Zellorganellen und ihre Funktion [Zellbestandteile tierischer Zellen] - Aufbau Zelle [Biologie]
Summary
TLDRThis video script delves into the intricate structure of a cell, the smallest living unit, highlighting the astonishing number of cells in the human body and their organization into eukaryotic and prokaryotic types. It explains the cell's components, such as the nucleus, endoplasmic reticulum, Golgi apparatus, and mitochondria, emphasizing their unique functions in protein synthesis, lipid production, and energy conversion. The script also touches on the cytoskeleton's role in cell stability and movement, and the importance of cell junctions for intercellular communication.
Takeaways
- 🧬 The script discusses the structure of a cell, the smallest living unit, and humans have approximately 100 billion cells.
- 🌏 If laid end to end, the cells in a human body would stretch to 2.5 million kilometers, roughly 60 times around the Earth.
- 🔬 Cells, including those of humans, animals, plants, and fungi, are eukaryotic and contain a nucleus.
- 📐 The cell is sometimes referred to as a 'hut', although human cells are ten times larger than prokaryotic cells, which lack a nucleus.
- 🔬 The basic structure of animal cells is visible under a light microscope, but they differ from plant cells, which will be discussed in another video.
- 🚫 The cell membrane, also known as the plasma membrane, is crucial for separating the inside of the cell from the outside environment, creating distinct compartments for different metabolic processes.
- 🛡️ The cell membrane's second important function is regulating the passage of substances, allowing some to pass while blocking others.
- 🧴 Cytoplasm, the material within the cell membrane, is mostly composed of a fluid matrix containing dissolved ions and small molecules where many metabolic processes occur.
- 🧖♂️ The nucleus is the control center of the cell, containing most of our genetic information in DNA and controlling all cellular metabolic processes.
- 🔗 The endoplasmic reticulum is an extensive membrane network that extends throughout the cytoplasm, playing a role in protein and lipid synthesis.
- 📦 The Golgi apparatus is involved in the processing and packaging of proteins for transport to other parts of the cell or secretion outside the cell.
- 🔋 Mitochondria are the 'powerhouses' of the cell, responsible for converting energy from food into a form that cells can use, such as ATP.
- 🚯 Peroxisomes are involved in the breakdown of toxic byproducts in the cell, such as hydrogen peroxide, and are specialized in detoxification processes.
- 🌐 The cytoskeleton is a network of protein structures that provide stability and mobility to the cell and its organelles, including microtubules, actin filaments, and intermediate filaments.
- 🔗 Cells communicate with each other through three types of junctions: gap junctions, adherens junctions, and tight junctions.
Q & A
What is the smallest living unit in the human body?
-The smallest living unit in the human body is the cell.
How many cells does the human body have approximately?
-The human body has approximately 100 billion cells.
What would be the length if all human cells were lined up end to end?
-If all human cells were lined up end to end, the length would be about 2.5 million kilometers, which is roughly 60 times around the Earth.
What type of cells do humans, animals, plants, and fungi have in common?
-Humans, animals, plants, and fungi all have eukaryotic cells, which contain a nucleus.
What is the primary function of the cell membrane?
-The primary function of the cell membrane is to separate the inside of the cell from the outside environment, creating two distinct compartments.
What is the largest organelle within the cell and what is its role?
-The largest organelle within the cell is the nucleus, which serves as the control center of the cell, containing the majority of our genetic information.
What is the role of the endoplasmic reticulum in the cell?
-The endoplasmic reticulum is an extensive network of membranes that facilitates the synthesis of proteins and lipids, and plays a role in the transport of these molecules throughout the cell.
What is the function of the Golgi apparatus in the cell?
-The Golgi apparatus is responsible for the processing and packaging of proteins, as well as the modification of membrane proteins and lipids with carbohydrate chains to form glycoproteins and glycolipids.
What are the mitochondria and what is their role in the cell?
-Mitochondria are known as the powerhouses of the cell, responsible for converting energy from food into a form that the cell can use, primarily in the form of ATP (adenosine triphosphate).
What is the function of peroxisomes in the cell?
-Peroxisomes are organelles that store and break down toxic waste products within the cell, such as hydrogen peroxide, and are involved in the detoxification of substances like alcohol in the liver.
What are the three main types of connections between cells?
-The three main types of connections between cells are gap junctions, adherens junctions, and tight junctions, which allow cells to communicate with each other.
What is the cytoskeleton and what are its main components?
