Zellbiologie Flashcards
Funktionen eines Eukaryont
- Reproduktion
- Stoffwechsel
- Herstellung von Energie und Proteine
- Bewegungsvermögen
- zellnekrose/apoptose ( entwickeln, wachsen)
Kennzeichen des Lebens
- Erregbarkeit / Kommunikation
- Wachstum/Entwicklung
- Aufbau aus Zellen
- Stoffwechsel
- motilität ( Fähigkeit zur aktiven Bewegung)
- Vermehrung
Stoffwechsel
Metabolismus - Gesamtheit chemischer Vorgänge ➡️ Aufbau und Erhaltung der zellsubstanz , Bereitstellung von Energie
Zellkern
Rundliches Zellorganell eukaryotischer Zellen mit einer Doppelmembran. Enthält Erbgut der Zelle in Form von DNA. ✅ informations und steuerzentrum der Zelle.
Aufbau des Zellkerns
Doppelmembran umschließt das Karyoplasma. Kernlamina liegt an der inneren Membran an und gibt dem Kern Form und Stütze. - trennt Membran von chromatin. Die äußere Membran geht in das rauer ER über.
Im Karyoplasma befindet sich unsere Erbinformation in Form von Chromosomen. ▶️ Chromatin ( komplex aus DNA und Proteinen).
Aktiver Stoffaustausch geschieht durch Kernporen oder Impotine.
Euchromatin
Aufgelockertes chromatingerüst ( Gen reicher Anteil)
Heterochromatin
Verdichtetes chromatin ( gen armer Anteil)
Aufgaben des Zellkerns
✅ Schutz der DNA ✅ DNA Replikation ✅RNA Synthese ✅ Organisation des Chromatins ✅ Transkription
Nukleolus ( Kernkörperchen)
Enststehung der Ribosomenuntereinheiten
Erster Schritt der Proteinbiosynthese (Transkription)
Schutz der Erbinformationen
Endoplasmatische Retikulum
Ein System von kommunizierenden Zisternen und Schläuchen, es liegt nahe dem Zellkern
Raues ER
Ribosomenbesetzt
notwendig für:
- Proteinbiosynthese
- posttranslationale Modifikation (z.b. anhängen von zuckerresten an protein - glykosylierung)
- Mambransynthese
- wichtigste Struktur der Bauchspeicheldrüse
Glattes ER
Sitz von Enzymen für die Synthese von polaren Lipiden, Cholesterin, Neutralfetten oder Stereoidhormonen
Synthese am ER :
- Lipidsynthese (Bildung von phopholipiden und Stereoiden)
- Calciumspeicherung (Muskelzellen)
- Biotransformation (Umwandlung von hydrophob in lipophob)
- Kohlenhydratspeicher
Ribosomen
bestehend aus einer grösseren Einheit (60s) und einer kleinen Einheit (40s) zusammen und bilden zusammen ein 80s RIbosom. jeder dieser untereinheit besteht aus rRna und Protein.
- Nach montage der einzelnen bestandteile im Nukleoli verlassen die Einheiten getrennt den zellkern durch die Kernporen undliegen zunächst frei im Zytosol. Nach bindung der kleineren untereinheit einer Boten RNA (mRNA) legen sich je eine kleine und eine grosse untereinheit zusammen und die Proteinbiosynthese beginnt.
Zytoplasmatische Ribosomen
Im Zytoplasma, Mitochondrien und Chloroplasten
- Funktion im Zytoplasma
Ribosomen des ER (membrangebunden)
sekretorische Proteinen (Hormone und Proteine)
lysosomale Proteine ( Transport von Lysosomen)
Membranproteine
- Funktion in Membran, Organellen o. ausserhalb der Zellen
Golgi Apparat (Aufbau)
(Paketzentrum der Zelle)
bestehend aus Membranen die Zisterne bildem, und aneinander gestapelt sind (Dictyosomen), an den Rändern der Zisterne schnürren sich Vesikel ab
Cis Golgi Netzwerk -> Seite zum ER
Trams Golgi netzwerk - > Seite zum Zytoplasma
Golgi Apparat (ablauf)
aus dem ER gelieferten Proteine mittels Vesikel kommen auf der cis Seite an, und reiden beim passieren des GA Apparats bis sie auf der trans Seite in Vesikel oder Specihergranula verpackt werden und wandern von dort an ihrem Bestimmungsort.
