Zellbio Flashcards
Horizontaler Gentransfer
Bei Bakterien - können Information in Form eines Plasmids aneinander weitergeben durch verbinden über Pili
Warum verursachen gram- Bakterien häufiger Krankheiten als gram+
Aufgrund der Lipopolysachharide an der äußeren Membran. Diese sind Antigene auf welche unser IS reagiert-> können sehr variabel zusammengesetzt sein…
Wie setzen sich die 3 Disachharide Lactose, Saccharose und Maltose zusammen?
Lactose: Glukose+ Galaktose
Saccharose: Glukose+ Fruktose
Maltose: Glukose+ Glukose
Was ist die Besonderheit in der ZM der Archaeen
Ätherverbindungen
Wie funktioniert die Endosporenbildung
Invagination der ZM-> Abschnürung (nun 2. Kompartiment in der Zelle)- Rest draußen herum fällt ab
Aufbau Phospholipid
=amphiphil. Hydrophober Fettsäureschwanz+ hydrophiler Kopf-> verbunden über eine Phosphatgruppe
Die 4 wichtigsten Phospholipide in der ZM
Phosphatidylethanolamin
Phosphatidylcholin
Phosphatidylserin
Sphingomyolin
Welches ist das einzige Phosphiolipid mit negativer Ladung- was wird dadurch kontrolliert?
= Phospotydilserin.
- kommt immer nur in der Innenseite der membran vor- wenn außen wahrgenommen-> Apoptose
Gesättigte Fettsäuren
Gerade Struktur; trans- Bindungen
Verringern die Fluidität der Membran
Myristinsäure
Palmitinsäure
Stearinsäure
Ungesättigte Fettsäuren
Ungerade Struktur; cis- Bindungen
Erhöhen die Fluidität der Membran (viele in Membran von Organismen an kalten Lebensräumen)
Ölsäure
Linolsäure
Archidonsäure
Cholesterol
- ähnliche Funktion wie ungesättigte Fettsäuren in der Membran.
- Nur bei Eukaryoten zu finden - Synthese nur mit O2 möglich…
Lipid rafts
Spezielle Zusammensetzung von einem Phospholipid auf der Zell OF- Erhöhung im Mikroskop sichtbar- selbes zieht sich auseinander…
Durch die erhöhte Konzentration einer gewissen Substanz können an dem Ort spezielle Reaktionen besser ablaufen…
Welche Bewegungen sind für PLP in der Membran möglich
Laterale Diffusion
Drehen
FlipFlop Bewegung durch Enzym möglich
Glykokalyx. Aufbau und Funktion
Schicht aus Glykolipiden, Glykoproteinen und Proteoglykanen, auf der OF der ZM.
wichtige Erkennungssequenz. + Rezeptorfunktion, Austrockenschutz (bei Einzellern).
Blutgruppensystem A,B,0 beruht darauf
Diapedese
Das „Rollen“ eines Leukocyten durch die Blutbahn. Diffundiert wenn Integrin bindet, zwschen 2 Endothelzellen hindurch in das Gewebe zur Entzündung und wir zu Makrophagen.
Purpurmembran; Myelinmembran
Purpurmembran: viel Proteine eingelagert
Myelinmembran: viele Lipide eingelagert
Durch welche Art von Verbindungen können Ankerproteine intrazellulär mit der Membran vefrbunden sein?
Acylierung - über FS
Prenylierung
Kovalent
Nicht kovalent
Was kennzeichnet Integrine
Proteine welche durch die Membran hindurch reichen
Single/ multi pass
bestehend aus großteils hydrophoben AS
FRAP
Fluorescence activity after photobleaching.
=Methode zur Beobachtung der Bewegungen der Phosphiolipide in der Membran.
Tight junctions
Zell- Zellverbindung an den sogenannten Kissing points.
Teil der zonula occludens (apikaler Abschlussbereich der Zelle)- zusammen mit septate junctions
Bestehend aus Occludin, Claudin und Jams (Proteine werden von beioden Zellen zur Verfügung gestellt)
Desmosomen
Ringförmige Desmosomen - zonula adhärens -> Aktionfilamente
Punktförmige Desmosomen- macula adhärens-> Intermediärfilamente (liegt unterhalb der zonula adhärens)
Bestehen aus Cadherin (muss von beiden Zellen zur Verfügung gestellt werden)
Desmosomen sind an der Neurulation beteiligt.