-The cytoskeleton is a network of protein structures within the cell that provides stability, aids in cell movement, and anchors cell structures in place. Its main components are microtubules, actin filaments, and intermediate filaments.
Outlines
🌐 The Structure and Function of Eukaryotic Cells
This paragraph introduces the basic concept of a cell as the smallest living unit, emphasizing the vast number of human cells and their comparison to the Earth's circumference when lined up. It explains that human cells, like other eukaryotic cells, possess a nucleus and are distinct from prokaryotic cells such as bacteria. The paragraph also delves into the cell's membrane, its role in compartmentalization, and the significance of this for metabolic processes. It highlights the cell membrane's function in maintaining different internal environments and regulating substance exchange.
🔬 Exploring Cellular Organelles and Their Roles
This section provides an in-depth look at various cellular organelles, starting with the endoplasmic reticulum, which is involved in protein and lipid synthesis. It differentiates between the rough and smooth endoplasmic reticulum and their respective functions. The Golgi apparatus is then discussed, highlighting its role in protein processing and packaging. The paragraph also touches on lysosomes, their function in waste management, and the role of peroxisomes in detoxifying harmful byproducts. Mitochondria are described as the 'powerhouses' of the cell, central to energy production through cellular respiration and ATP synthesis.
🧬 Cytoskeleton and Cell-to-Cell Communication
The final paragraph focuses on the cytoskeleton, a network of protein structures that provide stability and facilitate movement within the cell. It describes the three main components of the cytoskeleton: microtubules, actin filaments, and intermediate filaments, each with specific roles in cell division, movement, and structural integrity. The paragraph concludes with a brief mention of cell-to-cell connections through gap junctions and tight junctions, setting the stage for further exploration in a separate video.
Mindmap
Keywords
💡Cell
💡Eukaryotic Cell
💡Cell Membrane
💡Compartmentalization
💡Cytoplasm
💡Endoplasmic Reticulum (ER)
💡Golgi Apparatus
💡Mitochondria
💡Peroxisomes
💡Cytoskeleton
💡Cell Adhesion
Highlights
Human bodies contain approximately 100 billion cells, which is an unimaginable number.
Cells are the smallest living units, and if lined up, would stretch to 2.5 million kilometers, roughly 60 times around the Earth.
All animal, plant, and fungal cells, as well as human cells, have a nucleus and belong to eukaryotic cells.
Cells are sometimes referred to as 'huts,' although human cells are ten times larger than a typical prokaryotic cell.
Animal and plant cells differ structurally and are studied under a light microscope to reveal their structures.
The cell membrane, also known as the plasma membrane, is crucial for compartmentalizing the cell's interior from the outside.
The cell membrane allows for different metabolic processes to occur inside and outside the cell simultaneously.
The nucleus is the control center of the cell, containing the majority of our genetic information in DNA.
The endoplasmic reticulum is a network of membranes that extends throughout the cytoplasm, aiding in protein synthesis.
The Golgi apparatus is involved in the processing and packaging of proteins for transport within the cell.
Lysosomes are cellular organelles that break down and store toxic waste products within the cell.
Mitochondria are the 'powerhouses' of the cell, converting energy from food into a usable form for the cell.
Peroxisomes are involved in the breakdown of toxic byproducts such as hydrogen peroxide into less harmful substances.
The cytoskeleton is a network of protein structures within the cell that provides stability and aids in cell movement.
Microtubules, centrosomes, and actin filaments are key components of the cytoskeleton with specific functions.
Cells communicate with each other through three types of junctions: gap junctions, adherens junctions, and tight junctions.
