Zellorganellen Flashcards
Wieso haben Eukaryonten einen Zellkern und Prokaryonten nicht?
Kompartimentierung nötig, da Anzahl der Gene und Länge der DNA sehr groß ist
Beispiele: Zellen ohne Zellkern
Erythrozyten - müssen sich durch Kapillaren quetschen
Linsenfaserzellen - Licht soll so wenig wie möglich gebrochen werden
Beispiele: Zellen mit mehreren Zellkernen
Plasmodium: Kernteilung ohne Zellteilung
Bsp: Hepatozyten
Synzytium; Verschmelzung von Vorläuferzellen
Bsp.: Skelettmuskulatur, Osteoklasten
Formen von Zellkernen
Rund / oval
Segmentiert
Kern-Zell-Relationen
- Fettzellen
- Skelettmuskelfaser
- Lymphozyten
- 0,5 %
- 1 %
- 50 %
Unterschiedliche Kernlagen: Beispiele
Jejenum: basal (unten)
Herzmuskulatur: mittig
Skelettmuskulatur: randständig
1 . Aufbau Kernhülle
- Übergang in welche Organelle?
- Innere Kernmembran, perinukleäre Zisterne, äußere Kernmembran
- Raues ER
Wo befindet sich die Kernlamina?
Liegt an innerer Kernmembran an
Kernlamina
- Dicke
- Bestandteile
- Bindung an
- Funktion
- 30 - 100 nm
- Lamin A, B, C (Intermediärfilamente)
- Lamin B-Rezeptor, Emerin, Chromatin
- Stützfunktion, Zellteilung: durch Phosphoprylierung —> Zerfall Kernlamina, Chromatinverankerung
Beispiel Lamin A-Defekt
Hutchinson-Gilford Syndrom: Zellkern nicht rund, sondern eingefallen, verschrumpelt
Kernporen: Aufbau
- Auf zytoplasmat. Seite: Fibrillen an äußerem Ring aus 8 Proteinkomplexen
- zentraler Proteinkomplex mit Transportkanal
- innerer Ring aus 8 Proteinkomplexen
- im Karyoplasma: Fibrillen mit Querverbindung
Signale für Transport durch Kernporen
NLS: nuclear localization Signal: rein (Histone, Polymerasen)
NES: nuclear export signal: raus (mRNA, tRNA, rRNA)
NRS: nuclear retention signal: soll dring bleiben
Wie passt die 2 m lange DNA in einen Nucleus mit einem Durchmesser von 10 µm?
Aufwicklung um Histone, weitere Aufwicklung zu einem Chromosom mit einer Breite von 1400 nm
Nenne die Zellzyklusphasen und die jeweilige Dauer
Interphase: G1 (8-10 h), S (8-10 h), G2 (2-4 h)
Mitosephase
Beschreibe das Aussehen eines Interphasekerns
Heterochromatin und Euchromatin sichtbar, keine Chromosomen
Aufbau eines Chromosoms
Zwei Chromatide am Centromer verbunden
Kinetochor docken am Centromer an
Enden des Chromatids: Telomere
Definitionen
- Konsitutives Heterochromatin
- Fakultatives Heterochromatin
- Hochrepetitive Sequenzen, immer kondensiert
2. Kann reversibel zu Euchromatin umgewandelt werden
Beispiel fakultatives Heterochromatin
Barr-Körperchen = Drumstick = X-Chromosom
Anderer Name für Y-Chromosom
F-body
- Wo findet man Interchromatingranulea?
2. Wo findet man Perichromatingranulae?
- Zwischen dem Euchromatin
2. Übergang Eu- zu Heterochromatin
Definition hnRNP
Heterogenous nuclear ribonucleoprotein
Signal, dass die Reifung noch nicht stattgefunden hat
Was ist snRNP?
