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Biologie > Zellbiologie > Flashcards

Zellbiologie Flashcards

1
Q

Zelle

A
  • Grundbaustein der Lebewesen
  • lebendig & mit wässriger Flüssigkeit gefüllt
  • dynamisch bewegliche Hülle
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2
Q

Prokaryoten

A
  • kein Zellkern
  • DNA konzentriert in Zelle = Nucleoid
  • simpler & kleiner Aufbau
  • Bakterien
  • 70 S Ribosomen
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3
Q

Eukaryoten

A
  • Großteil DNA in Zellkern
  • Tiere, Pflanzen & Pilze
  • 80 S Ribosomen
  • Zellorganellen fast immer gleich
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4
Q

Zytosol

A
  • flüssiger Bestandteil des Zytoplasmas

- durch Zellmembran begrenzt

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5
Q

Zytoskelett

A
  • verleiht Struktur und Stabilität
  • dichte Proteinnetze mit verschiedenen Grundbausteinen
  • teilweise locker, teilweise fest miteinander verwachsen
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6
Q

Ausläufer der Zelle können sein

A

Kinozilien, Geißeln oder Mikrovilli

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7
Q

Welche Zellorganellen bauen Stoffe wieder ab?

A
  • Lysosomen
  • Proteasomen
  • Peroxisomen
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8
Q

Fähigkeiten der Zelle:

A
  • Reproduktion
  • Stoffwechsel (Energie & Proteine für sich und andere Zellen bereitstellen)
  • Reize wahrnehmen, auch verarbeiten
  • Bewegen
  • weiterentwickeln und wachsen
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9
Q

Definition Metabolismus

A

= Stoffwechsel;
Gesamtheit der chem. Vorgänge in Zelle
Zweck: Aufbau und Erhaltung der Zellsubstanz & Energie bereitstellen

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10
Q

Zellmembran

A
  • grenzt Zelle nach außen hin ab

- hält Zelle mit Zytoskelett zusammen

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11
Q

Für welche Stoffe ist die Zellmembran durchlässig oder nicht durchlässig?

A

Durchlässig für:
H2O, Sauerstoff, kleine organische Moleküle

Undurchlässig für:
große Moleküle, geladene Moleküle Na+

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12
Q

Was ist die Kompartimentierung?

A

Zelle wird in verschiedene Räume unterteilt

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13
Q

Was ist die biologische Einheitsmembran?

A

äußere und innere Membran gemeinsam;

sind ähnlich aufgebaut; Funktion hat gleiches Prinzip

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14
Q

Was heißt amphiphil?

A

Auf beiden Seiten;

Teil des Stoffes lipophil, anderer lipophob

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15
Q

Aufbau der Zellmembran

A
  • Phospholipide
  • Bilayer → hydrophobe Schwänze zueinander
  • Membranproteine
  • Glykocalix
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16
Q

Phospholipide

A
  • 2 unpolare Kohlenwasserstoffketten = Schwanzteil → lipophil
  • 1 Phosphatgruppe = Kopfteil → hydrophil
  • amphipathisch
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17
Q

Membranproteine

A
  • periphere und integrale

- dienen als Transporter, Rezeptoren oder Enzyme

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18
Q

Glykocalix

A
  • an Außenseite der Membran
  • hauptsächlich Kohlenhydrate
  • Gesamtheit aller Zuckerreste
  • Zusammensetzung genetisch bestimmt
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19
Q

Was ist die Mizelle?

A
  • simpelste Anordnung der Phospholipide
  • bilden eine Kugel; mit hydrophoben Schwanz innen
  • nur einfach Phospholipidschichten
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20
Q

Was ist ein Vesikel?

