Zellorganellen Flashcards
Definiere Zellorganelle
Ein abgegrenzter Bereich innerhalb einer Zelle mit einer bestimmten Funktion. Es sind Zellbestandteile, die von eine Membran umgeben sind.
Definiere Kompartimente
Ein abgegrenzter Raum innerhalb einer Zelle bezeichnet, in dem bestimmte Reaktionen bzw. Prozesse unabhängig von anderen ablaufen können
Gib die Definition des Zellkerns
Der Zellkern ist das Kennzeichen für Eukaryoten.
Es ist meistens das größte Zellorganell und enthält die Erbinformation in Form von Chromosomen.
Es fungiert als Zentrum der Zelle und auch als Reaktionsraum.
Gib die Definition vom Endoplasmatischen Retikulum
Ein flaches, verzweigtes Gangsystem im inneren von eukaryotischen Zellen. Es ist von Membranen umgeben und über Kernporen mit dem Zellkern verbunden. Unterschieden wird zwischen dem glatten, rauen und sarkoplasmatischen Retikulum.
Definiere den Golgi Apparat
Ein Zellorganell in eukaryotischen Zellen im Cytoplasma, das in der Nähe des Zellkern liegt. Hauptaufgabe ist der Zellstoffwechsel.
Definiere Dictyosom
Als Dictyosomen bezeichnet man Stapel von 4-10 flachen, membranumhüllten, tellerförmigen Hohlräumen in der Zelle. Die einzelnen Membranelemente werden als Zisternen bezeichnet, die Gesamtheit aller Dictyosomen als Golgi-Apparat.
Definiere was Mitochondrien sind
Mitochondrien sind eine Art Zellorganell (stammen ursprünglich von Bakterien ab) in Tier- und Pflanzenzellen. Sie sind mit 0,5 bis 5 Mikrometer so groß wie ein Bakterium. Dabei sind sie oval und von einer Doppelmembran umgeben. Diese besteht aus einer gefalteten inneren und einer glatten äußeren Hülle.
Sie sind verantwortlich für die Produktion von ATP.
Definiere was Vesikel sind
Die Vesikel (lat.: vesicula = Bläschen) sind kleine, runde Zellkompartimente. Ihre Aufgabe ist der Transport von Stoffen (Vesikeltransport) innerhalb und außerhalb der Zelle.
Definiere Plastide
Plastiden (griechisch.: plastos = geformt) sind endosymbiontisch entstandene Lebewesen in Pflanzenzellen und Algen.
Die wichtigste Funktion ist das Betreiben von Photosynthese und die Färbung der Pflanzenzelle.
Definiere Vakuole
Die Vakuole ist ein Zellorganell in Pflanzenzellen. Sie ist mit Zellsaft gefüllt und von einer Biomembran umhüllt. Die Vakuole ist das größte Zellorganell und hat die Aufgabe die Zelle auszufüllen, indem sie eine Zellinnendruck (Turgor) erzeugt.
Definiere Ribosomen
Ein Ribosom ist ein Zellorganell, das in allen Lebewesen vorkommt. Es ist für die Translation während der Proteinbiosynthese zuständig. Dabei liest es Informationen der mRNA ab und bildet aus Aminosäuren Proteine.
Definiere das Cytoplasma
Das Cytoplasma ist der Inhalt der Zelle. Es besteht aus drei Hauptbestandteilen: dem Cytoskelett, der Zellflüssigkeit (Cytosol) und den darin liegenden Zellorganellen. Dabei ist seine Hauptaufgabe der Transport von Stoffen.
Definiere das Cytoskelett
Das Cytoskelett (eng. Cytoskeleton) ist ein Netzwerk aus verschiedenen Proteinen im Cytoplasma. In den Eukaryoten besteht aus hauptsächlich aus den Mikrotubuli, den Mikrofilamenten und den Intermediärfilamenten. Seine Aufgaben sind die mechanische Stabilisierung, der Stofftransport und die aktive Mobilität der Zelle.
