Hallöchen,
ich soll in Bio den folgeden Satz handfest beweißen, und ich hoffe einer von euch da draussen kann mir helfen.
„Lebende Zellen ohne Zellen, oder Kleinstlebewesen ohne Zellkern haben eine kürzere Lebensdauer gegenüber Zellen mit Zellkern bzw. Kleinstlebewesen mit Zellkern“.
Grüsse
„Lebende Zellen ohne Zellen, oder Kleinstlebewesen ohne
Zellkern haben eine kürzere Lebensdauer gegenüber Zellen mit
Zellkern bzw. Kleinstlebewesen mit Zellkern“.
Das dürfte schwer zu beweisen sein. Das Problem beginnt schon mit der Frage, was man unter der Lebensdauer eines Einzellers versteht. Da sich Eiinzeller durch teilung vermehren, gibt es für sie keinen natürlichen Tod, was sie prinzipiell unsterblich macht. Definiert man die Zeit zwischen den Zellteilungen als Lebensdauer, dann haben zellkernlose Einzeller unter normalen Bedingunbgen tatsächlich eine kürzere Lebenserwartung als zellkernhaltige (z.B. 20-40min bei Bakterien gegenüber 60-120min bei Hefen). Unter ungünstigen Bedingungen aber, können Bakterien Dauersporen bilden, welche genau wie die Sporen von Hefen unbegrenz lebensfähig sind.
Beweisbar wird die These also nur, wenn man sie folgendermaßen umformuliert: „Lebende Zellen ohne Zellkern oder Kleinstlebewesen ohne Zellkern haben unter optimalen Lebensbedingungen eine höhere Teilungsrate bzw. eine kürzere Lebensdauer als Zellen mit Zellkern bzw. Kleinstlebewesen mit Zellkern“ Es würde mich zwar wundern, wenn es nicht auch hierbei Ausnahmen gäbe, aber der allgemeine Trend dürfte in diese Richtung gehen.
Wenn meine Mikrobiologischen Kenntnisse mich nicht ganz verlassen haben *hoff* kann man diesen Satz vielleicht mit dem Stoffwechsel der Zelle begründen. Der Zellkern steuert den Stoffwechsel. Es gibt auch Zellen mit mehreren Zellkernen (bis zu mehreren tausend pro Zelle). Diese sind besonders leistungsfähig. Es gibt aber auch Zellen ohne Zellkern bzw. mit verkümmertem Zellkern. Dazu gehören z. B. die Erythrozyten (rote Blutzellen). Diese habe eine Lebensdauer, die auf 30 Tage begrenzt ist. Sie können sich nicht selbst teilen (da der Zellkern „eingegangen“ ist).
Vielleicht kann man die verringerte Lebensdauer von kernlosen Zellen mit der nicht vorhandenen Stoffwechselleistung begründen. Sozusagen, dass die Nährstoffe für die Enzyme verwertbar in der Zelle vorliegen. Wenn diese verbraucht sind stirbt die Zelle, da sie keine Nährstoffe von außen verwerten kann.
mfg
Martin
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Hmmm,
Erstes Problem: Bakterien sind „Kleinstlebewesen ohne Zellkern“. Sie haben ein Ringchromosom, welches mehr oder weniger frei im Zellplasma schmimmt, also nicht von einer Kernmembran umgeben ist. Aber: genau wie kernhaltige Zellen sind sie potentiell unsterblich. Zellen entstehen nur aus Zellen (durch Teilung), abgesehen von der ersten funtionellen membranumschlossenen Ansammlung von Molekülen mit einem replikativen Informationssystem. Seither (vor ca. 4.5 Mrd Jahren) stammen Zellen von Zellen ab, und zwar durch Teilung. Die allererste Zelle lebt also quasi immer noch - in allen Lebewesen !
Gut, nehmen wir an, du willst Zellen mit und ohne DNS (engl. DNA) vergleichen. Dann kann folgendes weiterhelfen:
Die DNS ist der Langzeit-Informationsspeicher für die Bauteile der Zelle (die Zentralbibliothek). Zum Bau der Bauteile wird eine Blaupause (Kopie: RNS) von den benötigten Teilen der DNS angefertigt und zum Produktionsort transportiert. Dort werden dann nach der Vorlage der RNS die Bauteile gefertigt.
Wichtig: Alle Stoffe haben eine Habwertzeit, sie gehen mit der Zeit kaputt (durch Oxidation, UV-Strahlung etc, etc.) und müssen ersetzt werden. Daher gibt es für alle Stoffe in der Zelle ein „Turnover“: alte Bauteile werden zerschreddert, neue werden produziert. Alte Blaupausen (RNS) ebenso. Nur die Zentralbibliothek (DNS) wird besonders geschützt. Zum einen wird sie vom Stoffwechselgeschen so gut wie möglich abgeschirmt (daher z.B. die „Erfindung“ des Zellkerns!), zum anderen existieren ausgefeilte Reparatursysteme, welche die meisten Schäden an der DNS ausbügeln können (das funktioniert wegen der internen Komplementarität in der Struktur der DNS nur bei diesem Molekül).
Also: Ohne DNS werden Verluste nicht mehr ausgeglichen. Langfristig bricht der Stoffwechsel der Zelle zusammen - die Zelle stirbt.
Fazit: Zellen ohne DNS haben eine endliche Lebensdauer, während Zellen mit DNS potentiell unsterblich sind.
Soweit dazu. Grüße
Jochen