Zellbiologie

Zellen in einem Schnitt durch Flaschenkork, aus Robert Hookes Micrographia

Die Zellbiologie, Zytologie (von altgriechisch κύτος kytos ‚Zelle‘,

λόγος

‚Lehre‘) oder Zellenlehre ist ein Teilgebiet der Biologie und der Medizin. Mit Hilfe der Mikroskopie und molekularbiologischer Methoden erforscht die Zellbiologie Zellen, um biologische Vorgänge auf zellulärer Ebene zu verstehen und aufzuklären. Dazu gehört die Untersuchung der verschiedenen Zellkompartimente und der Zellorganellen, der Zellteilung, der Bewegung von Zellen und Zellverbänden sowie der Kommunikation von Zellen untereinander.

Die Zellbiologie hat enge Kontakte mit den Nachbardisziplinen Biochemie, Molekularbiologie, Botanik, Zoologie, Physiologie, Entwicklungsbiologie und Immunologie.

Die Bezeichnung „Zytologie“ wird umgangssprachlich auch synonym für Zytodiagnostik gebraucht.

Geschichte

• 1590–1610: Lichtmikroskop von Hans und Zacharias Janssen sowie Cornelis Jacobszoon Drebbel
• 1665–1667: Robert Hooke prägte den Begriff Zelle (cellula, Kämmerchen, „Schachtel“), nachdem er diese als Hohlräume im Gewebe des Flaschenkorks, später dann des Farns und Sonnentaus, mit Hilfe eines der ersten Mikroskope entdeckte und detailliert aufzeichnete (siehe Abbildung).
• 1675 und 1679: Mikroskopische Beschreibung der Pflanzenzellen durch Marcello Malpighi in Anatome plantarum.
• 1683: Antoni van Leeuwenhoek entdeckte Mund- und Darmbakterien, parasitäre Einzeller und rote Blutkörperchen.
• Zu Beginn des 19. Jahrhunderts wurde die Zelle als Elementareinheit der Pflanzenorgane betrachtet (Franz Meyen (1804–1840)).
• 1838 begründete Matthias Jacob Schleiden die Zelltheorie mit der Behauptung, dass alle Pflanzen aus Zellen bestehen. Theodor Schwann erweiterte noch im selben Jahr die Aussage auf Tiere. Er stellte fest, dass Zellen von einer Membran umgeben sein müssen und dass jedes Gewebe aus Zellen einer bestimmten Art besteht.
• 1839: Theodor Schwann zeigte, dass Tiere und Pflanzen aus Zellen bestehen.
• 1845 veröffentlichte Carl von Siebold ein Buch, in dem er Protozoen als einzellige Lebewesen darstellte und damit zeigte, dass Zellen unabhängig voneinander leben können.
• Zur gleichen Zeit widerlegten Louis Pasteur und andere die Theorie, dass Zellen spontan aus toter organischer Materie (generatio spontanea) entstehen können.
• 1855 bestätigte Rudolf Virchow für das Gebiet der Pathologie die auf Pflanzen bezogene Theorie Meyens, dass jede Zelle aus einer anderen entsteht („omnis cellula e cellula“), und publizierte seine ab 1849 entwickelte Zellularpathologie
• 1861 zeigte Max Johann Sigismund Schultze, dass das Protoplasma unabhängig von der Art der Zelle immer nahezu die gleichen physikalischen Eigenschaften aufweist.

Literatur

• Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter: Molecular Biology of the Cell. 4. Auflage. Garland Science, New York 2002, ISBN 0-8153-3218-1; deutsch: Molekularbiologie der Zelle. Aus dem Englischen übersetzt unter der der Leitung von Lothar Jaenicke. 4. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2003, ISBN 3-527-30492-4.
• Andreas Held: Prüfungs-Trainer Biochemie und Zellbiologie. Spektrum Akademischer Verlag, 2004, ISBN 3-8274-1542-X.
• Harvey F. Lodish et al.: Molekulare Zellbiologie. 4. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, 2001, ISBN 3-8274-1077-0.
• May-Britt Becker, Armin Zülch, Peter Gruss: Von der undifferenzierten Zelle zum komplexen Organismus: Konzepte der Ontogenie. In: Biologie in unserer Zeit. Band 31, Nr. 2, 2001, S. 88–97.
• Sven P. Thoms: Ursprung des Lebens. Fischer, Frankfurt am Main, ISBN 3-596-16128-2.
• Hans-Achim Müller: Zytologie. In: Enzyklopädie Medizingeschichte. Hrsg. von Werner E. Gerabek, Bernhard D. Haage, Gundolf Keil, Wolfgang Wegner. Walter de Gruyter, Berlin/New York 2005, ISBN 3-11-015714-4, S. 1535–1540.
• Bernd Krebs: Beiträge zur Begriffsgeschichte der Nomenklatur der Zellenlehre bis zum Anfang des 20.Jahrhunderts. Dissertation, Ruhr-Universität Bochum 2013 (online), insbesondere S. 38–40.
• Helmut Plattner, Joachim Hentschel: Zellbiologie. 5., überarbeitete Auflage. Thieme Verlag, Stuttgart 2017, ISBN 978-3-13-240227-0.
• Helmut Plattner: Abenteuer Zellbiologie – Streifzüge durch die Geschichte. Springer Spektrum, Berlin u. a. 2021, ISBN 978-3-662-62117-2.

Weblinks

Wikibooks

Wikibooks: Medizinische Biologie – Lern- und Lehrmaterialien

Wiktionary: Zytologie – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• BioChemWeb – The Virtual Library of Biochemistry, Moleculer Biology and Cell Biology (engl.) – gut organisierte Seite mit vielen (verlinkten) Beiträgen zum Thema – (Dead Link)
• Vorlesung Zellbiologie Videoaufzeichnung einer kompletten Vorlesung von Alfred Nordheim, Michael Kiebler und Olaf Heidenreich. TIMMS, Tübinger Internet Multimedia Server. (Dead Link)
• Website der Deutschen Gesellschaft für Zellbiologie