Erkläre den Aufbau des Zellkerns von außen nach innen
- Kernmembran (Doppelmembran)
- Kernpore (Durchgänge)
- Kernplasma (Großteil Wasser)
- Chromatin (Material aus dem die Chromosomen bestehen)
- Nucleolus (Reifung von Ribosomen; besteht hauptsächlich aus DNA, RNA und Proteinen)
Erkläre die Funktion des Zellkerns
- Regulierung alles ablaufenden Prozesse in der Zelle
- Weitergabe von Erbsubstanz (Replikation und Transkription)
Erkläre den Aufbau des Endoplasmatischen Retikulums
- Netzförmig, innerhalb des Cytoplasmas
- Hohlräume, die vom Zellplasma abgetrennt sind (ER-Lumen)
- ER-Membran ist mit dem Zellkern verbunden
- Verbindung mit dem Golgi Apparat
Wie unterscheidet sich der Aufbau des glatten und rauen ER?
Das glatte ER hat eine glatte Oberfläche (agranuläres ER).
Es ist die Grundform des endoplasmatischen Retikulum.
Das raue ER hat eine körnige Struktur (granuliertes ER).
Die Körnchen sind dabei Ribosomen, die sich an der Oberfläche des ER befinden.
Nenne und erkläre die Funktionen des glatten ERs
Vor allem wichtig bei Stoffwechselprozessen
- Herstellung von Lipiden und Steroiden (Phospholipide, Fettsäuren und Hormone)
- Speicherung von Kohlenhydraten (Regulierung des Blutzuckerspiegels)
- Entgiftung (schädliche Stoffe werden “umgebaut”)
- Calcium-Speicher für die Signalübertragung (Calcium-Ionen werden in das Cytosol entlassen)
Erkläre die Funktionen des rauen ERs
- Proteinherstellung/Proteinbiosynthese (Ribosomen lesen den Bauplan ab)
- Modifikation von Proteinen (hergestellte Proteine werden zur “einsatzfähigen Form” zurechtgeschnitten)
Erkläre den Aufbau und die Funktion des Sarkoplasmatischen Retikulums
Eine spezielle Form des ER
Findet sich in der glatten und quergestreiften Muskulatur wieder (Im Sarkoplasma)
- Enthält keine Ribosomen (glattes ER)
- Oft in der Nähe von Mitochondrien
- Speicherung von Calcium-Ionen zur Signalübertragung (Kontraktion und Relaxation der Muskeln)
Erkläre den Aufbau des Golgi Apparats
- Übereinandergestapelte, längliche Hohlräume (Zisternen), die von einer Membran umgeben sind
- Der Innenraum ist mit Flüssigkeit gefüllt (Golgi-Lumen)
Zwei unterschiedliche Seiten:
- Cis Golgi Netzwerk (konvex; nach außen gewölbt; zum ER gewandt)
- Trans Golgi Netzwerk (konvak; nach innen gewölbt; Richtung Zellmembran)
Nenne und erkläre die Funktionen des Golgi Apparats
- Modifizierung und Synthese von Proteinen (Vesikel von der Zelle docken an Dictyosome an; nach der Modifizierung oder Synthetisierung werden sie zum Trans Golgi Apparat geschickt)
- Bildung von Vesikeln (Stoffe werden in Transportvesikel verpackt, damit sie ungehindert das Cytoplasma wandern können; Sie werden mit Signalproteinen gekennzeichnet und so von Rezeptoren erkannt)
- Bildung von Lysosomen (“Magen der Zelle”; enthalten Verdauungsenzyme; bauen zellfremde Stoffe ab und unterstützen das Immunsystem)
Erkläre den Aufbau von Mitochondrien
- Bis zu 1 Mikrometer groß.
- Oval und besitzen ein Netzwerk aus Röhren (Cristae).
