μm große Stapel von membranumgrenzten Zisternen. Darin werden Proteine gelagert, verpackt und schließlich als Vesikel ausgeschieden. 4 – 10 eng aneinander liegende Dictyosomen bilden dann den Golgi-Apparat.
Der Golgi-Apparat ist ein Organell, das nur bei Euzyten zu finden ist. Es hat verschiedene Funktionen, unter anderem die Bildung von Vesikeln und Membranen und die Verarbeitung von Proteinen und Lysosomen.
Mitochondrien Tierzelle
Mitochondrien werden auch die Kraftwerke der Zellen genannt, weil sie für die Energieproduktion, genauer gesagt die Zellatmung zuständig sind.
Mitochondrien sind längliche Zellorganellen, die von einer Doppelmembran umgeben sind. Sie stellen die allgemeine Energiewährung ATP (Adenosintriphosphat) her, die bei einigen Stoffumwandlungen und ähnlichem benötigt wird.
ATP (Adenosintriphosohat) ist ein Nukleotid, was durch Abspaltung seiner Phosphatgruppen Energie freisetzt. Durch die Abspaltung einer Phosphatgruppe entsteht ADP (Adenosindiphosphat), durch eine weitere Abspaltung entsteht AMP (Adenosinmonophosphat).
In Zellen, die viel Energie benötigen, etwa Muskelzellen, ist die Dichte an Mitochondrien besonders hoch.
Lysosomen Tierzelle
Bei Lysosomen handelt es sich um kleine membranumgebene Vesikel, die vom Golgi-Apparat produziert werden. Sie sind mit Verdauungsenzymen gefüllt und können Fremdstoffe oder körpereigene Stoffe abbauen. Die zu verdauenden Stoffe werden in den Lysosomen eingeschlossen und darin zersetzt, deswegen werden die Lysosomen auch als den "Magen der Zelle" bezeichnet.
Vakuole Tierzelle
Eigentlich besitzen Tierzellen keine typischen Zellsaftvakuolen, wie sie in Pflanzenzellen zu finden sind, jedoch gibt es Ausnahmen.
Bei eukaryotischen Einzellern dienen Nahrungsvakuolen der Nahrungsaufnahme. Sie verschmelzen mit Lysosomen, die Verdauungsenzyme enthalten und verdauen so die aufgenommene Nahrung.
Zudem gibt es im Süßwasser lebenden eukaryotische Einzeller mit kontraktilen Vakuolen. Diese dienen der Osmoregulation, das heißt, sie pumpen Wasser, das sich im Einzeller befindet, wieder nach außen.
Beispiele für einen solchen Einzeller sind sowohl die Pantoffeltierchen, als auch Euglena. Falls Du dazu mehr wissen möchtest, schau Dir gerne die passenden Erklärungen dazu auf StudySmarter an!
Peroxisomen Tierzelle
Peroxisomen sind ähnliche Organelle wie die Lysosomen, jedoch werden diese nicht vom Golgi-Apparat produziert. Sie sind von einer Membran umgeben und beinhalten bestimmte Enzyme, mit denen sie die Zelle entgiftet.
Cytoskelett Tierzelle
Im Gegensatz zu den Pflanzenzellen, die durch die Zellwand ihre Form behalten, benötigen Tierzellen das Cytoskelett, um die Zelle zu stabilisieren und zu bewegen. Das Cytoskelett besteht aus Aktin-, Intermediärfilamenten und Mikrotubuli, die ein Netzwerk bilden.
Aktinfilamente sind dünne Fasern, die aus Aktin bestehen und durch die gesamte Zelle gespannt sind. Sie stabilisieren durch eine netzartige Anordnung unter der Plasmamembran die Form der Zelle und halten Membranproteine an ihrem Platz.
Mikrotubuli sind hohle, zylinderförmige Strukturen, die durch Motorproteine längere Transportvorgänge durchführen. Zudem befestigen sie die Organellen.
Intermediärfilamente sind verschiedene Proteinfilamente, die durch ihren größeren Durchmesser stabiler sind, als die Mikrotubuli und die Aktinfilamente. Deswegen ist es die Aufgabe der Intermediärfilamente mechanische Zugkräfte abzufangen und die Zelle zu stabilisieren.
Aktinfilamente interagieren mit dem Motorprotein Myosin, wodurch das Aktin den Kurzstreckentransport für Vesikel oder andere größere Moleküle übernehmen kann.
Tierische Zelle – Funktionen der Zellorganellen im Überblick
In der folgenden Tabelle kannst Du noch einmal kurz und knapp die einzelnen Funktionen der Zellorganellen im Überblick erkennen.
| Zellorganell | Funktion |
| Zellmembran | |
| Zellkern | - enthält Chromosomen
- Steuerzentrale der Zelle
|
| Endoplasmatisches Retikulum | - raues ER:
- Membransynthese
- Vesikelbildung
- Proteinbiosynthese
- glattes ER:
- Speicherort Calcium-Ionen
- Fettstoffwechsel
|
| Ribosomen | |
| Golgi-Apparat | - Bildung Zellmembran
- Bildung Vesikel
- Verarbeitung von Proteinen und Lysosomen
|
| Mitochondrien | |
| Lysosomen | - "Magen der Zelle"
- Verdauen von körperfremden und körpereigenen Substanzen
|
| Vakuole | |
| Peroxisomen | |
| Cytoskelett | - Stofftransport
- Stabilität
|
Für einige dieser Organellen gibt es separate Erklärungen auf StudySmarter, in denen Du alles im Detail nachlesen kannst.