Gap junctions
Kommunizierende Zellverbindungen
Aus Conexinen (6Connexine= 1 Connexon) - hetero/homomere
Nicht mit dem Cytoskelett verbunden
Durchmesser ca 1,5nm -> permeabel für Ionen
Plasmodesmen
= Poren durch die Zellwand
- Bei Pflanzen zu finden
Hemidesmosen
Hemi- weil Faserstruktur nur intrazellulär
Verbindet Zelle mit Matrix
Mit Cytoskelett verbunden
zbsp. Integrin
Extrazelluläre Matrix
= Bindegewebe
Aus 2 Komponenten: Faserproteine+ Proteoglykane
Proteoglykan= Protein+ Glykosaminoglykan= spezielle Kohlenhydrate mit langen Seitenkette-> vermehrte Wasseraufnahme- erhöht Elastizität- Knorpel
Faserproteine.. Elastin (hydrophob+ elastisch) und Kollagen aus v.A. Prolin+ Lysin (stabilisiert)
Synthese im ER-> Prokollagen- Zusammensetzung in ECM
Wenn kalzifiziert- Knochen
Durchsichtig- Cornea (Hornhaut des Auges)
seilartig- Sehnen
Basalmembran
Was ist die Basalmembran? Aus welchen Schichten ist sie aufgebaut?
Spezielle Struktur der ECM.- dünne Schicht unter den Epithelzellen
Lamina lucida
Lamina densa
Lamina reticularis
Kann abgebaut werden- Metamorphose
V.a. Bestehend aus Kollagen+ Laminin
Laminin= schweizermesse-> mehrere Domänen- Bindestellen
Aus welchen Phasen besteht der Zellzyklus?
Interphase aus:
G0- Phase- keine Zellteilung
G1- Phase- Kontrollphase- Umweltbedingungen+ Nährstoffe
S- Phase- DNA Replikation
G2- Phase Wachstum+ Kontrolle ob Replikation passt
Auf die Interphase folgt die Mitose und die Cytoinese
Mitose
=Kernteilung - 5 Phasen
Prophase: nach S- Phase -> 2 Chromatiden zu sehen- kondensieren+ Nukleolus verschwindet
Prometaphase: Kernhülle löst sich+ Kinetochor (Angriffspunkt für Cytoskelett) bildet sich
Metaphase: „Äquatorialebene“ - Chromatiden ordnen sich alle gleich an - symmetrische Teilung
Anaphase: Spindelapparat zieht Cromatiden auseinander- es entstehen 2 Tochterchromosomen
Telophase: Die Teilungsfurche wird sichtbar; Kernhüllen bilden sich (Vesikel der alten noch vorhanden)
Arten von Mikrotubuli im Spindelapparat
Astralmikrotubuli
Kinetochormikrotubuli
Polarmikrotubuli
Centromer, Cohesin und Kinetochor
In der Metaphase zu beobachten:
Centromer: Verbindung zwischen 2 Chromatiden
Cohesin: Kontrollpunkt 3 des Zellzyklus- sind die Chromatiden gleichmäßig verteilt?
Kinetochor: Angriffspunkt für die Kinetochormikrotubuli des Spindelapparats
Kontrollpunkt 3 des Zellzykluses
Vor der Anaphase- Cohesin muss gespalten werden…
Wird durch APc induziert, wenn Mikrotubuli an den Chromatiden gebunden haben
(Signalkaskade)
Woher weiß die Zelle in welcher Phase des Zellzykluses sie sich befindet?
Durch cyclisch produzierte Proteine.