- Doppelmembran
- Die Innere Membran liegt in Falten und umschließt den Matrixraum (Reaktionsflächenvergrößerung)
- Der Matrixraum findet mithilfe der ATP-Synthese die Zellatmung und die ATP Produktion statt.
- Zwischen der inneren und äußeren Membran liegt der Intermembranraum (Stoffaustausch mit der Umgebung)
Liste die Grundtypen von Mitochondrien auf
- Cristae-Typ (kammerartige Einstülpungen; kommt sehr häufig vor)
- Sacculus-Typ (Einstülpungen mit runden Aussackungen; meistens in Zellen der Nebennierenrinde)
- Tubulus-Typ (schlauchförmige Einstülpungen; in Zellen, die Hormone produzieren)
- Prisma-Typ (Einstülpungen mit einer dreieckigen Form; vor allem in der Leberzelle)
Erkläre die Funktion der Mitochondrien
Produktion von Energie
- Aufgenommene Nahrung von in den Mitochondrien zu ATP umgewandelt und gespeichert
Vererbung
- Mitochondrien enthalten in ihrer Matrix eine eigene DNA, die separat vererbt wird
Speicherung von Calcium
- Calcium-Ionen funktionieren als Botenstoff in der Signalübertragung
Wie ist das Vorkommen von Mitochondrien
- In tierischen und pflanzlichen Zellen
- Mitochondrien kommen in allen Zellen vor, ausgenommen der roten Blutkörperchen.
- Der Körper reguliert seinen Bedarf selbst.
- In Zellen mit einem schnellen Stoffwechsel befinden sich mehr - Mitochondrien (Muskelzellen und Nervenzellen).
- Bei mehr Bewegung werden mehr Mitochondrien gebildet.
- Je nach Zelltyp, können zwischen 1 und 2000 Mitochondrien in einer Zelle vorhanden sein
Erkläre den Unterschied zwischen “normaler” DNA und mitochondrialer DNA
Die mtDNA liegt in der Matrix und ist ringförmig angeordnet.
- Bei der mtDNA wird eine exakte Kopie DNA weitergeben.
- Bei der “normalen” DNA findet die Rekombination statt (Neuanordnung des genetischen Materials)
Erkläre den Aufbau von Vesikeln
- Rund bis oval und ca. 1 Mikrometer groß
- besitzen eine einfache oder doppelte Membran
- Können von einem Netz aus Clathrin- Vesikeln umgeben sein (1 Nanometer groß)
Erkläre die Funktion der Vesikel
Wichtigste Aufgabe ist der Stofftransport
- Endocytose
- Exocytose
Ausführung von chemischen Reaktionen, die nicht im Cytoplasma ablaufen können (Reaktionsraum)
Nenne die wichtigsten Vesikel Arten und erkläre sie kurz
Lysosomen (“Reparatur-Vesikel”)
- werden vom Golgi Apparat gebildet
- hat im Inneren eine saure Umgebung und viel Verdauungsenzyme
- Können Antigene bilden aus zerkleinerten, schädlichen Stoffen
Endosomen
- Zwischenstufe der Lysosomen
- Nur ein membranumschlossenes Organell
- Verschmelzen bei der Endozytose mit dem Lysosom (Entstehung von Frühen-Endosomen)
- Nach einem Reifeprozess entstehen Späte-Endosome (fusionieren mit dem Lysosom zu einem sekundär Lysosom)
Transportvesikel (sekretorische Vesikel)
- Stoffen vom Golgi Apparat aufnehmen und zum Golgi Apparat bringen
- Entleerung erfolgt durch Sekretion
Erkläre den Aufbau von Plastiden
- besitzen ein eignes Genom (“Plastom”)
- es besteht aus einer ringförmigen DNA
- Sie besitzen eigene Ribosomen
- diese Bestandteile liegen in einer plasmaartigen Flüssigkeit vor (Stroma)
- Doppelmembran (manchmal auch vier Membranen = komplexe Plastide)
In Pflanzenzellen können mehrere Plastide vorliegen, die durch schlauchartige Ausstülpungen (Stromuli) verbunden sind = Stoffaustausch und Kommunikation
Erkläre die Funktion der Plastide
- Verschiedene Arten haben unterschiedliche Funktionen
- Betreibung von Photosynthese (Chloroplasten)
- Färbung der Zelle (Chloroplasten und Chromoplasten)
- Speicherung von Stoffen (Proteine, Lipide und Stärke)
Nenne die wichtigsten Plastidentypen und gibt eine kurze Erklärung
Proplastiden
- Vorläufer der Plastiden
- meistens in jungen, undifferenzierten Zellen
- farblos
- ca. 1 Mikrometer groß
Chromoplasten
- durch Lichteinwirkung entsteht ein Chloroplast
- sie befinden sich in allen photosynthese-aktiven Zellen
- enthalten Chlorophyll (grüne Farbe)
- Lichtenergie wird zu ATP umgewandelt. ATP wird dann für die Photosynthese benötigt.