Small nuclear ribonucleoprotein: bilden mit anderen Proteinen das Spleißosom
Ablauf mRNA-Reifung
- Prä-mRNA = hnRNA bestehend aus Introns und Exons
- an 5’-Ende: 7-Methylguanosin-Kappe
- ans 3’-Ende: Poly-A-Schwanz
- Herausspleißen der Introns
- reife mRNA verlässt Zellkern
Was ist die NOR und wo findet man sie?
Nucleus organisator region
- in der Nähe des Nucleolus
- sekundäre Einschnürungen an akrozentrischen Chromosomen
- hier liegen Gene der 28S, 18S und 5,8 S rRNA
Bestandteile des Nucleolus
Fibrilläres Zentrum - Transkription der rRNA
Fibrilläre Schale - Reifung
Granuläre Komponente - Ribosomen UE
eukaryotische Ribosomen
- Bestandteile
- Anzahl Proteine
- 40 S: ca. 35 Proteine, 1900 Nucleotide
- 60 S: ca. 50 Proteine, 4980 Nucleotide
Welche Proteine werden an welchen Ribosomen translatiert?
- freie Ribosomen: Proteine, die in der Zelle verbleiben sollen
- rER: Exportproteine, Membranproteine, lysosomale Proteine
Was sind Polysomen?
- mRNA, auf denen die Translation durch mehrere Ribosomen an verschiedenen Stellen parallel abläuft
Translation von Exportproteinen, Membranproteinen und lysosomalen Proteinen: Ablauf, Besonderheit
- Startcodon: Met
- Translation einer Signalsequenz -> kennzeichnet Exportproteine & co.
- SRP = signal recognition particle bindet an Signalsequenz
- SRP-Rezeptor am rER bindet SRP
- Proteinkette wird weiter ins rER hineintranslatiert
- Stoppcodon: Protein wird im rER freigesetzt, Ribosomen dissoziieren
Co-/ posttranslationale Modifikationen
- Abspaltung der Signalsequenz
- Bildung von Disulfidbrücken
- N-Glykosylierung
- Hydroxylierung
Was ist die Nissl-Substanz? Wie nennt man sie noch und wo ist sie zu finden?
- Nissl-Schollen, Tigroidsubstanz
- entsprechen dem rER in Nervenzellen
Wo findet man hauptsächlich glattes ER?
Leydigzelle (Hoden)
Follikelepithelzelle (Ovar)
Helatozyt (Leber)
Aufbau Golgi-Apparat
- cis-Golgi Netzwerk
- cis-Seite
- Mittelstück
- trans- Seite
- trans-Golgi Netzwerk
Funktionen vom Golgi
- Modifikation von Proteinen & Lipiden
- Phosphatierung
- Sulfatierung
- O-Glykosylierung
- Protein-/Peptidspaltung - Sortierung in die Stoffwechselwege der Zelle
- konstitutive & regulierte Exozytose
- lysosomaler Weg
Zuordnung Funktionen des Golgis zu Bestandteilen des Golgis
- Cis-Golgi Netzwerk
- Cis- Seite
- Mittelstück
Trans-Seite
- Aufnahmeseite, Aussortierung von Proteinen: Rezeptoren in CGN erkennen AS-Sequenz KDEL = Rückführungssequenz
- Phosphatierung, Sulfatierung
- O-Glykosylierung
- Abschnürung, Verpackung von Vesikeln
Krankheiten be Defekt des Golgis
- Hyperproinsulinämie
- Mukolipidose II
Welche Stoffwechselwege der Zelle gibt es?