Meiose
Besondere Form der Zellteilung - verbunden mit Sexualität
Meiose 1:
- homologe Chromosomenpaarung (bsp. Chromosom 3 von Mutter+ Vater) - crossing over
-Cromosomen trenn sich (Seperase) -> 2 diploide Schwesterchromatide
Meiose 2: Schwesterchromatide werden getrennt - es entstehen 4 haploide Gameten
Chiasma
Noch zusammenhängende Chromosomen nach der Synapsis
Spermiogenese/ Oogenese
Spermiogenese: 40- 60 Tage-> 4 haploide Spermien
Oogenese: 4700- 18500 Tage- 1 haploide Eizelle
Aneuploidie
Störung bei der Trennung der Chromosomen in Meiose 1. Zbsp. Trisomie 21
Negative/ positive Regulation der Transkription bei Prokaryoten
Negativ: Substanz vorhanden- Repressor löst sich vom Operator-> Transkription (Lactose)
Positiv: Substanz vorhanden- Aktivator bindet an Operator-> Transkription (Arabinoe)
Allgemeine+ spezifische Transkriptionsfaktoren
Allg. Transkriptionsfaktoren lagern sich an die TATA- Box an- ermöglichen Transkription
spezifische Transkriptionsf. Sind für jedes Gen individuell- binden dementsprechend an unterschiedlichen Regionen
Was versteht man unter linker Regionen der DNA
Sekundärstruktur der DNA-> Auffaltung um regulatorische Elemente in die Nähe eines Proteinkomplexes zu bringen.
Welchen Sinn hat die Modifizierung der mrna mit 5‘cap und 3‘ Polyadenylierung? Welches Enzym macht das
Die RNA Polymerase.
= Qualitätskontrolle-> nur angehängt wenn mrna richtig synthetisiert-> nur dann Weiterleitung zu Ribosomen
Welche Moleküle sind am Splicen beteiligt? Wie funktioniert das? Welchen SInn hat das alternative Splicen?
SnRNA und snRNP am Splicen beteiligt.
SnRNP‘s binden an den Exon/Intron- Grenzen-> Exon bildet loop und verschmilzt -> intron weggespliced.
Durch das alternativen Splicen können Eukaryoten aus ihrerer monocystronischer mrna mehr als nur 1 Protein syntethisieren- jenachdem an welchen Grenzen die SnRNp‘s binden…
P- Bodies
= Aufbewahrungsorte für fertige mrna‘s für Stressituationen
Wobble position
- Stelle im Ribosom- nicht so spezifisch wie die ersten beiden
Anticodon der trna hat mehrere Bindemöglichkeiten.
Mutationen in der Translation
Frameshift Mutation- andere AS Sequenz… -> falsches Protein- Krankheit
Missense- falsche AS eingebaut
Nonsense- zu früh stoppcodon
Silent mutation- keine Auswirkung im Phänotyp- zufällig andere Base für selbe AS kodierend
Welche Arten von Ribosomen kann man unterscheiden
Cytoplasmatisches/ ans ER gehaftete Ribosomen- jenachdem welches Protein synthetisiert werden soll.
Cytoplasmatisch: wenn Protein für Cytosol,Kern, Chloroplast, Peroxisom
Ans ER gehäftet: wenn Protein für Lumen des ER, Zellmembran
Was bestimmt die Destination eines Proteins
Die spezifische As- Abfolge
Welche Aufgaben hat das glatte ER?
Synthese von: Lipiden, Steroidhormonen,
Entgiftungsreaktionen mit Cytochrom P450
(In Pflanzen Synthese von ätherischen Ölen)
Allgemeine Funktion des gesamten ERs
Proteinfaltung
Proteinglykosylierung (wird im Golgi fortgesetzt)
Ca+- Speicherfunktion
Auf welchen 2 Mögllichkeiten kann ein Protein ins ER gelangen? Wie wird verhindert dass Proteine wieder aus dem ER diffundieren.
Co- translational= Polypeptidkette (Protein) bindet an translocator
Post- translational= Chaperone sorgen dafür dass Protein zunächst ungefalten bleibt- translocator lässt passieren.
Das Bip- Protein sorgt dafür dass die Proteine nicht wieder durch den translokator austreten.
Was bewirkt die Glykolysierung im ER
Glykolysierung= Anhängen von Zuckern durch (im ER) eine Oligosaccharyltransferase.
Hat zur Folge, dass sich die Proteine korrekt falten.- Nur korrekt gefaltete Proteine werden aus dem ER entlassen.
Wenn Faltung inkorrekt-> Proteosom
Resident Proteine
= Proteine (im ER gebildet), welche nach der Glykolysierung im Golgi wieder retour in das ER gebracht werden und dort Aufgaben übernehmen.