Vesikel
Transportbläschen die ohne Zwischenablagerung kontinuierlich per Exocytose sezernieren (Sekret absondern)
Speichergranula
Dienen der Speicherung biologisch wirksamer Stoffe und sezernieren diese nur auf spezifische Reize hin (regulierte Sekretion)
Enzyme
Große Proteine die den Ablauf einer chemischen Reaktion beschleunigen/katalysieren
Endung : -ase
Lysosomen
große Vesikel deren Bildung teils im ER teils im GA erfolgt. Besitzt im Lumen eine Glycokalix
Lysosom (Aufbau)
Von einer Membran abgegrenzt und ensteht als Vesikel. In der Membran sitzen Protonenpumpen (H+ ATPasen) - Beförderung von Protonen ins Innere zum Erhalt des sauren Milieus
Lysosom (Funktion)
Enthalten 50 verschiedene hydrolytische Enzyme und Protonen (pH 4,5)
Verdauungsorgane der Zelle ( Abbau von Makromolekülen)
Lysosom (Ablauf)
Primäres Lysoson - noch nicht mit abzubauenden Stoff gefühlt und fresh aus GA kommt
Sekundäres Lysosom- Verschemelzung eines primären L. mit einem Vesikel mit abzubauendem Sotff
Tertiäeres Lysosom - verfügt über Speicherfunktion- alle verwertbaren Stoffe kommen ins Cytoplasma
Autophagozytose
Beseitigung von defekten oder überflüssigen Bestandteilen
Mitochondrien (aufbau)
längliche, schlauchförmige Strukturen mit 2 Membranen. die äußere ist glatt und die innere ist durch (Christae) oder Tubuli stark vergrößert
Die äußere Membran ist für kleinen Molekle durchlässig, die innere ist selektiv permeabel aufgrund diverser transporter und Pumpen
Im innenraum (mitochondriale Matrix) findet die ATP Synthese statt
sie kommt in allen zellen vor ( ausser erythrozyten)
Mitochondrien Innenmembran (3 Typen)
- Christae Typ : flächige, blattförmige Einstülpungen, in stoffwechselaktiven Gewebe zu finden
- Tubulus Typ: röhrenartige Struktur, in Zellen die stereoidhormone produzieren
- Sacculus Typ: Nebennierenrinde
Mitochondrien (Funktion)
Synthetisierung von ATP, durch die Energie des oxidativen Abbbaus von glucose und Fettsäuren zu CO2 und Wasser
Abbauwege münden im Zitratzyklus und schliesslich in der Atmungskette
Aus einem Molekül Glucose entstehen 36 Moleküle ATP (34 in den mitochondrien)
Weitere Funktionen der Mitochondrien
- Calciumspeicherung (Pufferfunktion)
- Beteiligung an Harnstoffsynthese
- Synthese von Stereoidhormonen
- Vermittlung der Apoptose
Endosymbiontheorie
Aufnahme des ehemals eigenständigen Prokaryonten durch Phagozytose von einem anderen Prokaryonten (innere Symbiose)
eigene DNA des Mitochondriums nach wie vor vorhanden (maternal)
vermehren sich azyklisch (unregelmäßig)
Mitochondrien beeinhalten 70s Ribosomen (wie bakterien)
Proteasomen
Grosser Proteinkomplex (ohne membran) der andere Proteine auseinander schneidet oder zerlgen, die eine zeitlich begrenzte wirkungsdauer haben oder falsch/geschädigt sind
Peroxisomen
von einer Membran umgebenden Zelle die vom rER abgeschnürt wirrd als Besikel
- abbau von Wassertstoffperoxid mithilfe von Peroxidase und Katalase
- Abbau von langkettigen Fettsäuren
- Synthese von Fetten
Zentrosomen
Zuständig für die neuentstehung, verankerung und Ausrichtung des Mikrotubulisystems
besonders auffällig während der zellteilung
Zentriol
Hat die form eines hohlzylinders (wand besteht aus 9 MT Tripletten) - Zustöndig für die Organisation der Mitosespindel
Zytoplasma
Zellinhalt der sich um den Zellkern befindet, dazugehörend: Zellorganellen, Zelleinschlüsse, Zytoskelett bestehend aus 80-85% Wasser bei einem pH Wert von 7