A
  • Liposom bzw. Bläschen

- Phospholipiddoppelschichte zur Kugelform → Kern = hydrophiler Raum

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21
Q

integrale Membranproteine od. Transmembranproteine

A

von einer Seite auf die andere der Membran

Bsp.: Transmembranprotein = Aquaporine

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22
Q

weitere Funktionen der Membranproteine:

A
  • membranbeständige Enzyme an Stoffwechselschritten beteiligt
  • Proteine als Verankerung für Elemente des Zytoskeletts → nur eine Seite der Membran
    = periphere Membranproteine
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23
Q

Transport durch Membran:

A
  • Diffusion
  • Kanäle
  • Carrier
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24
Q

Diffusion

A
  • Ausgleich von Konzentrationsgefällen

- sehr kleine, ungeladene Teilchen Membran direkt passieren

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25
Q

Kanäle

A
  • passiver Transport
  • erleichtern Diffusion
  • öffnen auf bestimmtes Signal
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26
Q

Carrier

A
  • aktiv
    (gegen Konzentrationsgefälle; Na-K-Pumpe)
  • passiv
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27
Q

DNA

A

Desoxyribonukleinacid

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28
Q

Zellkern

A

Nucleus

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29
Q

Nucleus Aufbau

A
  • Durchmesser ca. 5 μm
  • Doppelmembran
    (Phospholipiddoppelschicht)
  • Karyoplasma
  • DNA in Form von Chromosomen
  • Kernlamina geht nahtlos in ER über
  • Kernporen & Proteinkomplexe
  • Nucleolus
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30
Q

Chromatin

A

Substanz aus der Chromosomen bestehen

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31
Q

2 Formen von Chromatin

A 
Heterochromatin = eng beieinander
Euchromatin = aufgelockert
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32
Q

Was sind Importine?

A

Proteinkomplex, die Stoffe in Kern schleusen kann

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33
Q

Was sind Nucleolus?

A

= Kernkörperchen
- besteht aus speziellen Abschnitten von 5 Chromosomen:
Chromosome 13,14,15,21 & 22

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34
Q

Welche Chromosome sind die akrozentrische Chromosome?

A

Chromosome 13,14,15,21 & 22

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35
Q

Was bedeutet Akrozentrisch?

A

Chromosom bei fast endständiger Lokalisation des Centomer

enthält Gene nur für ribosomaler RNA

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36
Q

Welche Aufgabe hat der Nucleolus?

A

stellt rRNA der Ribosome her

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37
Q

Proteinbiosynthese:

A

1) Transkription

2) Translation

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38
Q

Transkription:

A
  • aus DNA wird mRNA

- aus Zellkern über Kernporen zu Ribosomen des rER oder Zytoplasmas

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39
Q

Translation:

A
  • geschieht an Ribosomen

- mRNA in Protein übersetzt

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40
Q

ER

A

Endoplasmatische Retiukulum

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41
Q

Welche Prozesse finden and dem ER statt?

A
  • Übersetzung der mRNA in Protein
  • ER durchzieht große Teile der Zelle netzartig & bildet Kanäle
  • Substrate für Reaktionen hoch anreichern → Räumliche Trennung
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42
Q

Was passiert mit den verarbeiteten Stoffen des ER?

A

werden in Vesikeln abgeschnürt und zum Golgi Apparat gesendet od. direkt aus Zelle sezerniert

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43
Q

rER

A

raues Endoplasmatische Retikulum

- mit Ribosomen

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44
Q

gER

A

glattes Endoplasmatische Retikulum

- ohne Ribosomen

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45
Q

Als was fungiert das rER?

A

Rektions-, Synthese- und Lagerraum + Ort der Proteinbiosynthese durch Ribosomen

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46
Q

Wichtigste Funktionen des rER:

A
  • synthetisiert Proteine
    mit Ribosomen aus mRNA (Translation)
  • posttransnationale Modifikationen nach Translation
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47
Q

Welche posttransnationale Modifikationen nach Translation gibt es? (rER)

A 
- Glykolisierung
Zuckerreste an Protein hängen
- Hydroxylierung
Hydroxylgruppe an Protein hängen
- Einfügen von Disulfidbrücken in Aminosäuresequenz des Proteins
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48
Q

Wichtigste Funktionen des gER:

A
  • Lipidsynthese
  • Calciumspeicher
  • Biotransformation
  • Kohlenhydratspeicher
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49
Q

Was ist die Lipidsynthese?