Coatings
Umhüllen das Vesikel- bestimmen dadurch Destination
Clathrin
Retromer
COP1
COP2
Golgi Apparat
Cis- Seite - zum ER gewandt
Zisternen = funktionelle Einheit (Prozessierung, Sortierung, Weiterleitung)
Vesikel
Trans- Seite- Vesikel werden abgeschnürrt
Auf welche Wege kann im Golgi glykolysiert werden?
N- Glykolysierung- erfolgt am Asparagin
0- Glykolysierung- erfolgt a Serin oder Threonin
Wichtiger Prozess, bereits im ER begonnen…
Wie funktioniert die Vesikelabschnürrung an der trans- Seite im Golgi Apparat
Adaptorproteine bestimmen welches Coating das Vesikel erhält.
Durch Anheften der Coatings / entgegengesetzter Ladung der Membran kommt es zur Krümmung
Die Vesikel schnüren sich ab
Tethering, Docking, Fusion - Bedeutung bezogen auf Vesikeltransport
Tethering - Vesikel nähert sich Zielzelle
Docking - v snare Protein auf Vesikel bindet t- snare Protein an der Zielmembran
Fusion- findet statt nachdem rab Protein auf Vesikel mit rab- effector bindet
Wo entsteht ein Endosom, mit welchen Organellen kann es verschmelzen?
Im ER synthetisiert- im Golgi glykolysiert. Kann mit Phagosom/ Autophagosom verschmelzen und Lysosom ausbilden um Bestandteile zu verdauen- receyclen
Welche 3 Zellorganellen sind nicht an den Vesikeltransport vom Golgi angebunden?
Mitochondiren
Peroxisomen
Plastiden (Chloroplasten, Chromoplasten,..)
Peroxisomen, Aufbau+ Funktion
In der Nähe eines Mitochondrium lokalisiert -> viel Interaktion
Doppelmembran,
Entstehen durch Wachstum+ Tei8lung/ oder de novo in ER
Entgiftungsreaktionen
Beta Oxidation von sehr langen Fettsäureketten (Vorarbeit für Mitochondrien)
Phytinsäure kann abgebaut werden…
H202 als Abbauprodukt- gefährliches Radikal-> Enzymatischer Abbau durch Katalasen
Verbauchen 20% des aufgenommenen O2; produzieren 35% des H2O2
Können in Wirbellosen Biolumineszenz produzieren (Luciferin)
Inwiefern hängen Peroxisomen und Mitochondrien zusammen?
Können verbunden sein über contact sights mit einer Pore. = direkte Verbindung
Über Vesikel Verbindung= indirekte Verbindung
Reagieren zusammen auf oxidativen Stress
Teilen sich einige Proteine
Mitochondrien Aufbau
Doppelmembran (durch Aufahme eines Purpur- Bakteriums entstanden)
-> Intermembranraum mit EInfaltungen (Cristae)
Matrix
Protonen werden aus Matrix in den Intermembranraum gepumpt
Eigene ringförmige DNA (16 000Bp)- zu klein um alles zu synthetisieren- Nukleare DNA auch beteiligt…
Beweis für die Endosymbiontentheorie anhand von Mitochondrien
Eigene ringförmige Plasmiden DNA ohne Histone!
Doppelmembran (innere= Cholesterinfrei)
F0F1- ATPase = bakterienlike
Welche Prozesse gibt es in den Mitochondrien
Cytrat Zyklus
Atmungskette
Oxidation von mittellangen FS- Ketten
AS- Stoffwechsel
Harnstoffsynthese
Gluconeogenese
(Ca+ Speicher)
Wie wird ATP in den Mitochondrien produziert?
NADH+ FADH aus dem Cytratzyklus werden genutzt um die ELektronentransportkette anzutreiben. Der Elektronenfluss sorgt dafür, dass Protonen aus der Matrix in den Intermembranraum gepumpt werden.
Dadurch entsteht ein elektrochemischer Gradient-> dieser kann genutzt werden um ATP zu produzieren. (F0/F1 ATPasen)
Was ist die oxidative Phosphorylierung?