- lysosomaler Weg
- konstitutiver sekretorischer Weg
- regulierter sekretorischer Weg
Beispiel nichtsekretorische Stoffwechselwege
Diffusion
Kanäle
Transporter
Pumpen
konstitutiver Weg
- Ausschleusen von Molekülen, Substanzen aus dem Zellinneren
- Beispiele
- ständiger Strom von Vesikeln aus dem trans-Golgi-Netzwerk, verschmelzen mit der Plasmamembran
- Sekretion von Proteinen in den Extrazellulärraum
- Versorgung der Membran mit neuen Lipiden und Proteinen
- Albumin
Regulierter Weg
- Ausschleusen von Molekülen, Substanzen aus dem Zellinneren
- Beispiele
- nur in spezialisierten Zellen
- Vesikel sammeln sich an der Membran
- Verschmelzing mit der Plasmamembran erfolgt nur nach Signal
- Insulin, Glukagon, Transmitter in Nervenzellen
Beispiele Exozytosstörungen
Tetanospasmin
Botulinum toxin
Apozytose
- Merkmale
- Beispiele
- Sekret in der Zelle ist nicht im Vesikel verpackt
- Teil der Zelle (Zellapex) mit Sekret wird abgeschnürt
- in Brustdrüse, Mamma
Spezifische Apozytose
- integrale Membranproteine binden an die abzugebende Substanz
- Sekretion von Milchfetttropfen
- Viruspartikelaustritt
- Abgabe des Zellkerns aus Erythrozyten
Unspezifische Apozytose
- Abschnürung kleiner Abschnitte der Plasmamembran = Membranmauserung
- Abgabe von Matrixvesikeln im verkalkenden Knochen
Holozytose
- apoptotischer Zelluntergang
- Bsp: Talgdrüse
- gesamte Zelle löst sich auf
- Zellkern und Organellen werden kontrolliert abgebaut (genetisch festgelegt)
Potozytose
- Sonderform: Mechanismus der Stoffaufnahme vom Interzellularraum ins Zytosol durch die Plasmamembran
- an Caveolae
- Bsp: Aufnahme von Calcium, Folsäure
Mechanismus der Stoffaufnahme: Endozytose
- Phagozytose, Pinozytose, rezeptorvermittelt
- durch Einstülpung der Membran und Abschnürung von Vesikeln
Eigenschaften Lysosomen
- sphärisch, tubulär
- membranumgrenzt
- Durchmesser: 0,1 - 1 µm
- interner pH: 4,5 - 5
- besitzen saure Hydrolasen
Stoffwechselwege: lysosomaler Weg
- im Golgi: Mannose —> Mannose-6P = Signal für Abschnürung in primäres Lysosom vom Golgi
- primäres Lysosom: inaktiv, neutraler pH
- spätes Endosom(pH = 5-6) + primäres Lysosom = sekundäres Lysosom
- dann Heterophagie/Autophagie
Wo werden lysosomale Enzyme synthetisiert?
Am/im ER
Wirkung von Lysosomen
- Innerhalb der Zelle
- Außerhalb der Zelle
- Autophagie, Heterophagie
2. Granulozyten, Akrosomenreaktion (Spermien), Osteoklasten (Knochenabbau)
Welche Coat-Proteine im Vesikelverkehr gibt es?
COP-I: Signal Golgi —> ER
COP-II: Signal ER —> Golgi
Clathrin: von Plasmamembran zum Golgi
COP = coatomer protein
Peroxisomen- Eigenschaften
- sphärisch
- membranumgrenzt
- <= 1,5 µm
- interner pH: 7
- Peroxine werden an freien Ribosomen synthetisiert und in die Peroxysomen transportiert (Erkennungssequenz SKL)
Peroxisomen - Eigenschaften
- Abbau langkettiger, verzweigter Fettsäuren
- Entgiftungsreaktionen (Überführung in wasserlösliche Substanzen)
- Abbau von H2O2 (Katalase)
- Synthese von Plasmalogen (Membranbaustein)
Krankheit bei Peroxisomendefekt
Zellweger Syndrom
Endosymbiontentheorie
- Pros
- Contra
- Ringförmige DNA, kein Zellkern, keine Histone, RNA ohne Poly A-Schwanz und Cap, 70S Ribosomen, Cardiolipin in der inneren Membran, Vermehrung durch Zellteilung, prokaryotenähnliche Elektronentransportkette, Tetracyclin und Chloramphenicol hemmen Translation
- Keine Vörläufer oder Übergangsformen, nur 13 von 1000 mitochondrialen Proteinen sind selbstcodiert
Funktion Mitochondrien
APT-Regeneration: Citratzyklus, Atmungskette, Fettsäureoxidation
Calciumspeicher
Apoptose-Zelluntergang
Wärmebildung im BAT
Formen von Mitochondrien
Wo kommen sie vor?
