Tier- und Pflanzenzelle Mindmap

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Tier- und Pflanzenzellen sind eukaryotische Zellen mit Zellkern, Mitochondrien, Endoplasmatischem Retikulum und Golgi-Apparat. Pflanzenzellen besitzen zusätzlich eine Zellwand aus Zellulose, Chloroplasten für die Fotosynthese und meist eine große Vakuole, während Tierzellen nur die Zellmembran als äußere Begrenzung haben. Diese Gemeinsamkeiten und Unterschiede erklären die unterschiedlichen Funktionen der beiden Zelltypen und bilden eine Grundlage der Zellbiologie.

Gemeinsame Grundausstattung
Tier- und Pflanzenzellen gehören beide zu den eukaryotischen Zellen: Ihr Erbgut liegt in einem von einer Kernhülle umgebenen Zellkern. Beide Zelltypen besitzen Mitochondrien, in denen durch Zellatmung ATP als Energieträger entsteht, sowie Ribosomen für die Proteinsynthese, ein Endoplasmatisches Retikulum, einen Golgi-Apparat und ein Cytoskelett. Die Zellmembran reguliert bei beiden den Stofftransport nach innen und außen. Diese gemeinsame Grundausstattung zeigt, dass beide Zelltypen von einem gemeinsamen Vorfahren abstammen und die grundlegenden Lebensprozesse nach ähnlichen Prinzipien ablaufen.

Unterschiede im Aufbau
Der auffälligste Unterschied ist die Zellwand aus Zellulose, die Pflanzenzellen umgibt und ihnen eine feste, oft eckige Form verleiht; Tierzellen haben nur eine flexible Zellmembran. Pflanzenzellen enthalten Chloroplasten, in denen die Fotosynthese Lichtenergie in chemische Energie umwandelt, sowie meist eine große zentrale Vakuole, die durch Innendruck die Zelle stabil hält. Tierzellen besitzen dagegen Zentriolen, die bei der Zellteilung am Spindelapparat beteiligt sind, und können durch ihre Flexibilität vielfältige Formen wie Nerven- oder Muskelzellen annehmen.

Energiehaushalt im Vergleich
Tierzellen gewinnen Energie, indem sie organische Stoffe wie Glukose mit Sauerstoff in den Mitochondrien zu Kohlendioxid und Wasser abbauen; dabei entsteht ATP. Pflanzenzellen können Glukose selbst erzeugen: In den Chloroplasten nutzt die Fotosynthese Lichtenergie, um Kohlendioxid und Wasser in Glukose und Sauerstoff umzuwandeln. Der Calvin-Zyklus benötigt kein Licht direkt, ist aber auf ATP und NADPH aus den Lichtreaktionen angewiesen. Pflanzenzellen betreiben zusätzlich auch Zellatmung, denn sie brauchen rund um die Uhr Energie, auch nachts.

Blick unter das Mikroskop
Robert Hooke beschrieb im 17. Jahrhundert erstmals Zellen in Kork und prägte den Begriff „Zelle“. Im 19. Jahrhundert führten Forscher wie Schleiden, Schwann und Virchow die Zelltheorie ein, nach der alle Lebewesen aus Zellen bestehen und Zellen aus Zellen entstehen. Mit dem Lichtmikroskop lassen sich Zellkern, Chloroplasten und Zellwand erkennen; kleinere Strukturen wie Ribosomen oder die Doppelmembran der Mitochondrien wurden erst mit dem Elektronenmikroskop im 20. Jahrhundert sichtbar.