Elektronentransportkette+ ATP- Synthese
Chloroplasten
Doppelmembran, 70S Ribosomen,
Durch Aufnahme eines Cyanobakteriums entstanden
Granastapel aus Thylakoiden (besitzen Hohlraum)
Zwischen den Stapeln- Stomathylakoide = „Matrix“
Vorstufe: Proplast -> wenn Lichteinstrahlung Chloroplast
Besitzt Clorophyll (a +b -> unterschiedliche Wellenlängen
Plastiden
Chloroplast
Chromoplast
Leokoplast- Amylo, Elaio, Proteino
Was ist ein Porphyrin
= Molekül mit Tetrapyrolring-> aktives Zentrum (Metall- Chillierung)
(Chlorophyll, Häm)
Unterschied der Elektronentransportkette in den Chloroplasten zu der der Mitochondrien
Zunächst werden e- durch Oxidation von Wasser frei. DEr Unterschied liegt darin, dass werden die e- werden der Transportkette immer wieder durch Photonen auf ein höheres energetisches Level gehoben werden. -> DIe Energie durch den Elektronenfluss wird wieder genutzt um einen Protonengradienten zu erzeugen.
Für was braucht die Pflanzenzelle Rubisco
Rubisco ist im Calvin Zyklus beteiligt-> bindet Co2 Moleküle aus der Atmosphäre
Wo nutzen Bakterien einen Protonengradienten
Flagellum Antrieb
ATp- Synthese
Transport gegen Gradienten
Intermediärfilamente
Keine Polarität!
Verspannen Zellen in Art Netz
Aufbau: 2 Monomere zu Dimer verzwirbelt- 8 Dimere= 1 Intermediärfilament
Dimere = bsp: Lamine, Keratine, Vimentine
Mikrotubuli
Eher starr
Zellformgebend
Schienensystem für Vesikel (Kinesin+ Dynein)
Polarität vorhanden! Polymerisierung eher am + Ende
MTOC= Ort an dem Polymerisierung zunächst beginnt
Aufbau: alpha+ beta Tubulin bilden 1 Protofilament.
13 Protofilamente= 1 Mikrotubuli (Röhre 25nm Durchmesser)
Kann in singlet,doublet und triplet angeordnet sein.
Welche Motorproteine gint es
Kinesine (Kinesin1)- Transport auf den Mikrotubuli von - nach +
Dyneine (cytoplasmatisches Dynein)- Transport auf den Mikrotubuli von + nac -
Myosin (Myosin 2)-Querbrückenzyklus
Aktinfilamente
Zellbewegung (Fortsätze wie Filopodien)
OF- Vergrößerung im Darm (Mikrovilli)
Zellteilung- bilden kontraktilen Gürtel
Polarität vorhanden
Akzessorische Proteine
Interagieren mit AKtinfilamenten und Intermediärfilamenten, können zu Depolymerisierung und Polymerisierung oder einer Änderung der Anordnung sorgen.
Profilin+ Cofilin - Polymerisierung/ Depolymerisierung bei Aktin
MAP2+ Tau - Änderungen der Position von Mikrotubuli
Extrinsischer Signalweg einer Apoptose
Ein Ligand (zbsp. FAS) bindet an ein sg. Death receptor.
Dadurch kommen Adaptorproteine hinzu, binden - dadurch werden ihre DED (death effector domains) aktiv.
Die DEDs binden an eine Initiator Caspase (Caspase 8)
Initiator Caspase aktiviert Effektor Caspase
Intrinsischer Signalweg Apoptose
durch UV- Strahlung, ER Stress, DNA Schäden
Wenn Cytochrom C aus den Mitochondrien gerät
Kann durch MOMP passieren (ausbilden von Kanälen in der Mitochondrienmembran)
MOMP wird durch die proapoptotischen ENzyme Bac und Bax induziert.
Wie schrumpft die Zelle bei isotonischer Umgebung?
durch Öffnen von Ionenkanälen > Wasser folgt passiv
Proapoptotische Enzyme:
Bac, Bax (Momp); Bad (ENtfernung BCL)
Antiapoptotische ENzyme
BClx hemmt Bac Bax Aktivität
BCl2
Wie aktivitiert eine Initiator Caspase eine Effector Caspase?
Die Initiator Caspase (8) besitzt eine Prodomaine, diese bindet an die Effecotkaspase- sobald die Prodomaine abgespaltet wird ist die Effektor Caspase aktiv