Etioplasten
- Proplastiden oder Chloroplasten, die nicht mehr Licht ausgesetzt sind
- farblos und betreiben keine Photosynthese
- Wenn Licht-Bestrahlung wieder beginnt, können sie wieder zu Chloroplasten werden
Leukoplasten
- entstehen aus Proplastiden
- kein Farbstoff und photosynthese-inaktiv
- Speicherung von Stärke/Stärkekörner, Lipiden und Proteinen
Erkläre den Aufbau der Vakuole
- Ähneln dem Aufbau der Vesikel, die man in Tierzellen findet
- größer und nehmen etwa 80% des Zellvolumens der Pflanzenzelle ein
- Der Innenraum einer Vakuole enthält den Zellsaft (vor allem Wasser) und gelöste Stoffe (Ionen); enthält nur wenige Proteine
- umgeben von einer einfachen Membran (Tonoplast)
Erkläre die Funktion des Tonoplast der Vakuole
- Eine halbdurchlässige (semipermeable) Membran
- dadurch kann die Vakuole nach Bedarf Wasser oder andere Stoffe aufnehmen
- Wenn der Pflanzenzelle Wasser entzogen, dann schrumpft der Tonoplast
Erkläre die Funktionen der Vakuole
Hauptaufgabe ist die Erzeugung eine Zellinnendrucks (Turgor/Turgordruck)
- Speicher (Proteine oder organische Verbindungen)
- Blütenfärbung
- Schutz vor Feinden (giftige Stoffe werden vom Rest der Zelle abgegrenzt)
- Verdauung (Makromoleküle und eigene Abfallprodukte); ähnlich wie die Lysosomen in Tierzellen
Erkläre den Turgor (Zellinnendruck), den die Vakuole erzeugt
- Voraussetzung ist, dass sich mehr gelöste Teilchen (Zucker oder Salze) im inneren der Zelle befinden, als in der Umgebung - hoher osmotischer Wert
- Bei der Osmose nimmt die Vakuole mehr Wasser auf (= starker Zellinnendruck)
- die Pflanzenzelle erhält eine mechanische Stabilität
- bewirkt, dass Pflanzen aufrecht stehen können
Nenne die verschiedenen Arten von Vakuolen und gib eine kurze Erklärung
Kontraktile Vakuole
- vor allem in Einzellern (z.B. Pantoffeltierchen oder Euglena)
- Form von kleine Bläschen
- kann sich rhythmisch verkleinern und vergrößern (Wasser auf und abnehmen)
- Schützt den Einzeller vor dem Platzen
Nahrungsvakuole
- befinden sich in einigen mikroskopischen Lebewesen, wie einzelligen Eukaryoten, Algen oder auch Pilzen
- diese Vakuole nimmt Nahrungsteilchen von der Umgebung auf und verdaut diese (Phagozytose)
Erkläre den Aufbau der Ribosomen
- besteht aus 30% Proteinen und 70% rRNA (ribosomale Ribonukleinsäure)
- werden innerhalb des Zellkerns gebildet
- rRNA trägt wichtige Informationen über das Lebewesen
- kleine Untereinheit
- große Untereinheit
- können frei im Cytoplasma oder gehaftet am ER vorliegen
Erkläre den Sedimentationskoeffizienten, der zur Charakterisierung von Ribosomen genutzt wird
- Einheit Svedberg (S)
- hängt von Masse und Form des Teilchen ab
