Cytologie Flashcards
Was sind Prokaryoten?
Prokaryoten, auch Prokaryonten, sind einzellige Lebewesen ohne Zellkern.Zu den Prokaryoten zählen damit nur Bakterien und Archaeen (bakterienähnliche Einzeller).
Nenne alle Organellen und Bestandteile von Prokaroyten.
Kapsel (nicht bei allen), Flagellum, Pili, Zellwand, Cytoplasmamembran, Cytoplasma, Ribosomen, Plasmide und Nucleoid (ringförmige DNA).
Nenne Besonderheiten der Prokaryoten bezüglich der DNA.
Prokaryotische Zellen (Protocyten) besitzen ringförmige doppelsträngige DNA, die dicht angeordnet ist und als „Kernäquivalent“ bezeichnet wird, aber kein Zellkern ist. Die DNA bei Prokaryoten liegt also frei im Zellplasma.
Dadurch, dass das DNA-Molekül in sich geschlossen ist, besitzt es keine freien Enden (außer wenige, irrelevante Ausnahmen bei bestimmten Bakterien).
Was sind Ribosomen? Nenne Besonderheiten der Prokaroyten bezüglich der Ribosomen.
Die Ribosomen sind Herstellungsort von Proteinen.
Sie liegen bei Prokaryoten ausschließlich als freie Ribosomen vor. Die Ribosomen von Prokaryoten sind kleiner als die von Eukaryoten.
Gemessen wird dies am „Sedimentationskoeffizienten“, kurz S. Prokaryoten besitzen 70S-Ribsomen, während Eukaryoten die größeren 80S-Ribosomen haben.
Was sind Plasmide? Was bedeutet in diesem Zusammenhang der Begrif Konjugation?
Manche Bakterien besitzen neben dem Kernäquivalent, ihrem Chromosom, zusätzliche ringförmige DNA-Moleküle, Plasmide, die sich autonom (selbstständig) replizieren.
Auf den Plasmiden können zusätzliche Informationen, wie z.B. Antibiotika-Resistenz gespeichert sein. Plasmide können zwischen Bakterien weitergegeben werden, dies nennt man Konjugation.
Woraus besteht die Zellwand der Prokaryoten? Wie kann sie genutzt werden um Bakterien voneinander zu unterscheiden?
Neben der Zellmembran, die in jeder lebenden Zelle vorkommt, haben Bakterien eine schützende Zellwand aus Murein, einem aus Zuckern und Aminosäuren zusammengesetztem Molekül.
Je nach Dicke der Zellwand lassen sich Bakterien unterschiedlich gut färben, daher kann man Bakterien nach der sogenannten Gramfärbung einteilen.
Grampositive Bakterien lassen sich mit einem bestimmten Farbstoff gut färben, weil sie eine dicke, mehrschichtige Zellwand haben. Gramnegative Bakterien lassen sich mit dem Farbstoff schlecht färben, weil sie nur eine dünne Mureinschicht haben und der Farbstoff sich nicht einlagert.
Was sind Flagellen?
Flagellen (Synonym: Geißeln) sind fadenförmige Gebilde auf den Oberflächen von Zellen, die der Fortbewegung dienen. Geißeln kommen nicht nur bei einigen Prokaryoten, sondern auch z.B. bei Spermien vor.
Was sind Pili?
Pili (Mehrzahl von Pilus) sind Anhängsel außen am Prokaryoten, die vor allem der Anheftung an Oberflächen oder an anderen Bakterien (für die Konjugation) dienen.
Was sind Eukaryoten?
Eukaryoten, auch Eukaryonten, sind Lebewesen, deren Zellen einen Zellkern haben. Meist, aber nicht immer, sind Eukaryoten mehrzellige Lebewesen. Menschen, Tiere, Pflanzen und Pilze zählen zu den Eukaryoten. Vorgänge in den Eukaryoten sind wegen ihrer Größe und Komplexität in Zellorganellen strukturiert. Die Zellorganellen übernehmen bestimmte Aufgaben.
