Die Zellbiologie ist ein fundamentaler Bereich der modernen Biologie, der sich mit dem Aufbau und der Funktion von Zellen beschäftigt.
Die Biomembran spielt eine zentrale Rolle beim Stofftransport durch die Biomembran. Dabei unterscheidet man zwischen verschiedenen Transportmechanismen: Die einfache Diffusion ermöglicht den passiven Transport von kleinen Molekülen entlang eines Konzentrationsgradienten, während bei der Osmose Wassermoleküle durch eine semipermeable Membran diffundieren. Der aktive Transport hingegen benötigt Energie in Form von ATP, um Stoffe gegen einen Konzentrationsgradienten zu transportieren. Die Transportmechanismen Biomembran sind essentiell für die Aufrechterhaltung des Zellstoffwechsels.
Die Zellorganellen übernehmen spezifische Aufgaben innerhalb der Zelle. Für die Zelldifferenzierung ist das Zusammenspiel dieser Organellen von großer Bedeutung. Im Gymnasium wird dies besonders in der Bio Klausur 11. Klasse thematisiert, wobei die Zellbiologie Aufgaben häufig das Beschriften von Zellstrukturen und das Erklären ihrer Funktionen umfassen. Die Zellbiologie ist auch ein wichtiger Bestandteil der Abituraufgaben, bei denen komplexe Zusammenhänge zwischen Zellstrukturen und -funktionen verstanden werden müssen. Besonders die Transportvorgänge an der Biomembran werden häufig in Arbeitsblättern und Klausuren abgefragt, da sie grundlegend für das Verständnis zellulärer Prozesse sind. Der Unterschied zwischen Osmose und Diffusion sowie die verschiedenen Arten des passiven Transports sind dabei zentrale Themen, die Schüler beherrschen müssen.