- Der Koeffizient misst dabei, wie schnell ein Teilchen in einer Zentrifuge absinkt
Erkläre den Unterschied der Ribosomen in Prokaryoten und Eukaryoten
Prokaryoten besitzen 70S Ribosomen
- große Untereinheit = 50S; zwei verschiedene rRNA Moleküle
- kleine Untereinheit = 30S; ein rRNA Molekül
Eukaryoten besitzen 80S Ribosomen
- große Untereinheit = 60S; drei verschiedene Moleküle
- kleine Untereinheit = 40S; ein rRNA Molekül
Erkläre die Funktion von Ribosomen
Hauptfunktion ist die Translation (Ablesung der Basensequenz der mRNA und Übersetzung in Proteine).
Dabei wird die Basensequenz in eine Aminosäurensequenz umgewandelt, welche das Protein bilden.
Kleine Untereinheit
- Ablesen der mRNA
- Überprüfung der Richtigkeit und Weiterleitung an die große Untereinheit
Große Untereinheit
- Bildung der Proteine (Verknüpfung von Eiweißbausteinen)
Erkläre wie das Cytoplasma aufgebaut ist
- Befindet sich in allen prokaryotischen und eukaryotischen Zellen
- Cytoskelett (mechanische Stabilität)
- Zellorganellen (Arbeiter der Zelle)
- Cytosol (80% Wasser und 20% Lipide, DNA, RNA und Proteine)
Erkläre die Funktionen des Cytoplasma
- Abbau schädlicher Stoffe
- Stoffwechselprozesse (Katabolismus und Anabolismus)
- Transport von Stoffen und Molekülen zwischen Zellorganellen
- Abgrenzung der Zellorganellen voneinander (Zellkompartimentierung)
Erkläre wie das Cytoskelett aufgebaut ist
- nur in Eukaryotischen Zellen
- bestehend aus Filamenten (dünne, fadenförmige Strukturen aus Proteinen)
Nenne und beschreibe die drei Filamente des Cytoskeletts
Mikrotubuli
- größtes Filament
- 15 bis 25 Nanometer groß
- Zusammengesetzt aus runden Proteinen (Tubuli)
- Sie werden zu Reihen angeordnet (Protofilamente)
- Mehrere Protofilamente bilden ein Mikrotubuli
Mikrofilamente/Aktinfilamente
- kleinstes der drei Filamente
- 6 Nanometer groß
- bestehend aus Strukturprotein Aktin
- häufigste Filament in Eukaryoten
Intermediärfilamente
- 10 Nanometer groß
- aufgebaut aus Monomeren (reaktionsfähige Moleküle)
- zwei um sich selbst gewundene Monomere bilden ein Dimer
- zwei verflochtene Dimer bilden ein Tetramer
- ein Gruppe an Tetramere ist ein Intermediärfilament
Erkläre die Funktionen des Cytoskeletts und der unterschiedlichen Filamente
- Stabilisation der Zelle
- ermöglicht Stofftransport und Fortbewegung (Mobilität) der Zelle
Mikrotubuli
- Stofftransport mithilfe von Vesikeln
Aktinfilamente
- Stabilisation der Zelle
- Erhaltung von Membranausbuchtungen (besser für den Stoffaustausch); In Tierzellen Mikrovilli
- Kontraktion und Relaxation von Muskeln
Intermediärfilamente
- größter Einfluss auf die mechanische Stabilität
