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Die Zellen sind Elementarorganismen, die anstelle von Organen sogenannte Organel-
len besitzen. Die Zelle ist die kleinste noch selbständig reproduktionsfähige Funktions-
einheit alles Lebenden, d. h. sie benötigt zu ihrer eigenen Reproduktion keine weiteren
lebenden Substanzen. Trotz ihrer relativen Einfachheit sind Zellen keine undifferenzierten
Gebilde, denn sie besitzen eine komplexe Struktur und Organisation. Man unterscheidet
dabei
prokaryotische
und
eukaryotische
Zellen. Die eukaryotischen Zellen verfügen über
einen durch eine Kernmembran geschützten
Zellkern (Nukleus).
Fast alle Zellen enthalten
einen solchen Zellkern. Lediglich die
Prokaryoten
(Bakterien und Blaualgen) enthalten
keinen eigenen Zellkern. Der Zellkern ist eine Art Steuerzentrale der Zelle und für Ver-
erbungsvorgänge von größter Wichtigkeit, da er die Träger der Erbsubstanz, die
Chromo-
somen,
enthält.
Im Kernplasma (Karyoplasma) des Nukleus befinden sich die sogenannten
Chromoso-
men
. Als Chromosomen werden fadenförmige Gebilde bezeichnet, die durch Färbung (da-
her der Name) unter dem Mikroskop (in bestimmten Phasen der Zellentwicklung) sicht-
bar gemacht werden können. Befindet sich die Zelle nicht in der Phase der Zellteilung,
sind die Chromosomen kaum sichtbar. Sie bilden in diesem Stadium (der Teilungsruhe)
ein lockeres Netz (Chromatingerüst). Die Chromosomen sind die Träger des Erbgutes,
der Gene. Chromosomen bestehen aus Nukleinsäuren und Proteinen. Die Chromosomen
ändern nach gewissen Gesetzmäßigkeiten während der unterschiedlichen Phasen der Zell-
teilung ihre Gestalt. Während der Zellteilung verdrillen sich die Chromosomen durch ein
schraubenförmiges Sichaufwickeln zu dickeren Fasern und werden dadurch besser unter
dem Lichtmikroskop sichtbar. Sie haben in diesem Zustand etwa die Gestalt einer längs-
verdrillten „Strickleiter“. Die wichtigste, in den Chromosomen vorkommende Nuklein-
säure ist die sogenannte Desoxyribonukleinsäure (DNS). Sie tritt beim Menschen als Dop-
pelstrang (Strickleiter) von einigen Millionen Nukleotiden auf. Die Nukleotide bilden die
Grundbausteine der Nukleinsäuren (Abb.
4.20
).
Die Chromosomen des Zellkerns vermehren sich ausschließlich durch Teilung. Jedes
Chromosom hat eine bestimmte Architektur und eine dauerhafte innere Struktur, die nur
durch bestimmte, seltene Ereignisse (Mutationen, Crossover) verändert wird.
Die Anzahl der Chromosomen des Zellkerns bestimmt den Chromosomensatz eines
Lebewesens. Die Anzahl der Chromosomen kann bei unterschiedlichen Arten stark
Abb. 4.20
Schematische Dar-
stellung eines Zellkerns