Transcripts
in diesem video geht es um den aufbau
einer zelle als kleinste lebende einheit
wir menschen besitzen circa 100
billionen zellen nur zahlt die nur sehr
schwer vorstellbar
greifbarer wird es wenn man die zellen
hintereinander in eine reihe legen würde
denn dann käme man auf eine länge von
zweieinhalb millionen kilometern was
circa 60 mal um die erde entspricht
unsere zellen besitzen ebenso wie andere
tierische und pflanzliche zellen sowie
die zellen von pilzen einen zellkern und
gehören damit zu den eukaryoten zellen
die zelle wird dann manchmal auch als
hüte bezeichnet obwohl unsere zellen
sogar zehnmal größer sind als pro
karibische 10 also zellen ohne zellkern
wie zb bakterienzellen zeigt der grund
bauplan der tierischen zellen erst unter
einem lichtmikroskop erkennbare
strukturen weil sich tierische und
pflanzliche zellen voneinander
unterscheiden möchte ich in diesem video
den aufbau einer tierischen zellen
erläutern
in einem weiteren video dann den aufbau
einer pflanzlichen zelle ohne in einem
dritten video tier und pflanzen zelle
vergleichen gegenüber stellen die tiere
schauen wir uns dabei mit dieser
abbildung an weil sie noch ein bisschen
detaillierter ist als die anderer
bildung
es handelt sich hierbei natürlich immer
noch um eine schematische darstellung
keinesfalls in alle zellen unseres
körpers so aus entsprechend ihren
spezifischen funktionen weichen zum
beispiel nervenzellen von dieser firma
und auch muskelzellen sind länglicher
und deutlich größer als andere
körperzellen wie man bereits erkennen
kann verfügen unsere zellen über viele
verschiedene komplimente also durch eine
membran abgetrennte bereiche in einer
zelle die man auch erzählt organellen
bzw organellen bezeichnet auch die zelle
an sich verfügt über eine membran die
sogenannte zellmembran beziehungsweise
plasma membran nicht verwirren lassen
die beiden begriffe werden als synonym
verwendet meinen also dass gleich zum
einen hat die zellmembranen die funktion
dass sie die zelle nach außen hin
abgrenzt das ist wirklich wichtig sich
mal die bedeutung dieser funktion vor
augen zu führen
auf diese wird nämlich in büchern häufig
leider gar nicht weiter eingegangen
die zellmembran trennt den zell
innenraum und den bereich außerhalb der
zelle in zwei kompartimenten eine
eigenschaft die auch als kompliment ihr
ung bezeichnet wird
und damit auch in zwei verschiedene
reaktions räume innerhalb der zelle
können so andere stoffwechselprozesse
ablaufen als außerhalb der zelle
sie können also unabhängig voneinander
und damit auch gleichzeitig ablaufen
stellt euch vor ihr kocht in einem topf
als kompliment könnt ihr nudeln kochen
gleichzeitig gewährleistet die fahne als
weiteres küchengerät beziehungsweise
organe dass er in dieser fleisch oder
gemüse anbraten könnte durch die
trennung in zwei kompartimenten können
beide vorgänge auch bei
unterschiedlichen bedingungen ablaufen
das fleisch kann beispielsweise bei
starker hitze starb angebrannt werden
die nudeln aber nur bei mittlerer hitze
vor sich hin köcheln
auch die zellmembran bewirkt sodass sich
die bedingungen zb die juden
konzentration im zellinneren und dem
zellen unterscheiden können und diese
unterschiedlichen inneren milieus
aufrechterhalten werden können diese
eigenschaft gilt übrigens auch für die
membran der anderen zu locken
denn in jedem zellorganellen finden
andere wichtige stoffwechsel reaktion
statt und juden konzentration
unterscheiden sich beispielsweise der
ph-wert im zellkern 7,4 in einem anderen
organe dem juso aber nur bei circa 4,5
die aufrechterhaltung eines konstanten
inneren milieus zum beispiel ein
konstanter per wert durch die
zellmembran wird maßgeblich auch durch
ihre zweite wichtige funktion bedingt
nämlich die regulation des stoffes
bestimmte stoffe können die zellmembran
passieren anderen bleibt der durchgang
verwehrt insgesamt ein eigenes sehr
großes thema stichpunkt diffusion osmose
dass ihr wahrscheinlich noch im
unterricht behandelt die von der
zellmembran umschlossene materie wird
als süd plasma bezeichnete plasma
besteht größtenteils aus dem flüssigen
psychose und soul wiederum besteht
hauptsächlich aus wasser welches gelöst
die jungen und kleine moleküle enthält
im zo soll finden viele verschiedene
stoffwechselprozesse der zelle statt
das größte organ bzw zellorganellen
erzählen ist derzeit der zellkern ist
die steuerzentrale der zelle
er enthält den großteil unserer