Zytoskelett
Das Zytosol (Grundstruktur ohne organellen) ust von einem dreidimensionalen Netzwerk durchzogen.Hauptbestandteile sind filamente (Unterscheidung beim Durchmesser)
- Aktinfilamente
- Intermediärfilamente
- Mikrotubuli
Zytoskelett (Funktion)
Durch zusammenlegen und auseinader fallen von Filamenten -> Rascher umbau je nach bedarf
- mechanische Stabilisierung ( alle drei filamente tätig)
- Bewegung/fixation der Zelle ( durch aktinfilamente, für kinozilien sind mikrotubuli verantwortlich)
- Bewegung innerhalb der Zelle ( durch mikrotubuli oder aktin-myson system)
Mikrotubuli
25nm dicke Hohlzylinder aus Tubulin
- verankern und verbinden Zellorganllen
- intrazelluläre transportvorgänge
- Zellbewegung
- Chromosomentransport bei Zellteilung
Intermediärfilamente
lange 10nm dicke Filamente
- verankert an den zell-zell und zell-matrix kontakten (Desmosomen, Hemidesmosomen
- verleihen zellen und zellverbänden mechanische Stabilität
Aktinfilamente
= Mikrofilament
Grundbaustein: Globuläre Proteine
- Für Mobilität der Zelle verantwortlich
- Trägt zur Bewegung, Teilung und Phagozytose bei
- Aktin der Zelle kann schnell ab unf aufgebaur werden
-> 3 Formen : Kinozilien, Geißeln, Mikrovili
Kinozilien
Ausstülpungen bzw. frei bewegliche Zellvorsätze
- bestehend aus 9 zirkulär angeordneten mikrotubuli Dupletten und zwei vollständigen Einzeltubuli in der Mitter (9x2+2)
- > Transport von FLüssigkeits- und schleimfilmen auf Flimmerepithelien
Geißeln
o. Flagellen , sind fadenförmige Gebilder auf der Oberfläche einiger Zellen die der Fortbewegung dienen
- fädige von der zellmembran umschlossene aussstülpungen der zelle, in denen sich ein Bündel von Mikroubuli befidet und die durch aktive Formänderung eine bewegung ausführen
Mikrovilli
unverzweigte, fingerförmige Aussstülpungen der apikalen Zellmembran, Zellen die Mikrovilli tragen werden Bürstenzellen genannt)
- bestehen im zentrum aus 20-30 Aktinfilamente
- > Oberflächervergrößerung bei resobierenden Epithelien
- > ausgeprägte Glykokalix in der sich enzyme und Transportproteine befinden
Zellmembran
hält den flüssigen Zellleib zusammen und bildet eine barriere zwiscjem extra- und intrazellulären Raum
Ionen und andere hydrophile stoffe klnnen die membran nur mithilfe selektiven kanal und Transportproteinen passieren.
gase und hydrophobe stoffe dagegen haben keine barriere
-> selektive Permeabilität
Plasmamembran Aufbau
Häufigste Lipide sind Phospholipide , kleinere Fraktionen werden von Glycolipiden gebildet.
sie besitzen einen hydrophilen und einen hydrophoben molekülanteilt -> amphiphil
Lipide werden von nicht-kovalenten-bindungen zusammengehalten.
dies und der cholesterin anteil beeinflussen die fluidität -> flüssig Mosaik Modell
Mizellen
Anordnung von einfachen phospholipidschichten
Vesikel
anordnung von einer phospholipidschicht in kugelform -> hydrophil
integrale Proteine
Transmembranproteine durchspanen die LDS, sie dinen dem stoffaustausch und der kommunikation
Beispiele: Ionenkanäle, Transporter, Pumpen, Rezeptoren
Periphere Proteine
liegen auf der LDS und sind lose gebunden, an der Zytosolseite dienen sie häufig als Adaptoren die über das Zytoskelett indirekt an das Transmembranprotein angeschlossen ist
Glycokalix
integraler Bestandteil der Plasmamembran.
äußere Lipidlamelle enthält neben Phospholipiden auch Glycolipide, die an ihrem nach aussen weisenden Ende Zuckerketten tragen.
