Zellbiologie
Alles Lebende besteht aus Zellen. Sie zu verstehen ist das Fundament der gesamten Biologie.
🏗️ Zellaufbau
Zellen haben eine Membran, die sie von ihrer Umgebung trennt, Zytoplasma (die innere Flüssigkeit) und bei Eukaryoten einen Zellkern, der die DNA enthält. Prokaryotische Zellen (Bakterien) haben keinen Kern; eukaryotische Zellen (Tiere, Pflanzen, Pilze) schon.
⚙️ Organellen
Der Zellkern speichert DNA. Mitochondrien produzieren ATP (Energie). Das endoplasmatische Retikulum stellt Proteine her und transportiert sie. Der Golgi-Apparat verpackt und versendet sie. Ribosomen bauen Proteine. Lysosomen bauen Abfälle ab. Chloroplasten (in Pflanzen) betreiben Fotosynthese.
⚡ ATP und Energie
Adenosintriphosphat (ATP) ist die universelle Energiewährung der Zellen. Zellatmung wandelt Glukose in ATP um: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + ~38 ATP. Mitochondrien sind der Hauptort dieses Prozesses.
🔄 Zellteilung
Mitose erzeugt zwei identische Tochterzellen für Wachstum und Reparatur. Meiose erzeugt vier genetisch einzigartige Gameten (Spermien/Eizellen) für die Fortpflanzung. Krebs ist im Wesentlichen unkontrollierte Zellteilung durch Mutationen in wachstumsregulierenden Genen.
🧱 Zellmembran
Die Phospholipid-Doppelschicht kontrolliert, was die Zelle betritt und verlässt. Das Flüssig-Mosaik-Modell beschreibt sie als dynamische Struktur mit eingebetteten Proteinen, die als Kanäle, Rezeptoren und Transporter wirken.
📡 Zellsignalisierung
Zellen kommunizieren über chemische Signale (Hormone, Neurotransmitter). Ein Signal bindet an einen Rezeptor und löst eine Reaktionskaskade im Zellinneren aus. So reguliert Insulin den Blutzucker und so feuern Neuronen.