Cristae Typ: Skelettmuskelzellen
Tubulus-Sacculus Typ: steroidhormonproduzierende Zellen
Prismen Typ: Astrozyten, ZNS
Mitochondriale Erkrankungen Beispiel
Myopathien
- Non-coding RNA
2. Coding RNA
- Ribozyme (lang), miRNA (kurz), rRNA, tRNA
2. Prä-mRNA, hnRNA
Aufbau Golgi-Apparat
- cis-Golgi Netzwerk
- cis-Seite
- Mittelstück
- trans- Seite
- trans-Golgi Netzwerk
Funktionen vom Golgi
- Modifikation von Proteinen & Lipiden
- Phosphatierung
- Sulfatierung
- O-Glykosylierung
- Protein-/Peptidspaltung - Sortierung in die Stoffwechselwege der Zelle
- konstitutive & regulierte Exozytose
- lysosomaler Weg
Zuordnung Funktionen des Golgis zu Bestandteilen des Golgis
- Cis-Golgi Netzwerk
- Cis- Seite
- Mittelstück
Trans-Seite
- Aufnahmeseite, Aussortierung von Proteinen: Rezeptoren in CGN erkennen AS-Sequenz KDEL = Rückführungssequenz
- Phosphatierung, Sulfatierung
- O-Glykosylierung
- Abschnürung, Verpackung von Vesikeln
Krankheiten be Defekt des Golgis
- Hyperproinsulinämie
- Mukolipidose II
Welche Stoffwechselwege der Zelle gibt es?
- lysosomaler Weg
- konstitutiver sekretorischer Weg
- regulierter sekretorischer Weg
Beispiel nichtsekretorische Stoffwechselwege
Diffusion
Kanäle
Transporter
Pumpen
konstitutiver Weg
- Ausschleusen von Molekülen, Substanzen aus dem Zellinneren
- Beispiele
- ständiger Strom von Vesikeln aus dem trans-Golgi-Netzwerk, verschmelzen mit der Plasmamembran
- Sekretion von Proteinen in den Extrazellulärraum
- Versorgung der Membran mit neuen Lipiden und Proteinen
- Albumin
Regulierter Weg
- Ausschleusen von Molekülen, Substanzen aus dem Zellinneren
- Beispiele
- nur in spezialisierten Zellen
- Vesikel sammeln sich an der Membran
- Verschmelzing mit der Plasmamembran erfolgt nur nach Signal
- Insulin, Glukagon, Transmitter in Nervenzellen
Beispiele Exozytosstörungen
Tetanospasmin
Botulinum toxin
Apozytose
- Merkmale
- Beispiele
- Sekret in der Zelle ist nicht im Vesikel verpackt
- Teil der Zelle (Zellapex) mit Sekret wird abgeschnürt
- in Brustdrüse, Mamma
Spezifische Apozytose
- integrale Membranproteine binden an die abzugebende Substanz
- Sekretion von Milchfetttropfen
- Viruspartikelaustritt
- Abgabe des Zellkerns aus Erythrozyten
Unspezifische Apozytose
- Abschnürung kleiner Abschnitte der Plasmamembran = Membranmauserung
- Abgabe von Matrixvesikeln im verkalkenden Knochen
Holozytose
- apoptotischer Zelluntergang
- Bsp: Talgdrüse
- gesamte Zelle löst sich auf
- Zellkern und Organellen werden kontrolliert abgebaut (genetisch festgelegt)
Potozytose
- Sonderform: Mechanismus der Stoffaufnahme vom Interzellularraum ins Zytosol durch die Plasmamembran
- an Caveolae
- Bsp: Aufnahme von Calcium, Folsäure
Mechanismen der Stoffaufnahme: Endozytose
- Phagozytose, Pinozytose, rezeptorvermittelt
- durch Einstülpung der Membran und Abschnürung von Vesikeln
Eigenschaften Lysosomen (Aussehen)
- sphärisch, tubulär
- membranumgrenzt
- Durchmesser: 0,1 - 1 µm
- interner pH: 4,5 - 5
- besitzen saure Hydrolasen
Stoffwechselwege: lysosomaler Weg
- im Golgi: Mannose —> Mannose-6P = Signal für Abschnürung in primäres Lysosom vom Golgi
- primäres Lysosom: inaktiv, neutraler pH
- spätes Endosom(pH = 5-6) + primäres Lysosom = sekundäres Lysosom
- dann Heterophagie/Autophagie
Wo werden lysosomale Enzyme synthetisiert?