A

Synthese von Phospholipiden, Steroidhormonen (= Testosteron & Östrogen)

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50
Q

Was ist der Calciumspeicher?

A

ist vor allem in Muskelzellen wichtig
(ER = sarkoplasmatische R)
bei Kontraktion strömen Calcium-Ione ins Zytosol

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51
Q

Was ist die Biotransformation?

A

Medikamente durch chemische Reaktionen in hydrophile & lipophobe Form bringen, über Niere od. Galle ausscheiden

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52
Q

Welche weitere wichtige Funktion gibt es in der Leber?

A
  • in der Membran ein Protein = Glucose-6-phosphatase
  • spaltet Phosphatgruppen von Glucose-6-phosphat ab
  • entstandene Zucker = Glucose → Energielieferant
  • Glucose von Leberzellen über Blut theoretisch in jede Zelle
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53
Q

Woraus bestehen Ribosomen?

A

Proteine & spezielle Sorte rRNA

54
Q

Aufgabe der Ribosomen:

A

mRNA in Proteine übersetzen

55
Q

Was sind Polysome?

A

Aufreihung vieler Ribosome an der zu translatierender mRNA

56
Q

Welche 2 Unreinheiten gibt es?

A
  • kleine Untereinheit (40S)
  • große Untereinheit (60S)

zusammen = 80 (!) S

57
Q

Wann lagern sich die 2 Untereinheiten zusammen?

A

wenn Proteine synthetisiert werden sollen

58
Q

Wie viele Ribosomen haben Prokaryonten & Mitochondrien?

A

70 (!) S-Ribosomen

  • kleine Einheit 30 S
  • große Einheit 50 S
59
Q

Was bedeutet S? (bei Ribosomen)

A

= Svedberg;

Einheit der Sedimentationskonstante

60
Q

Wie kann man die Ribosomen örtlich einteilen?

A
  • zytoplasmatische Ribosomen

- Ribosomen des rER

61
Q

Welche Aufgaben haben die Ribosomen des ER?

A
  • synthetisieren Proteine, aus denen sezerniert werden, lysosomale Proteine & Membranproteine (in Zellmembran eingebaut)
62
Q

Welche Aufgaben haben die Ribosomen des Zytosols?

A

stellen Proteine her, die im Zytosol bleiben

63
Q

Translation im Rahmen der Proteinbiosynthese:

A
  • mRNA’s aus Zellkern

- beide Untereinheiten des Ribosoms an mRNA gelagert & Translation beginnt

64
Q

Golgi-Apparat

A

= “Paketzentrum der Zelle”

65
Q

Was passiert im Golgi-Apparat?

A

Proteine, die am rER produziert werden gelangen zum Golgi-Apparat und werden von hier weitertransportiert

66
Q

Wie ist der Golgi-Apparat aufgebaut?

A
  • Membranen, die Hohlräume (Zisterne) bilden
    → diese Hohlräume zu Stapeln = Diktyosome
  • cis-Seite → dem rER zugewandt
    Vehikel mit synthetisierten & modifizierten Proteinen empfangen
  • Trans-Seite → verarbeiteten Proteine in Vesikel abgeschnürt & weitertransportiert
67
Q

Wichtige Modifikationen im Golgi-Apparat:

A 
- Glykolisierung
(Glucose an Protein hängen)
- Markierung für Transport in Lysosomen
(mittels Zucker = Mannose)
- Abspaltung von Peptidketten aus Protein
- Sulfatierungen
(Anhängen von Sulfat-Ionen)
- Phosphorylierungen
(Anhängen von Phosphat-Ionen)
68
Q

Was ist ein Peptid?

A

Aminosäureketten aus 100 oder weniger Aminosäuren

alles darüber = Protein

69
Q

Mitochondrium

A

“Kraftwerke der Zelle”

70
Q

ATP

A

Adenosintriphosphat

  • Energielieferant für Zellen
  • limitierender Faktor
  • für verschiedene Zellprozesse
71
Q

Wie können sich Mitochondrien vermehren?

A

Azyklisch = unabhängig vom Zellzyklus

72
Q

In welchen Zellen kommen Mitochondrien nicht vor?

