Zelltheorie – einfach erklärt

Bedeutung der Zelltheorie

Die Zelltheorie ist eine fundamentale Erkenntnis der Biologie. Sie besagt, dass alle Pflanzen und Tiere sowie ihre Organe aus Zellen zusammengesetzt sind. Zellen sind damit die grundlegenden Einheiten für Struktur und Funktion von Organismen.

Aus der Zelltheorie folgen wichtige Aussagen zu Wachstum und Fortpflanzung: Wachstum entsteht dadurch, dass immer mehr Zellen gebildet werden. Neue Individuen entstehen aus lebenden Zellen durch Zellteilung. Eine Urzeugung, also die Entstehung von Zellen aus totem Material, kann nicht beobachtet werden. Rudolf Virchow formulierte diesen Grundsatz 1855 lateinisch als „omnis cellula e cellula“: Jede Zelle entsteht aus einer Zelle.

Entwicklung der Theorie

Die Entwicklung der Zelltheorie ist eng mit der Zellbiologie, auch Cytologie genannt, verbunden. Erst optische Geräte wie das Mikroskop ermöglichten es, den feinen Aufbau von Pflanzen zu untersuchen. Robert Hooke prägte 1665 den Begriff Zelle (cellula, „Kämmerchen“), nachdem er solche Strukturen im Korkgewebe beobachtet hatte.

1805 stellte Lorenz Oken seine Bläschentheorie vor, übersetzte cellula als „Zelle“ und nahm an, die Bläschen seien mit Urschleim gefüllt. Franz Julius Ferdinand Meyen beschrieb 1830 in seinem Lehrbuch Phytotomie den mikroskopischen Aufbau pflanzlicher Organe aus Zellen. Im selben Jahr veröffentlichte Karl Heinrich Baumgärtner die Bildungskugeltheorie, die ebenfalls als Vorläufer der Zelltheorie gilt.

Matthias Schleiden formulierte die Zelltheorie 1838 zunächst für Pflanzen. Theodor Schwann übertrug sie im selben Jahr auf tierische Organismen; damit wurde die wesentliche Gemeinsamkeit aller Lebewesen hervorgehoben. Seine Beobachtungen veröffentlichte Schwann 1839 in „Mikroskopische Untersuchungen über die Übereinstimmung in der Struktur und dem Wachstum der Tiere und Pflanzen“. Er stellte außerdem Grundprinzipien der Embryologie auf: Ein Ei ist eine Einzelzelle, aus der sich ein vollständiger Organismus entwickeln kann.

In den 1850er Jahren erweiterte Rudolf Virchow die Theorie für die Medizin. Seine 1858 veröffentlichte Zellularpathologie erklärt Krankheiten als Störungen von Körperzellen und ist eine Säule der heutigen Pathologie. Den Einfluss von Mikroorganismen auf Krankheiten berücksichtigte Virchow noch nicht. Durch die Arbeiten von Louis Pasteur wurde die Möglichkeit der Urzeugung (generatio spontanea) endgültig ausgeschlossen.

Heute anerkannte Aussagen

Die heute allgemein akzeptierte Zelltheorie umfasst folgende Aussagen:

Alle Organismen bestehen aus einer oder mehreren Zellen.
Zellen entstehen stets durch Zellteilung aus anderen Zellen.
Alle Zellen sind in ihrem Grundbauplan und biochemisch, also hinsichtlich ihrer chemischen Lebensvorgänge, im Wesentlichen gleich aufgebaut.
Die Zelle ist die grundlegende Einheit für Struktur und Funktion der Organismen.
Der grundlegende Metabolismus, also der Stoffwechsel, findet innerhalb der Zellen statt.
Genetisches Material und Erbinformationen werden bei der Zellteilung weitergegeben.