Am/im ER
Wirkung von Lysosomen
- Innerhalb der Zelle
- Außerhalb der Zelle
- Autophagie, Heterophagie
2. Granulozyten, Akrosomenreaktion (Spermien), Osteoklasten (Knochenabbau)
Welche Coat-Proteine im Vesikelverkehr gibt es?
COP-I: Signal Golgi —> ER
COP-II: Signal ER —> Golgi
Clathrin: von Plasmamembran zum Golgi
COP = coatomer protein
Peroxisomen
- Aussehen
- Ort der Synthese
- sphärisch
- membranumgrenzt
- <= 1,5 µm
- interner pH: 7
- Peroxine werden an freien Ribosomen synthetisiert und in die Peroxysomen transportiert (Erkennungssequenz SKL)
Peroxisomen -Funktion
- Abbau langkettiger, verzweigter Fettsäuren
- Entgiftungsreaktionen (Überführung in wasserlösliche Substanzen)
- Abbau von H2O2 (Katalase)
- Synthese von Plasmalogen (Membranbaustein)
Krankheit bei Peroxisomendefekt
Zellweger Syndrom
Endosymbiontentheorie
- Pros
- Contra
- Ringförmige DNA, kein Zellkern, keine Histone, RNA ohne Poly A-Schwanz und Cap, 70S Ribosomen, Cardiolipin in der inneren Membran, Vermehrung durch Zellteilung, prokaryotenähnliche Elektronentransportkette, Tetracyclin und Chloramphenicol hemmen Translation
- Keine Vörläufer oder Übergangsformen, nur 13 von 1000 mitochondrialen Proteinen sind selbstcodiert
Funktion Mitochondrien
APT-Regeneration: Citratzyklus, Atmungskette, Fettsäureoxidation
Calciumspeicher
Apoptose-Zelluntergang
Wärmebildung im BAT
Formen von Mitochondrien
Wo kommen sie vor?
Cristae Typ: Skelettmuskelzellen
Tubulus-Sacculus Typ: steroidhormonproduzierende Zellen
Prismen Typ: Astrozyten, ZNS
Mitochondriale Erkrankungen Beispiel
Myopathien
- Non-coding RNA
2. Coding RNA
- Ribozyme (lang), miRNA (kurz), rRNA, tRNA
2. Prä-mRNA, hnRNA
Aufbau Golgi-Apparat
- cis-Golgi Netzwerk
- cis-Seite
- Mittelstück
- trans- Seite
- trans-Golgi Netzwerk
Funktionen vom Golgi
- Modifikation von Proteinen & Lipiden
- Phosphatierung
- Sulfatierung
- O-Glykosylierung
- Protein-/Peptidspaltung - Sortierung in die Stoffwechselwege der Zelle
- konstitutive & regulierte Exozytose
- lysosomaler Weg
Zuordnung Funktionen des Golgis zu Bestandteilen des Golgis
- Cis-Golgi Netzwerk
- Cis- Seite
- Mittelstück
Trans-Seite
- Aufnahmeseite, Aussortierung von Proteinen: Rezeptoren in CGN erkennen AS-Sequenz KDEL = Rückführungssequenz
- Phosphatierung, Sulfatierung
- O-Glykosylierung
- Abschnürung, Verpackung von Vesikeln
Krankheiten bei Defekt des Golgis
- Hyperproinsulinämie
- Mukolipidose II
Welche Stoffwechselwege der Zelle gibt es?
