Zelle

Zelle (lat. cellula), die mikroskopisch kleinen Elementarorgane, aus denen sich der tierische und pflanzliche Körper aufbaut; sie bestehen bei Tieren und Pflanzen aus Protoplasma (s.d.), in welchem meist ein Zellkern gelagert ist. Die Pflanzen-Z. [Tafel: Botanik I, 1-4] besteht aus dem Plasmakörper, der Zellmembran und dem in Vakuolen eingeschlossenen Zellsaft. Im jugendlichen Zustande übertrifft der Plasmakörper an Masse die übrigen Bestandteile der Z., später tritt er immer mehr zurück, bis er einen dünnen, geschlossenen Schlauch zwischen Zellmembran und Zellsaft bildet, den Primordialschlauch. Das Plasma ist lebendig und befindet sich häufig in strömender Bewegung (Plasmaströmung); in ihm liegt der Zellkern (Zytoblast), ein netzartig gebautes Bläschen (chromatisches Kerngerüst) mit einem oder mehrern Kernkörperchen (Nukleolen). Die Vermehrung der Z. findet ausschließlich durch Teilung statt, wobei sich der Kern in eine Anzahl Fadenstücke (Chromosomen) auflöst, die sich spalten und deren Hälften auf die beiden sich bildenden Tochter-Z. verteilt werden. Außerdem finden sich in der pflanzlichen Z. die Chromatophoren (Chlorophyllkörner, Farbstoffkörper, Stärkebildner; s. Blattfarbstoffe) sowie andere Einschlüsse. Das Protoplasma ohne Kern und Einschlüsse, eine feingekörnte Masse (Granula), heißt Zytoplasma, sein äußerer, durchsichtiger Saum Hyaloplasma. Die Zellmembran besteht meist aus Zellulose, die durch verschiedene Einschlüsse verkorkt, verholzt oder verschleimt sein kann. Nach vollendetem Flächenwachstum wächst die Zellmembrane in die Dicke, jedoch meist nicht gleichförmig, sondern gewisse Stellen erscheinen durch stärkere Verdickung als Vorsprünge (ringförmige, leiter-, spiral-, treppenförmig etc. angeordnete Leisten); von der Verdickung ausgeschlossene runde Stellen heißen Tüpfel, die betreffenden Zellen Tüpfel-Z. [Tafel: Botanik I, 5]. Die Spiral-, Leiter-, Tüpfel- etc. Z. vereinigen sich zu Spiral-, Leiter-, Tüpfel- etc. Gefäßen [Tafel I, 6]. Pflanzenzellen ohne Membran, wie die Schwärmsporen der Algen und Pilze, heißen Primordialzellen. Der Zellsaft, eine wässerige Lösung verschiedener Verbindungen, füllt die im Alter ziemlich großen Vakuolen des Protoplasmas aus. Als Salzlösung in einer Blase übt er einen beträchtlichen osmotischen Druck aus (Turgor) und bewirkt die Straffheit der Gewebe. Durch wasserentziehende Mittel (Salpeter) wird der Turgor aufgehoben (Plasmolyse). Die niedrigsten Pflanzen bestehen aus einer Z.; höhere Algen stellen schon Zellaggregate, Zellfäden und -flächen dar; die höchsten Pflanzen schließlich bestehen aus einer Menge nach ihren Funktionen differenzierter Zellgruppen (Zellgewebe, Pflanzengewebe).

Die Größe und Form der Tier-Z. ist sehr schwankend; konstant aber ist ihre Zusammensetzung aus Protoplasma und einem oder mehrern Kernen [Tafel: Entwicklungsgeschichte I, 1]. Bei zahlreichen früher für kernlos gehaltenen Z. (Zytoden) ist das Vorhandensein eines Kerns nachgewiesen worden, so daß man jetzt die Existenz von Kernen für alle Z. annimmt. In der Substanz des sehr verschieden geformten Kerns, die von dem umgebenden Protoplasma nicht unbeträchtlich abweicht, unterscheidet man das Chromatin oder Nukleïn, das durch Hämatoxylin und Karmin leicht gefärbt wird, und das durch diese Mittel nicht färbbare Achromatin oder Paranukleïn. Meist ist der Kern ein Bläschen, das eine Flüssigkeit (Kernsaft) enthält, von einem Maschenwerk des Kernstoffs durchzogen wird und ein oder mehrere kleine Körperchen (Kernkörperchen, nucleoli) enthält. Der Kern ist der wichtigste Teil der Z., von dem aus ihre Vermehrung ausgeht, und zwar durch Teilung (meist Zweiteilung). Neben dem Kern findet sich noch ein schwer wahrnehmbares, äußerst winziges Pol- oder Zentralkörperchen (Zentrosom). Bei der Teilung des Kerns zerfällt das Zentrosom in zwei Teile, die auseinander weichen und das Protoplasma der Z. strahlig um sich gruppieren (Strahlenfigur, Polstrahlung). Das Chromatin des Kerns bildet dabei einen aufgeknäulten Faden (Fadenknäuel); dieser zerfällt in eine Anzahl Schleifen, die im Protoplasma der Z. sich zwischen die beiden Hälften des Polkörperchens der Länge nach nebeneinander legen und die Kernplatte bilden. Diese Schleifen teilen sich der Länge nach, weichen auseinander und ziehen sich nach zwei einander gegenüberstehenden Polen der Z., wo sich je eine Hälfte des Polkörperchens befindet. Damit ist die Masse des Chromatins halbiert; die Schleifen lösen sich auf und bilden zwei Kerngerüste (ruhende Kerne), worauf sich auch der übrige Zellkörper teilt. Diese Art der Zellteilung ist die indirekte Kernsegmentierung, wobei das Chromatin die mitotischen oder karyokinetischen Figuren bildet. Daneben gibt es bei einigen Zellenarten auch eine direkte Kernteilung (Kernfragmentierung), bei der noch keine Figuren nachgewiesen werden konnten. – Vgl. Hertwig, »Die Z. und die Gewebe« (2 Tle., 1892 u. 1898; 2. Aufl. u. d. T. »Allgemeine Biologie«, 1906); Carnoy und Gilson »La cellule« (Bd. 1-20, 1885-1903); Fischer, »Fixierung etc. des Protoplasmas« (1899); Doflein, »Zell- und Protoplasmastudien« (1900); Gurwitsch, »Morphologie und Biologie der Z.« (1904).