erbinformation verpackte in einer
spezifischen abfolge von dna basen und
steuert damit alle stoffwechselprozesse
in der zelle
zudem werden in einen bereich innerhalb
des zellkerns und dem sogenannten
nucleus ein weiterer bestandteil der
zelle gebildet die ribosomen der
zellkern wird von einer doppelten
membran der kern hülle umschlossen sie
trennt die erbinformation vom zytoplasma
und ist von tausenden von kärnten
durchbrochen die das zellinnere des
zellkerns mit dem zytoplasma verbinden
diese bohrungen regulieren den
stoffaustausch zwischen den beiden
kompartimenten indem sie bestimmte
moleküle in den zellkern passieren
lassen
andere hingegen mich wenn man sich die
kern hülle genauer anschaut erkennt man
dass sie direkt verbunden ist mit einem
ausgedehnten membran system das die
ganze zelle durchzieht und auch als
endoplasmatischen retikulum bezeichnet
wird durch dieses netzwerk an membranen
dass sich im gesamten zytoplasma
verzweigt und röhren und abgeflachte
taschen bildet besitzt das
endoplasmatischen retikulum bzw er
aufgrund seiner zahlreichen auf haltung
eine oberfläche die deutlich größer ist
als die oberfläche der zellmembran
es lassen sich zwei arten von aers
unterscheiden das raue er und das glatte
er dass er enthält seinen namen aufgrund
seines rauen erscheinungsbildes
hervorgerufen durch die vielen ribosom
die die äußere oberfläche der membran
besetzen und aufgrund ihrer eher kleine
größe für uns jetzt so aussehen wie
kleine punkte sie sind der ort der
proteinsynthese die information für die
synthese von proteinen liegt wiederum in
der dna im zellkern verschlüsselt vor
kein wunder also dass das
endoplasmatischen retikulum eng mit
anderen organellen wie in diesem fall
mit dem zellkern in verbindung steht
denn durch die räumliche nähe kann mit
hilfe der erbinformation nachdem sie
etwas modifiziert den zellkern verlassen
hat schnell proteine hergestellt werden
auch am transport dieser proteine zu
anderen orten in der zelle ist das raue
er beteiligt ebenso wie für den fall
wenn proteine chemische modifiziert also
verändert werden müssen das glatte
endoplasmatischen retikulum hier
erscheint die oberfläche der membran
durch die nicht vorhandenen ribosomen
also glas ist der ort der lipid und
steroid synthese also die synthese von
hormon aber auch kleine von der zelle
aufgenommen um moleküle werden hier
modifiziert unter anderem auch
arzneimittel und pestizide
als weiteres ärgernis dass an dem
ausgedehnten membran system beteiligt
das ist der goldi apparat lasst euch
nicht warum sich dann wenn manchmal vom
begriff bio summen die rede ist der
goldi apparat besteht aus zwei
komponenten zum einen aus abgeflachte
membran säcke die auch zisternen genannt
werden die wie teller gestapelt sind und
kleine von membran umschlossen vesikel
die hier aus sehen die kreise während
die zisternen stapel auch dick die rosen
genannt werden bezeichnet man die
gesamtheit aller dick die summe in einer
zelle als golgi apparat die zentrale
aufgabe des golf i apparates ist die
verarbeitung und verpackung von protein
an den membranen umhüllten vesikeln
lässt sich diese aufgabe gut
nachvollziehen
die proteine die zuvor am rauen
endoplasmatischen retikulum an den
ribosomen gebildet wurden werden in
diesen transport vesikeln zu der membran
der diktion transportiert wo sie mit ihr
verschmelzen
nachdem der vesikel mit der membran
fusioniert wird der inhalt freigesetzt
und auf der gegenüberliegenden seite
werden vesikel aus der membran
abgeschnürt und weitertransportiert zum
beispiel an die zellmembran wo das
fungiert dann als weiteres
zellorganellen dem juso warum der
transporter 10 in brand eine weitere
wichtige aufgabe des goldie apparates
ist es membranproteine und lipide mit
zuckerketten zu versehen
so entstehen glykoprotein und glykol
lipide die als bestandteil der
zellmembran wiederum wichtige funktion
erfüllen und somit dorthin transportiert
werden mit blick auf die schema
zeichnung wird zudem deutlich warum für
den transport zum golgi apparat und von
ihm weg wie siegel erforderlich sind
denn anders als beim zusammenhängenden
membran netzwerk zb von e r und kern
müller ist dieses meist nicht direkt
verbunden mit dem golgi apparat gerade
fiel der begriff wieso so manche der vom
golgi apparat ab geschnürten vesikel
entscheiden verdauungsenzyme und stellen
den ort dar an dem makromoleküle also
unter anderem proteine kohlenhydrate und
lipide beziehungsweise in ihre