A

Erythrozyten!
auf O-transport spezialisiert
auch kein Kern od. Ribosomen

73
Q

Wie werden Mitochondrien vererbt?

A

maternal !

74
Q

In welchen Zellen kommen viele Mitochondrien vor? Wieso?

A

Bsp.: Muskelzellen,

da sie eben hohen Bedarf an ATP haben

75
Q

Endosymbiontentheorie:

A
  • Mitochondrien führen eigenständige Prokaryonten
  • von anderem Prokaryonten aufgenommen
  • innere Symbiose; beide Zellen profitieren
    → deshalb Doppelmembran & eigene DNA
76
Q

Aufbau der Mitochondrien:

A
  • röhrenförmiges Netzwerk
  • 1-10 μm lang
  • Doppelmembran
  • Raum = Matrix
  • zw. Membranen = Intermembranraum
  • Innenmembran stark gefaltet
77
Q

Welche Typen von Mitochondrien gibt es?

Worin unterscheiden sie sich?

A
  • Cristae-Typ:
    in stoffwechselaktiven Geweben; flächige blattförmige Einstülpungen
  • Tubulus-Typ:
    vor allem in Zellen, die Steroidhormone synthetisieren; röhrenartige Strukturen
  • Sacculus-Typ:
    ausschließlich in Zona glomerulosa der Nebennierenrinde

unterschied: Faltung der Innerenmembran

78
Q

Innenmembran der Mitochondrien:

A
  • enthält Cardiolipin
  • nicht leicht zu passieren
  • spezielle Shuttles & Transporter nötig
79
Q

Äußeremembran der Mitochondrien:

A
  • Cholesterin
  • eingebaute Porine
  • leicht zu passieren
80
Q

Was sind Enzyme?

A

große Proteine, die den Ablauf einer chem. Reaktion beschleunigen bzw. katalysieren
→ Endungen in der Biowissenschaft “-ase”

81
Q

Aufgaben der Lysosomen

A

Verdau/Abbau von Makromolekülen

82
Q

Welche Enzyme sind für Lysosome wichtig?

A
  • vor allem aus der Gruppe der sauren Hydrolasen

- Leitentzym = saure Phosphatase

83
Q

Was sind Hydrolasen?

A

Enzyme, die Bindungen unter Einbau eines Wassermoleküls spalten

84
Q

Was sind Phosphatasen?

A

Enzyme, die Phosphorsäurefester-Bindung mit Wassermolekül spaltet
- pH Optimum im Sauren → 4,5-5,5

85
Q

Wie sind Lysosome aufgebaut?

A
  • Membran (entsteht als Vesikel; aus dem Golgi-Apparat abgeschnürt)
  • in Membran → Protonenpumpen (H+-ATPase)
    → fördern Protonen in Lysosome und sorgen für niedrigen pH im Inneren
  • saurer pH → schützt Zelle vor Selbstverdau
86
Q

Apoptose

A

= programmierter Zelltod

→ anhand der sauren Phosphatase eingeleitet

87
Q

Exozytose

A

Lysosomen können mit der Zellmembran verschmelzen & Enzyme nach außen abgeben

88
Q

Welche Stadien hat der Lysosom?

A
  • primäres Lysosom
    (frisch abgeschnürt)
  • sekundäres Lysosom
    (primäres mit einem Vesikel verschmolzen)
  • tertiäres Lysosom
    (nach Abbau → alle verwertbare Stoffe ins Zytoplasma gebracht;
    manche Stoffe nicht abbaubar → eingelagert = Speicherfuktion)
89
Q

Was sind Autolysosome?

A

bauen zelleigene Stoffe ab

90
Q

Was sind Heterolysosome?

A

bauen zeltfremde Stoffe ab; besonders für Infektabwehr wichtig

91
Q

Proteasomen:

A
  • Proteinkomplex
  • auf Abbau von Proteinen beschränkt
  • recyceln Proteine
  • schneidet Proteine auseinander
  • keine Membran
92
Q

Was ist Ubiquitin?

