Zellen sind die kleinsten Einheiten des Lebens in allen lebenden Organismen und spielen eine entscheidende Rolle bei der Unterstützung verschiedener lebenswichtiger Aktivitäten wie Verdauung, Bewegung, Wachstum und Fortpflanzung.

Bedeutung von Zellen:

Zellen unterscheiden sich in ihren Funktionen. Zum Beispiel tragen Pflanzenzellen zur Wasseraufnahme und zum Transport von Salzen bei, während weiße Blutzellen bei Menschen und den meisten Tieren dazu beitragen, Krankheiten zu bekämpfen. Trotz dieser Unterschiede teilen Pflanzenzellen, weiße Blutzellen und alle anderen Zellen mehrere gemeinsame Aspekte.

Zelltheorie:

Im Jahr 1665 entdeckte der Wissenschaftler Robert Hooke Zellen nach der Erfindung des Mikroskops. Während seiner Untersuchung eines dünnen Korkstücks beobachtete er gestapelte Kammern, die er Zellen nannte (siehe Abbildung 1). Im 17. und 18. Jahrhundert untersuchten Wissenschaftler verschiedene lebende Organismen unter Verwendung von Mikroskopen, was zur Entwicklung der Zelltheorie führte, die aus drei Hauptideen besteht:

1. Alle lebenden Organismen bestehen aus einer oder mehreren Zellen.

2. Die Zelle ist die grundlegende Einheit des Lebens, in der lebenswichtige Aktivitäten stattfinden.

3. Alle Zellen entstehen aus ähnlichen Zellen.

Mikroskopische Zellen:

Alle lebenden Organismen bestehen aus Zellen, wobei Bakterien die kleinsten lebenden Organismen sind (siehe Abbildung 2). Bakterien bestehen nur aus einer Zelle.

Aus wie vielen Zellen besteht Bakterien?

Große lebende Organismen bestehen aus mehreren Zellen, die zusammenarbeiten, um lebenswichtige Aktivitäten durchzuführen. Die meisten uns umgebenden lebenden Organismen sind vielzellig. Zum Beispiel besteht Ihr Körper aus mehr als 10 Billionen Zellen.

Mikroskop:

Wissenschaftler begannen vor über 300 Jahren, Zellen zu untersuchen. Fortschritte in der Herstellung von Mikroskopen ermöglichten die Untersuchung von Zellunterschieden. Moderne Mikroskope, die in Schulen häufig verwendet werden, sind Lichtmikroskope. Sie vergrößern Bilder winziger Objekte. In diesem Typ Mikroskop durchläuft Licht zuerst das Objekt, dann zwei oder mehr Linsen. Die Linse, die am nächsten am Auge des Betrachters liegt, wird Okularlinse genannt, während die Linse, die am nächsten am zu vergrößernden Objekt liegt, als Objektivlinse bezeichnet wird. Die Vergrößerung des Lichtmikroskops hängt von der Leistung beider Linsen ab: des Okulars und des Objektivs. Wenn Sie eine dieser Linsen betrachten, werden Sie ein "x" gefolgt von einer Zahl bemerken, die ihre Vergrößerung angibt. Zum Beispiel bedeutet eine 10x-Objektivlinse, dass sie das Objekt zehnmal vergrößert. Um die Vergrößerung des Lichtmikroskops zu berechnen, multiplizieren Sie die Vergrößerung des Okulars mit der Vergrößerung der Objektivlinse.

Woraus bestehen Zellen?

Trotz ihrer geringen Größe bestehen Zellen aus kleineren Teilen, von denen jede eine bestimmte Funktion hat. Zellen können mit einer Bäckerei verglichen werden, die verschiedene Geräte, Energie und Rohstoffe wie Weizen, Wasser und Zucker benötigt. Die Betriebsabläufe der Zelle werden vom Zellmanager überwacht, der Pläne für die Arbeiter und die Phasen der Herstellung und des Verkaufs von Backwaren festlegt.

