Menschliche Zellen schliessen sich zu funktionellen Einheiten zusammen und bilden so unterschiedliche Gewebestrukturen wie Haut, Knochen, Organe, Muskeln und Bindegewebe. Zellen kommen aber auch in flüssigen Körperbestandteilen wie etwa im Knochenmark, in der Lymphe und im Blut vor. Jede Zelle kennt ihre Bestimmung ganz genau. Eine Muskelzelle würde also niemals auf die Idee kommen, zu einer Nervenzelle zu werden. Somit sind die Funktionsbereiche der Zellen im menschlichen Körper zwar klar voneinander abgegrenzt, diese arbeiten aber dennoch als eingespieltes Team zusammen. Interessant ist, dass fast jede Zelle in unserem Körper, die einen Zellkern besitzt (z.B. Nerven-, Muskel-, oder Knochenzelle), die gleiche DNA enthält. Was macht nun aber eine Muskelzelle zu einer Muskelzelle oder eine Nervenzelle zu einer Nervenzelle? Dies und mehr kannst du im Artikel «Die Vielfältigkeit unserer Zellen» nachlesen.
Geschätzte 50 000 000 000 000 Zellen bilden einen menschlichen Körper
Schaut man sich eine Zelle genauer an, dann kann man in jeder Zelle bestimmte «Abteilungen» erkennen. Jede Abteilung hat ihre spezielle Funktion und verleiht der Zelle Struktur und Ordnung:
Die Zellmembran ist der Mantel der Zelle. Sie grenzt die Zelle nach aussen ab, um das Milieu innerhalb der Zelle aufrechtzuerhalten. Die Zellmembran besteht aus einer zweilagigen Fettschicht (Lipidschicht), die eine wasserabstossende Barriere bildet. Verschiedene Membranproteine «schwimmen» in der Doppellipidschicht und sind wichtig für den Kontakt und Austausch nach aussen. Den Inhalt der Zelle, der von der Zellmembran umschlossen wird, bezeichnet man als Zytoplasma.
Die Schaltzentrale einer Zelle ist der Zellkern. Er steuert die Zellaktivität und bewahrt die genetische Information, also die DNA (englische Abkürzung für Deoxyribonucleic Acid), sorgfältig auf. Die genetische Information wird auch als Genom oder Erbgut bezeichnet. Die Gesamtlänge der DNA in jeder menschlichen Zelle beträgt über zwei Meter und der Durchmesser des Zellkerns einer menschlichen Zelle ist etwa 10 Mikrometer (= 100-mal kleiner als 1 Millimeter). Mehr dazu, wie die langen DNA-Schnüre in der Zelle verpackt sind, wie sichergestellt wird, dass sie sich nicht verknoten, und wie die DNA aufgebaut ist, kannst du im Artikel «DNA – Hüterin des Erbgutes» nachlesen.
Andere wichtige Zell-Abteilungen sind zum Beispiel die Mitochondrien, das Endoplasmatische Retikulum oder der Golgi-Apparat.
Die RNAs (englische Abkürzung für Ribonucleic Acid) sind das zentrale Thema unserer Forschung und dieser Website. Im Gegensatz zur DNA, die nur im Zellkern vorzufinden ist, «wandern» RNAs im Laufe ihres «Lebens» durch die Zelle. Messenger RNAs, also die Baupläne für die Eiweissherstellung, werden zum Beispiel im Zellkern hergestellt und dort verarbeitet. Danach werden sie ins Zytoplasma exportiert, wo sie von Ribosomen abgelesen werden, die das von der mRNA kodierte Eiweiss (Protein) herstellen («Proteinsynthese»). Mehr über den Informationsfluss DNA > RNA > Protein findest du im Artikel «Der Bauplan des Lebens».
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