A

Die Substanz mit der Proteine markiert werden für Proteasomen

93
Q

Was machen Proteasomen mit Proteinen?

A
  • spalten in kleinere Peptidketten
  • können bis zu einzelnen Aminosäuren abbauen
  • aus Aminosäuren neue Proteine synthetisieren
94
Q

Wie entstehen Peroxisomen?

A

aus Abschnürung der rauen ER od. durch Knospung aus anderen Peroxisomen
(von Membran umgeben)

95
Q

Welche Aufgaben haben Peroxisomen?

A
  • Abbau von anfallenden Wasserstoffperoxiden
  • Abbau von Fettsäuren
  • Synthetisieren Fette
96
Q

Abbau von anfallenden Wasserstoffperoxiden:

Peroxisomen

A

2 Enzyme, die Abba katalysieren:

  • Peroxidase
  • Katalase
97
Q

Abbau von Fettsäuren:

Peroxisomen

A
  • nur sehr lange Fettsäuren
  • einige Kohlenstoffatome abgespalten
  • kürzere Fettsäuren ins Mitochondrium für ganzen Abbau
98
Q

Fette synthetisieren:

Peroxisomen

A
  • entstehen in ihnen Plasmalogene (Etherlipide)

- wichtig für: Myelinscheiden des Nervensystems & Herz

99
Q

Was beinhaltet das Zytoplasma?

A
  • Zytosol (wässrige Lösung)
  • Zytoskelett
  • bei Eukaryonten → Zellorganellen
100
Q

Was sind Cysteinproteasen?

A

Gruppe von Enzymen, die Proteine hinter der Aminosäure Aspartat abschneiden
= Caspasen

101
Q

Für was sind die Caspasen wichtig?

A

Apoptose = programmierter Zelltod

102
Q

Diffusion

A

gleichmäßige Verteilung von Teilchen in einem System;

Teilchen streben von sehr hoher Konzetration eine gleichmäßige an

103
Q

Hydrophobe Stoffe:

A
  • Zellmembran problemlos passieren
    Triebkraft = Konzentrationsgradient
  • Diffusion
  • passiver Transport = keine Energie verbraucht
104
Q

Hydrophile Stoffe:

A 
benötigen Proteine
- passiver Transport:
Kanalproteine
Carrierproteine
- aktiver Transport:
primär aktiver Transport
sekundär aktiver Transport
105
Q

Kanalproteine genauer erklärt:

A

Tunnel, Stoffe entlang Konzentrationsgradienten strömen
einige dauerhaft offen, andere mit Signalmolekül Ligand geöffnet
= Ligandengesteuerte Kanäle
elektrischer Impuls für Öffnen und Schließen
= spannungsgesteuert

106
Q

Carrierproteine genauer erklärt:

A
  • Bindungsstelle
  • Stoff gebunden; ändert Carrier seine Konformation
  • Uniport; Symport; Antiport
107
Q

Uniport =
Symport =
Antiport =

A

= 1 Molekül transportieren
= mehrere gleichzeitig in eine Richtung
= mehrere in entgegengesetzte Richtung

108
Q

Was ist der aktiver Transport?

A

Entgegen des Konzentrationsgradienten → Energie muss aufgewendet werden

109
Q

primär aktiver Transport:

A
  • Energie direkt aus dem Verbrauch von ATP
  • Natrium-Kalium-ATPase
    (3 Na-Ionen aus Zelle und 2 K-Ionen in Zelle)
110
Q

sekundär aktiver Transport:

A
  • nutzt bestehende Konzentrationsgradienten um Stoff zu transportieren
  • Natrium-Glucose-Symport
    (Energie genutzt, welches frei wird wenn Na-Ionen in Zellen diffundieren → Glucose in gleiche Richtung zu transportieren)
111
Q

Was bedeutet Zytose?