Innerhalb der Zelle:

Die Zelle funktioniert ähnlich wie eine Bäckerei, da sie verschiedene Geräte für ihre Funktionen benötigt. Trotz ihrer geringen Größe enthält die Zelle Teile, die Materialien wie Wasser und Nährstoffe in Vesikeln im Zytoplasma speichern. Die Zelle ist von einer Plasmamembran umgeben, die als flexibare Barriere zwischen der Zelle und ihrer Umgebung fungiert und den Durchgang von Materialien reguliert.

Außerhalb der Zelle:

Ähnlich wie die Wände einer Bäckerei umgeben und schützen die Plasmamembran Zellkomponenten. Diese Membran dient als flexible Barriere, die die Zelle von ihrer umgebenden Umgebung trennt und die Bewegung von Materialien in und aus der Zelle reguliert. Einige Zellen, wie Pflanzen-, Algen- und Pilzzellen, sind außerhalb der Plasmamembran von einer Zellwand umgeben, die Unterstützung und Schutz bietet.

Innerhalb des Zytoplasmas:

Die Zelle ist mit einer halbgelatinösen Flüssigkeit namens Zytoplasma gefüllt, die zu zwei Dritteln aus Wasser besteht und verschiedene für die Zellfunktionen notwendige Chemikalien enthält. Die meisten lebenswichtigen Aktivitäten finden im Zytoplasma statt und ähneln dem Betriebsbereich in einer Bäckerei.

Organellen:

Alle Zellen außer bakteriellen Zellen enthalten Organellen, wie in den Abbildungen 3 und 4 zu sehen ist. Organellen sind spezialisierte Strukturen, die sich im Zytoplasma bewegen können und lebenswichtige Prozesse durchführen. Organellen können mit Mitarbeitern in einer Bäckerei verglichen werden, von denen jede eine spezifische Funktion hat. In bakteriellen Zellen finden die meisten lebenswichtigen Aktivitäten jedoch im Zytoplasma statt.

Der Zellkern:

Ähnlich wie ein Bäckereimanager, der Pläne erstellt und den Betrieb überwacht, reguliert das genetische Material der Zelle, das im Zellkern untergebracht ist, die meisten Zellaktivitäten. Das genetische Material wird auf Chromosomen in Form einer komplexen chemischen Substanz namens Desoxyribonukleinsäure (DNA) getragen, die die Merkmale des le

benden Organismus bestimmt, wie zum Beispiel die Form von Pflanzenblättern oder die Farbe menschlicher Augen.

Was ist die chemische Verbindung, die die Merkmale eines Organismus bestimmt?

Lagerung, ähnlich wie Bäckereiarbeiter Lager und Kühlschränke verwenden, speichern Zellen Wasser und Lebensmittel in Vesikeln im Zytoplasma. Einige dieser Vesikel speichern Wasser und andere Materialien für zukünftigen Gebrauch, während andere Abfälle bis zur Entsorgung speichern.

Fazit:

Zusammenfassend sind Zellen die grundlegenden Bausteine des Lebens in allen lebenden Organismen. Sie zeigen Vielfalt in ihren Funktionen und tragen zu lebenswichtigen Aktivitäten bei, die für das Überleben eines Organismus entscheidend sind. Die Zelltheorie, die über Jahrhunderte entwickelt wurde, hat unser Verständnis vom Leben revolutioniert. Die Beobachtung von Zellen unter einem Mikroskop hat es Wissenschaftlern ermöglicht, in ihre Feinheiten einzutauchen und die winzigen Details ihrer Struktur und Funktionen zu entdecken. Das Verständnis dieser grundlegenden Lebensbausteine enthüllt die Geheimnisse und Tiefen der biologischen Welt und fördert den Fortschritt und das Wissen auf dem Gebiet der Lebenswissenschaften.

Experimentieren Sie selbst mit der Vlaby Virtual Science Worker-Plattform