Die Zelle (lat. cellula) ist die kleinste lebensfähige Einheit aller Lebewesen. Eine eukaryotische Tierzelle misst typischerweise 10–30 µm im Durchmesser und enthält einen membranumschlossenen Zellkern sowie zahlreiche Organellen. Im Gegensatz zur prokaryotischen Zelle (Bakterien, 1–5 µm) besitzt sie ein hochstrukturiertes Endomembransystem.
Die Zellmembran ist eine etwa 7–10 nm dicke Lipiddoppelschicht aus Phospholipiden, Cholesterin und integralen sowie peripheren Proteinen. Nach dem Flüssig-Mosaik-Modell (Singer & Nicolson, 1972) sind die Proteine seitlich frei beweglich. Sie reguliert den selektiven Stofftransport über Ionenkanäle, Carrier und Pumpen (z. B. Na/K-ATPase).
Zu den wichtigsten Organellen zählen: Zellkern (Erbinformation), Mitochondrien (ATP-Synthese), raues und glattes ER (Protein- und Lipidsynthese), Golgi-Apparat (Modifikation und Sortierung), Lysosomen (Verdauung, pH 4,5–5), Peroxisomen (Oxidation, H₂O₂-Abbau) und Ribosomen (Proteinsynthese).
Das Zytoplasma umfasst alles innerhalb der Plasmamembran außer dem Zellkern. Das Zytosol ist der flüssige Anteil mit gelösten Ionen, Metaboliten und Enzymen (pH 7,2). Hier laufen Glykolyse und viele Synthesewege ab.
Störungen einzelner Organellen führen zu schweren Erkrankungen: lysosomale Speicherkrankheiten (M. Gaucher, Tay-Sachs), mitochondriale Myopathien oder peroxisomale Defekte (Zellweger-Syndrom).
Abitur-Tipp: Lerne die Funktionen aller Organellen tabellarisch — im Abitur wird oft eine Zuordnungsaufgabe gestellt.