-> spielt eine rolle bei der kontakthemmung zwischen zelle, und bei unterschiedung der Blutgruppen.
Stereozilien
besonders lange Mikrovilli
Beispiel : Samenweg Stereozilie Innenohr stereozilie (steif, bewegungssensor)
Passive Transportvorgänge
Zelle muss keine energie aufwenden um den transport des stoffes zu ermöglichen
DIffusion
Transport von Moleküle entlang des Konzentrationsgefälle
freie Diffusion
kleine Moleküle (zb Atemgase) passieren Membran ungehindert
erleichterte Diffusion
fürnährstoffe, ionen erleichtern membrandurchspannende Poren oder bewegliche Transportproteine den durchtritt,
Proteintunnel mit hydrophilem inneren
dabei sind tunnel selektiv und streng reguliert
auch wasser benötigen einen tunnel um durchdringen -> Aquaporine
Osmose
es diffundiert ein lösungsmittel gegen ein scheinbares konzentrationsgefälle um die konzentration von anderen molekülen die die membran nicht durchdringen können auszugleichen.
der druck der dazu nötig wäre um dies rückgängig zu machen, nennt sich ostmotischer druck.
Aktive Transportvorgänge
transport von stoffen durch die zellmembran mithilfe eines energieverbrauchenden Systems
Primär aktiver Transport
ATP wird als Energiequelle verwendet, Protonen und anorganische Ionen werden durch ATPasen durch die membran gepumpt. von der seite der niedirgen auf die seite der hohen konzentration
Sekundär aktiver Transport
Nutzung eines bereits bestehenden Konzentrationsgradienten um ein stoff zu transportieren; CO Transport bei antiports
Richung des Transport
uniport - eine richtung
antiport - entgegensetzt
symport - 2 in die selber richtung
Stimulus des Transports
- lingandengesteuert (öffnung durch ein signalmolekül - lingand)
- Spannungsgesteuert - öffnung durch einen elektrischen Puls
Vesikulärer transport
vorgänge zwischen oder innerhalb zellen mittels vesikelbindung
Exocytose
verbinden eines intrazellulären Vesikels mit der plasmamembran wobei der inhalt nach assen abgegeben wird
plasmamembran wird dabei erweitert und erneuert
- konstitutive : findet permanent statt und benötigt keinen stimulus
- regulierte: findet auf reaktion eines stimulus statt
Endocytose
Bestimmte stoffe oder große moleküle die in die zelle gelangen
Pinozytose
Aufnahme von unspezifischen Flüssigkeiten und gelösten stoffen aus der umgebung
Phagozytose
Charakteristisch durch die grösse der aufzunehmenden stoffen (zb mikroorganismen) dient der abwer und beseitigung von bakterien und fremdstoffen
Zytosol
wässriges medium in das alle zellorganellen eingebettet sind, viskosität ist von vernetzungsgrad des aktinskeletts abhängig.
es enthält zahlreiche enzyme zur Synthesevon stoffen
Organellen mit Doppelmembran
zellkern
mitochondrien
plastiden
Organellen mit einfacher membran
ER Golgi Apparat lysosomen/endosomen melanosomen peroxisomen Vacuole
Organellen ohne membran
ribosomen
zetriolen
proteasomen
Zellkontakte
dauerhafte oder temporäre verbindungen zw zellen und EZM
- ermöglichen organisation gleichartiger zellen zu geweben
- stabilität und Kommunikation
Haftkontakt - adhäsionskontakte
desmosomen: knopfartige einheiten zur verankerung d zellen untereinander
hier sind intermediärfilamente aus keratin verankert (verbingung zum Cytoskelett)
- Hemidesmosomen; befinden sich an der berührungsfläche von epithelzelen und basallamina. heften die zellen über integrine an die EZM
- zonula adhaerens: formt sich gürtelförmig und ist mit den aktinfilamenten der zellen verbunden
Verschlusskontake
tight junctions : schmamle bäner aus membranprotienen die den zellzwischenraum gürtelförmig verschliessen - es entsteht eine diffusionsbarriere
Kommunikationskontakte
Gap junctions: transmembranproteine bilden mit der nachbarmembran porenkanäke und dienen zum informationsaustausch
-elekt. impulse werden sehr schnell weitergeleitet