A

Tranportvorgänge zwischen, in und an der Zelle

- mittels Veskielbildung od. Verschmelzung von Membranen

112
Q

exo-
endo-
pino-
phago-

A
  • außen
  • innen
  • trinken
  • fressen
113
Q

Exozytose

A

große Stoffe mithilfe der Exozytose Zellmembran überwinden;
auch große Mengen eines Moleküls auf einmal freigesetzt (Neurotransmitter)
Membran wächst, durch Phospholipiden von Vehikeln

114
Q

2 Typen der Exozytose:

A

Konstitutive Exozytose

Regulierte Exozytose

115
Q

Konstitutive Exozytose

A
  • permanent in Zellen; kein Stimulus benötigt

- ständig neue Membranproteine od. Moleküle für extrazelluläre Matrix an Zielort bringen

116
Q

Regulierte Exozytose

A
  • Reaktion auf Stimulus (Ca2+ Konzentration steigt an)

- vor allem für Freisetzung der Neurotransmitter wichtig

117
Q

Endozytose

A

Moleküle aus Extrazellulärraum aufgenommen
Membran schrumpft bei Aufnahme von Molekülen
wächst bei abgabe
Idealfall = im Gleichgewicht

118
Q

2 Typen der Endozytose:

A

Pinozytose

Phagozytose

119
Q

Pinozytose

A
  • Zelle nimmt unspezifisch Flüssigkeiten und gelöste Stoffe auf
  • Zellmembran stülpt sich um aufgenommene Flüssigkeit; nach innen abgeschnürt
120
Q

Phagozytose

A
  • große Partikel aufgenommen; Mikroorganismen od. Apoptotische Zellen
121
Q

Zytoskelett

A

= Oberbegriff für Gesamtheit aller Fasern (Filamente)
- durchziehen Zytoplasma
- versch. Fasertypen;
alle aus Proteinen aufgebaut

122
Q

Aufgaben des Zytoskeletts:

A
  • Stabilität & Mobilität der Zelle
  • intrazelluläre Transportvorgänge
  • Zellteilung
123
Q

Bestandteile des Zytoskeletts

3 wichtigsten Fasertypen

A
  1. Mikrotubuli
  2. Intermediärfilamente
  3. Aktinfilamente
124
Q

Mikrotubuli Aufbau:

A
  • ca 25nm groß
  • Grundbaustein = Tubuline
  • kugelförmige Proteine; α und β
  • je ein α und β eine Doppelkugel = Heterodimer
  • mehrere Heterodimere = länglicher Faden = Protofilamente
    13 Protofilamente spiralförmig = einzelner Mikrotubulus
125
Q

Mikrotubulie Aufgaben:

A
  • verankern & verbinden membranumgebene Zellorganellen
  • intrazelluläre Transportvorgänge:
    > Schienensystem = polar
     α-Tubulin = minus
    β-Tubulin = plus
    > 2 Motorproteine
    Kinesin → Richtung Pluspol
    Dynein → Richtung Minuspol
126
Q

Intermediärfilamente Aufbau:

A
  • ca 10 nm groß
  • lange Polypeptidketten
    → einzelne = Monomer
    → 2 Monomere = Dimer
    → 2 Dimere = Tetramer
    → mehrere Tetramere
    = Intermediärfilament
127
Q

Intermediärfilamente Aufgabe:

A
  • Stabilität der Zelle geben
  • ummanteln Kern
  • durchziehen Zytoplasma
  • an Zellmembran vorhandene Desmosomen verankert
128
Q

Aktinfilamente Aufbau:

A

= Mikrofilamente

  • ca 5nm groß
  • Grundbaustein = G-Aktin (kugelförmige Proteine)
  • zu Fibrillen (F-Aktin) polymerisieren → dabei ATP verbraucht
  • 2 F-Aktine winden sich umeinander → bilden doppelhelikale Struktur
129
Q

Aktinfilamente Aufgaben:

A 
> Mobilität der Zelle
→ aktiv Bewegen
→ Zellteilung
> Phagozytose
→ Wachstum der Aktinfilamente, in diese Richtung Zelle; Partikel umschlossen
→ schnell Auf- & Abbauen
130
Q

Welche 3 Formen dieser Filament-Kombinationen gibt es?

A

1) Kinozilien
2) Geißeln
3) Mikrovilli

Biologie (3 decks)

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