einzelbestandteile monomere zerlegt und
verdaut werden
und dieser verdauungs enzym arbeiten am
besten in einer sauberen umgebung mit
niedrigen ph-wert deshalb auch der
niedrige ph wert von 4,5 neben diesen
zellorganellen wovon man sich viele wie
kleine fabriken vorstellen kann die
spezifische produkte herstellen sind
andere zellorganellen er mit einem
kraftwerk vergleichbar
dass bestimmte energieformen aufnimmt
und sie in eine für die zelle besser
nutzbare energie form umwandelt in den
tierischen zellen ist dies die aufgabe
der mitochondrien die entsprechend auch
die kraftwerke der zelle genannt werden
alle lebenden systeme und somit auch wir
menschen benötigen externe
energiequellen wir beziehen unsere
energie beispielsweise aus unserer
nahrung und die in unserer nahrung
enthaltene energie muss allerdings
umgewandelt werden damit sie für die
zellen nutzbar wird ein großteil dieser
energieumwandlung findet in den
mitochondrien statt wobei die für die
zellen nutzbare energie vor allem in
einem bestimmten molekül gespeichert
werden kann nämlich in
adenosintriphosphat bzw atp die bildung
von atp in die mitochondrien mit dem
gleichzeitigen verbrauch von organischen
stoffen aus unserer nahrung wird auch
als zellatmung bezeichnet deshalb ließ
man häufig dass mitochondrien orte der
zellatmung sind die mitochondrien
bestehen aus zwei membranen wobei die
äußeren membran eine schutzfunktion hat
und die innere membran die durch die
vielen faltung eine deutlich größere
oberfläche besitzt als die äußere
membran sehr viel mehr kontrolliert
welche substanzen in das zellinnere
gelangen
wenn ihr das etwas detaillierter haben
möchtet mache ich dazu gerne oder zu den
anderen organellen mal einzelne videos
ein weiteres l organist das peroxisomen
sind organellen die die toxischen also
giftigen abfallstoffe der zelle lagern
und abbauen können beispielsweise
zerlegen sie das durch den stoffwechsel
anfallende zellgift wasserstoffperoxid
in sauerstoff und wasserstoff in der
leber sind sie für den abbau von alkohol
säge verantwortlich dafür entscheiden
sie spezialisierte enzyme die in der
lage sind die abfallstoffe abzubauen
soweit erstmals zu den zellorganellen in
tierischen zellen wie wir bereits am
anfang definiert haben handelt es sich
dabei um membran umhüllt kompartimenten
die komplementären ist die zentrale
funktion einer jeden zelle
denn durch die membran sie zum einen die
zelle umschließt sowie die einzelnen
zellorganellen werden getrennte
reaktions räume geschaffen in den
mitochondrien können beispielsweise
spezifische reaktionen ablaufen und
gegner davon können zytoplasma wiederum
andere reaktionen ablaufen
vielleicht fragen sich einige von euch
an dieser stelle zu recht ob die ribosom
zu den zellorganellen zählen oder nicht
schließlich fehlt ihnen ja die membran
traditionell werden sie dazu gezählt wie
auch wahrscheinlich im bio buch was aber
genau genommen nicht stimmt neben den
zellorganellen gibt es noch weitere
bestandteile einer tierischen zellen auf
dich jetzt nur noch ganz kurz eingehen
möchte das gesamte zytoplasma es von
einem netzwerk aus verschiedenartigen
proteinstrukturen durchzogen das als sie
das geld bezeichnet wird
zum einen trägt es zur stabilität der
zelle bayern zum anderen spielt es bei
ihrer beweglichkeit und der
beweglichkeit der zellorganellen eine
rolle
die drei sichtbaren hauptkomponenten des
zytoskeletts sind mikrotubuli mit der
zentralen funktion bei der kern teilung
den spindel phase apparat aufzubauen
genau genommen spielt hierbei eine aus
mikrotubuli bestehende struktur nämlich
das zentrosom das wiederum aus paarweise
vorliegenden zentralen besteht eine
wichtige rolle
aktin filamente die vor allem die
beweglichkeit der zelle oder auch
einzelner strukturen innerhalb der zelle
gewährleisten und den intermedia
filamenten aufpassen steht häufig nicht
im buch und muss damit auch nicht
zwingend relevant für euch sein mit den
zwei zentralen funktionen zellstrukturen
an ihrem bestimmungsort zu verankern
sowie eine gewisse reißfestigkeit der
zelle zu garantiert zb indem sie wenn
die zelle unterzog spannung steht
widerstand bieten die zelle steht mit
ihren benachbarten zellen über drei
arten von verbindungen in kontakt des
mose gap und tight junctions diese drei
typen der zell zell verbindung die es
der zelle erlaubten miteinander zu
kommunizieren würde ich in einem
weiteren video thematisieren
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