Thema Seite 10 - 17 Flashcards
Mikrotubulin
25nm, aus Protein Tubulin, für längere Transportvorgänge & die
Bewegung/ Befestigung der Organellen im Zytosol zuständig
Aktinfilament
7nm, aus Aktin, stabilisieren äußere Form der Zelle, Bewegung der
Muskulatur, Kurzstreckentransport
Intermediärfilament
10nm, stabilste Faser, dienen zur mechanischen Stabilisierung der
Zelle, Stützgerüst
Zellwand
Schutz, Formstabilisierung, verhindert übermäßige Wasseraufnahme
(Turgor)
Mehrschichtig: Primäre Zellwand (dünn, flexibel),
Mittlere Lamelle (dünne Schicht zwischen Primärwänden von
benachbarten Zellen),
Sekundäre Zellwand (zwischen Plasmamembran und primären
Zellwand),
Plasmodesmata (Kanäle zwischen benachbarten Zellen)
Membrantransport
Passiver (durch Konzentrationsgefälle) oder aktiver (Moleküle
werden gegen das Konzentrationsgefälle transportiert, nur durch
ATP Zufuhr möglich) Transport
Diffusion
Passiver Transport; beschreibt das Verhalten von Molekülen sich
gleichmäßig im Raum zu verteilen; Diffusion durch Membran heißt,
dass einzelne Moleküle durch die Membran diffundieren, bis
Konzentration auf beiden Seiten gleich = stabiler Zustand
Equilibrium beschriebt den Zustand, wenn die gleiche Anzahl an
Molekülen die Membran durchqueren, in unterschiedlichen
Richtungen
Osmose
Passiver Transport; Diffusion von Wasser durch semipermeable
Membran, aufgrund des Konzentrationsgefälles
Wasserbilanz in Zellen
Isotonisch = normal; Hypotonisch = Zelle mehr Wasser innen als
außen [Tierzelle platzt]; Hypertonisch = verliert Wasser, mehr
Wasser außerhalb
Erleichterte Diffusion
Durchspezifische Proteine in Membran, durch Konzentrationsgefälle
Carrier-Protein oder Channel-Protein
Aktiver Transport
Transport gegen das Konzentrationsgefälle, Zelluläre Energie wird
dafür benötigt (durch ATP [Protonenpumpe] oder elektrochemischer
Gradient [Ladung wird neutralisiert und durch Ko-Transport-Protein
gefördert])
Drei Phasen der zellulären
Signaltransduktion
- Bindung von Signalmolekül an Rezeptor, 2. Molekulare Antwort
des Rezeptors auf die Bindung, z.B. durch eine
Konformationsänderung, 3. Zelluläre Antwort durch Zelle/ Enzym
Sekretierte Moleküle als
Botenstoffe
Parakrine Signalisierung: kurze Strecken, aufgenommen durch
Rezeptorprotein, Konzentrationsgradient bestimmt Ausgang des
Signals
Intrakline Signalisierung: Botenmoleküle innerhalb der Zielzelle
Autokrine Signalisierung: binden an Rezeptoren an der selben Zelle
Direkte interzelluläre
Kommunikation
Zytosalverbindung: Spaltverbindungen zwischen Tierzellen,
Plasmodesmata zwischen Pflanzenzellen
Kontakt-Interaktion: Extrazelluläre Signale über Oberflächen
Moleküle
Langdistanz Signalisierung
Möglich über endokrine Faktoren, Hormone von einer endokrinen
Zelle produziert wandern über das Kreislaufsystem (Blutbahnen) zur
Zielzelle. Diese müssen spezifische Rezeptoren, um darauf reagieren
zu können
Rezeptormechanismen
Intrazellulärer Rezeptor, Ionenkanal gekoppelter Rezeptor, Enzym
gekoppelter Rezeptor, G-Protein gekoppelter Rezeptor
Ligand
Signalmolekül
Rezeptor
Hoch spezifische Molekül, dass Ligand bindet
G-Protein gekoppelter
Rezeptor
Große Proteinfamilie, 7-fache Membranüberspannende Form,
enorme Vielfalt an Liganden (Proteine, kleine Peptide, Fettsäuren
oder Derivate von Aminosäuren)
Trimere GTP-bindende Proteine (G-Protein): bestehen aus 3
Untereinheiten alpha, beta, gamma
Signalkaskade
Mehrstufiger Pfad: ein Signal kann stark verstärkt werden, mehr
Möglichkeiten zur Koordination/ Regulierung der zellulären Antwort
Proteinkinase: Enzym phosphoryliert andere Enzyme
Protein-Phosphatasen (PP): Enzym, dass Phosphor von anderen
Enzymen entfernt – Dephosphorylierung
Second Messengers
Kleine, nicht-proteinhaltige, wasserlösliche Moleküle oder Ionen die
sich durch Diffusion in einer Zelle verteilen
Zelluläre Antwort
Aktivierung der Genexpression (indem Transkriptionsfaktor aktiviert
wird) oder von Enzymaktivitäten
4 Aspekte der
Signalregulierung
- Verstärkung des Signals (und damit der Reaktion)
- Spezifität der Antwort
- Gesamteffizienz der Antwort, verstärkt durch Gerüstproteine
- Beendigung des Signals
Mitose
Zellteilung; die Kontinuität des Lebens basiert auf der Vermehrung
von Zellen, bzw. Zellteilung
Funktionen der Zellteilung
Reproduktion; Gewebeerneuerung; Wachstum und Entwicklung
Binäre Spaltung von
Bakterien
Reproduktive Zellteilung der Prokaryoten
1) Replikation des Chromosoms, beginnend am
Replikationsursprung
2) die beiden Tochterchromosomen bewegen sich aktiv auseinander
3) schließlich drückt sich die Plasmamembran nach innen und teilt
die Zelle in zwei Teile
Zellzyklus
„Ruhende“ Phase: G0 [es findet keine aktive Zellteilung statt]
Interphase: G1 [Zellvergrößerung, Vorbereitung für
Chromosomenreplikation]; S [DNA-Synthese]; G2 [Zelle mit
verdoppelten Chromosomen, bereit für die Mitose]
Mitotische Phase: M [Mitose; die Aufteilung des genetischen
Materials auf zwei neue Zellkerne]; Zytokinese [Teilung des
Zytoplasmas]
Funktion der Zellteilung bei
Somatischen Zellen &
Gameten
Somatische Zellen (nicht-fortpflanzungsfähige Zellen)
Mitose: Teil des Zellzyklus, in dem Chromosomen in einem Zellkern
in zwei in zwei identische Chromosomensätze getrennt werden,
jeder in seinem eigenen Zellkern.