Tierzellen – Differenzierung
Der hier gezeigte Aufbau einer Tierzelle stellt jedoch nur den Aufbau einer undifferenzierten Zelle dar. Damit das Tier auch überleben kann, müssen sich die Zellen differenzieren und somit verschiedene Gewebe und Organe bilden.
Unter der Zelldifferenzierung versteht man die Veränderung einer undifferenzierten Vorläuferzelle zu einer Zelle mit veränderter Form und spezieller Funktion. Das geschieht durch die Expression bestimmter Gene, die bei anderen Zelltypen wiederum nicht stattfindet.
Die differenzierten Zellen unterscheiden sich von den undifferenzierten Zellen sowohl im Aufbau und der Größe als auch in der Funktion. Die Zelldifferenzierung kann auch durch äußere Faktoren wie Hormone oder Zellkontakte angestoßen werden, wie es bei den Epithelzellen der Fall ist.
Wenn Du zum Thema Zelldifferenzierung mehr wissen möchtest, dann schau Dir gerne die dazugehörige Erklärung auf StudySmarter an.
Beispiel Epithelzelle
Das Epithelgewebe befindet sich an den Grenzflächen des Körpers. Die einzelnen Epithelzellen sind die zellulären Elemente des Epithelgewebes. Die Zellen sind durch verschiedene Zellkontakte miteinander verbunden. Durch diese Zell-Zell-Kontakte können Signalstoffe an umliegende Zellen weitergegeben werden, die dann eine Differenzierung verursachen.
Haftkontakt (engl.: adhering junctions)
Die Epithelzellen liegen sehr nah beieinander und sind deswegen durch die sogenannten Haftkontakte, auch zonula adhaerens (lat.) oder adhering junctions (engl.) genannt, miteinander verbunden, die von Aktinfilamenten gebildet werden. Durch diese enge Verbindung werden die Zellen mechanisch verstärkt und widerstandsfähiger gegenüber Zugkräften.
Desmosomen
Desmosomen sind punktförmige Lötstellen zwischen den Zellen, die durch Fibrillen miteinander verbunden sind. Die Fibrillen sind durch intrazelluläre Ankerproteine, den Plaques, in der Zelle fixiert. Im extrazellulären Raum verbinden besondere Adhäsionsproteine, die Cadherine, die beiden Zellen.
Verschlusskontakte (engl.: thight junctions)
Verschlusskontakte, auch tight junctions (engl.) oder zonula occludens (lat.) verbinden den Spalt zwischen den Zellen und bilden so eine Barriere für die Diffusion von Substanzen. Besonders wichtig sind tight junctions in Organgeweben, wie in der Harnblase, in der ein Einströmen von Harn in den Bauchraum verhindert werden muss.
Bakterienzelle, Tierzelle, Pflanzenzelle: Vergleich – Tabelle
In der folgenden Tabelle kannst Du Bakterien, Tier- und Pflanzenzellen im Vergleich sehen. Die prokaryotischen Zellen (Bakterienzelle) unterscheiden sich stark von den eukaryotischen Zellen (Tierzelle, Pflanzenzelle). Außerdem zeigt Dir die Tabelle den Unterschied zwischen Tierzellen und Pflanzenzelle.
Zusammenfassend kann man sagen, dass sich die Bakterienzelle am meisten in der Kompartimentierung von der Tier- und Pflanzenzelle unterscheidet, weil Prokaryoten einzellige Lebewesen sind und keine einzelnen Organellen besitzen. Zudem haben Euzyten einen Zellkern, wohingegen Prozyten das Erbgut in einem Plasmid speichern.
Die wichtigsten Unterschiede zwischen den eukaryotischen Zellen, sind die, dass Pflanzenzelle im Gegensatz zu Tierzellen eine Zellwand und Plastiden (Chloroplasten) besitzen.
Tierzelle – Das Wichtigste
- Bei Tierzellen handelt es sich, wie auch bei den Pflanzenzellen, um eukaryotische Zellen (Euzyten).
- Tierische Zellen haben einen Aufbau, der verschiedene Zellorganellen beinhaltet, die sich alle in ihrer Aufgabe und ihrem Aufbau unterscheiden.
Das wichtigste Organell der Tierzelle ist der Zellkern, der das Erbgut beinhaltet.
Die Mitochondrien stellen durch Zellatmung die Energie für die Tierzelle zur Verfügung.
Der größte Unterschied zwischen den Prozyten und den Euzyten ist das Vorhandensein eines Zellkerns und die Unterteilung in die einzelnen Kompartimente bei den Euzyten.
Der wichtigste Unterschied zwischen der Tier- und der Pflanzenzelle ist, dass die Pflanze Fotosynthese betreiben kann und deswegen Chloroplasten besitzt, zudem ist behalten sie ihre Struktur durch die Zellwand und nicht durch ein Cytoskelett.
Nachweise
- Wehner; Gering (2013). Zoologie. Thieme
- Sadava et al. (2019). Purves Biologie. Springer Spektrum
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