Was ist das besondere an Pflanzenzellen und Pilzzellen im Vergleich zu anderen Eukyaroten?
Pflanzenzellen haben zusätzlich noch Chloroplasten und eine Zellwand. Pilzzellen besitzen auch eine Zellwand.
Nenne die wichtigsten Aspekte der Zellmembran. Beschreibe hierbei wofür sie dient und wie sie sich zusammensetzt.
Die Zellmembran ist die Abgrenzung der Zelle gegenüber der Umwelt und kommt bei Prokaryoten und Eukaryoten vor.
Zellmembran bestehen aus einer Doppelschicht aus Phospholipiden. Phospholipide setzen sich aus einem „Kopf“ und zwei „Schwänzen“ zusammen. Der Kopf ist eine polare, und damit hydrophile Phosphatgruppe. Denn Phosphate sind Anionen der Phosphorsäure und damit negativ geladen. Die Schwänze sind zwei unpolare und damit lipophile (und hydrophobe) Kohlenwasserstoffreste.
Phospholipide sind somit insgesamt „amphiphil“, also fettliebend und wasserliebend (Kapitel „Stoffe, Gemische, Lösungen“). Phospholipide sind häufig Phosphoglyceride, bestehen also aus Glycerin als Grundgerüst, an dem über Esterbindungen eine Phosphatgruppe und zwei Fettsäuren gebunden sind.
Welche Strukturen können Phospholipide neben der Zellmembran noch bilden?
Liposome und Mizellen.
Liposomen bestehen ebenfalls aus einer Doppellipidschicht, im Innenraum ist daher Platz für wässrige Lösungen. Liposomen werden auch als Bläschen (Vesikel) bezeichnet. Hier können Stoffe gespeichert werden.
Mizellen sind zusammengelagerte Phospholipide, bei denen die Schwänze nach innen und die Köpfe nach außen zeigen. In Wasser richten sich Phospholipide so aus, damit die lipophilen Anteile nicht mit dem Wasser in Kontakt kommen, sondern nur die hydrophilen Köpfe.
Welche chemischen Bindungen liegen zwischen den Phospholipiden der Zellmembran vor? Warum ist dies relevant?
Da die Lipiddoppelschicht keine kovalenten Bindungen hat, sondern nur schwache Van-der-Waals-Kräfte ausbildet, sind die Positionen von einzelnen Phospholipiden nicht fest, sie „schwimmen“, ebenso wie die anderen Moleküle in der Zellmembran, wie z.B. Transportproteine, Rezeptorproteine, Kanalproteine u.ä.
Es kommen weitere Stoffe hinzu, wie z.B. Kohlenhydrate, die der Erkennung der Zelle gegenüber z.B. Abwehrzellen dienen. Außerdem kommt in der Zellmembran von Tieren Cholesterin (Synonym: Cholesterol) vor, was die Stabilität und Verformbarkeit der Zellenmembranen verbessert.
Wie verhält sich die Zellmembran gegenüber Wasser, Fetten und anderen Teilchen (Glucose, Alkohole, etc.)?
Die Zellmembran ist semipermeabel, Wasser kann also frei hindurchdiffundieren, gelöste Teile, v.a. Ionen oder Glucose, in der Regel aber nicht. Hier kann also das Phänomen der Osmose auftreten.
Lipophile Stoffe können häufig einfach durch die Zellmembran durchdiffundieren. Außerdem können O2, CO2 und kurzkettige Alkohole wie Ethanol meist frei diffundieren.
Woraus bestehen Zellwände und wofür dienen sie?
Zellwände dienen der zusätzlichen Stabilität und kommen bei Bakterien (Prokaryoten), Pflanzenzellen und Pilzzellen vor, aber nicht in tierischen Zellen.
Zellwände bei Bakterien bestehen v.a. aus Murein, einem Molekül aus Zuckern und Aminosäuren. Zellwände von Pflanzenzellen bestehen vor allem aus Cellulose, einem Polysaccharid (Mehrfachzucker). Zellwände von Pilzen bestehen vor allem aus Chitin, einem Polysaccharid.