Gameten (fortpflanzungsfähige Zellen)
Meiose
Nach der DNA-Replikation folgen zwei Runden der Zellteilung zur
vier Tochterzellen zu produzieren jede mit der halben Anzahl von
Chromosomen wie die ursprüngliche Mutterzelle
Die Stadien der
Mitosephase
(G2 der Interphase); Prophase, Prometaphase, Metaphase,
Anaphase, Telophase und Cytokinesis
Zytokinese (Pflanzenzelle
vs. Tierzelle)
Tierzelle: Spaltfalte bildet sich durch das zusammenziehen der
Ringmikrofilamente -> zwei getrennte Tochterzellen entstehen
Pflanzenzelle: Vesikel bilden Zellwand, Schwesterzellen von
Außenwand der Eltern immer noch umgeben
Kontrollsystem des
Zellzyklus
Drei wichtige Kontrollpunkte, die Signale von außen integrieren und
Überwachungsinformationen aus dem Inneren der Zelle registrieren.
G1, G2, M -Checkpoint
Steuerung des Zellzyklus
Über CDK/ Cyclin-Komplexe Cyclin-abhängige Kinasen: (CDKs) Enzyme, maßgeblich an Kontrolle des Zellzyklus beteiligt Aktivität eines CDK steigt und fällt mit Konzentrationsänderungen seines Cyclinpartners Kontrollsystem besteht auf zwei Familien von Schlüsselproteinen: Cyclin-abhängigen Proteinkinasen (Cdk) und Cycline Mitotischen Cycline binden während G2-Phase an Cdk-Moleküle bilden Mitosephase-Förderfaktor (MPF) Abbau von Cyclin bei Metaphase & Anaphase inaktiviert MPF Bildung der Cyclin-Cdk-Komplexe gesteuert von Signalen aus Umgebung -> den Zellzyklus beeinflussen
Verlust der Zellkontrolle
-> Krebszellen
Krebszellen
reagieren nicht normal auf die Kontrollmechanismen des Körpers;
brauchen keine Wachstumsfaktoren, um sich zu teilen; stellen ihre
eigenen Wachstumsfaktor her (Signal eines Wachstumsfaktors
weiterleiten ohne Wachstumsfaktor); Krebszellen, die nicht vom
Immunsystem eliminiert werden, bilden Tumore (Massen von
abnormalen Zellgewebe)
Gutartiger Tumor
Abnorme Zellen die nur an der ursprünglichen Stelle bleiben Metastasieren nicht (streuen nicht)
Bösartiger Tumor
Metastasieren (werden in andere Teile des Körpers exportiert) und
dringen in umliegendes Gewebe ein
Lebenszyklus
Abfolge der Stadien von Generation zu
Generation in der Fortpflanzungsgeschichte
eines Organismus
Meiose
Aufteilung der Chromosomenpaare auf verschiedene Zellen, anstelle
der mitotischen Phase
Diploid (2n) -> haploid (n)
Ungeschlechtliche
Fortpflanzung
Ein einzelnes Individuum gibt alle seine Gene an seine Nachkommen
weiter ohne die Verschmelzung von Gameten (klonale Vermehrung)
Sexuelle Fortpflanzung
Zwei Elternteile bringen Nachkommen hervor, die einzigartige
Kombinationen von Genen haben, die von den beiden Elternteilen
vererbt werden.
Crossing over
Austausch von DNA zwischen homologen Chromosomen ->
genetische Variation
Ursprung der genetischen
Variation unter den
Nachkommen
Das Verhalten der Chromosomen während der Meiose und der
Befruchtung ist für den Großteil der Variation verantwortlich, die in
jeder Generation entsteht
Drei Mechanismen tragen zur genetischen Variation bei:
1)Unabhängiges Anordnen der Chromosomen 2)Crossing over
3)Zufällige Befruchtung (Mensch hat 46 Chromosomen)
Verschiedene Lebenszyklen
Diploide, Haploide und Haplodiploidie
Haplodiploidie bei Insekten
Viele Insekten haben Haploide Männchen und diploide Weibchen
Lebenszyklus von Pilzen
und Protozoen
Lebenszyklus von Algen ist charakterisiert durch eine asexuelle und
sexuelle Phase
Zygote ist die einzige diploide Zelle – produziert haploide Zellen
durch Meiose – haploide Zelle teilt sich mitotisch und bildet einen
haploiden mehrzelligen Organismus – der haploide Erwachsene
produziert Gameten durch Mitose
Haploider Lebenszyklus Bsp
einzelligen Alge Chlamydomonas