- lysosomaler Weg
- konstitutiver sekretorischer Weg
- regulierter sekretorischer Weg
Beispiel nichtsekretorische Stoffwechselwege
Diffusion
Kanäle
Transporter
Pumpen
konstitutiver Weg
- Ausschleusen von Molekülen, Substanzen aus dem Zellinneren
- Beispiele
- ständiger Strom von Vesikeln aus dem trans-Golgi-Netzwerk, verschmelzen mit der Plasmamembran
- Sekretion von Proteinen in den Extrazellulärraum
- Versorgung der Membran mit neuen Lipiden und Proteinen
- Albumin
Regulierter Weg
- Ausschleusen von Molekülen, Substanzen aus dem Zellinneren
- Beispiele
- nur in spezialisierten Zellen
- Vesikel sammeln sich an der Membran
- Verschmelzing mit der Plasmamembran erfolgt nur nach Signal
- Insulin, Glukagon, Transmitter in Nervenzellen
Beispiele Exozytosstörungen
Tetanospasmin
Botulinum toxin
Apozytose
- Merkmale
- Beispiele
- Sekret in der Zelle ist nicht im Vesikel verpackt
- Teil der Zelle (Zellapex) mit Sekret wird abgeschnürt
- in Brustdrüse, Mamma
Spezifische Apozytose
- integrale Membranproteine binden an die abzugebende Substanz
- Sekretion von Milchfetttropfen
- Viruspartikelaustritt
- Abgabe des Zellkerns aus Erythrozyten
Unspezifische Apozytose
- Abschnürung kleiner Abschnitte der Plasmamembran = Membranmauserung
- Abgabe von Matrixvesikeln im verkalkenden Knochen
Holozytose
- apoptotischer Zelluntergang
- Bsp: Talgdrüse
- gesamte Zelle löst sich auf
- Zellkern und Organellen werden kontrolliert abgebaut (genetisch festgelegt)
Potozytose
- Sonderform: Mechanismus der Stoffaufnahme vom Interzellularraum ins Zytosol durch die Plasmamembran
- an Caveolae
- Bsp: Aufnahme von Calcium, Folsäure
Mechanismus der Stoffaufnahme: Endozytose
- Phagozytose, Pinozytose, rezeptorvermittelt
- durch Einstülpung der Membran und Abschnürung von Vesikeln
Eigenschaften Lysosomen
- sphärisch, tubulär
- membranumgrenzt
- Durchmesser: 0,1 - 1 µm
- interner pH: 4,5 - 5
- besitzen saure Hydrolasen
Stoffwechselwege: lysosomaler Weg
- im Golgi: Mannose —> Mannose-6P = Signal für Abschnürung in primäres Lysosom vom Golgi
- primäres Lysosom: inaktiv, neutraler pH
- spätes Endosom(pH = 5-6) + primäres Lysosom = sekundäres Lysosom
- dann Heterophagie/Autophagie
Wo werden lysosomale Enzyme synthetisiert?
Am/im ER
Wirkung von Lysosomen
- Innerhalb der Zelle
- Außerhalb der Zelle
- Autophagie, Heterophagie
2. Granulozyten, Akrosomenreaktion (Spermien), Osteoklasten (Knochenabbau)
Welche Coat-Proteine im Vesikelverkehr gibt es?
COP-I: Signal Golgi —> ER
COP-II: Signal ER —> Golgi
Clathrin: von Plasmamembran zum Golgi
COP = coatomer protein
Peroxisomen- Eigenschaften
- sphärisch
- membranumgrenzt
- <= 1,5 µm
- interner pH: 7
- Peroxine werden an freien Ribosomen synthetisiert und in die Peroxysomen transportiert (Erkennungssequenz SKL)
Peroxisomen - Eigenschaften
- Abbau langkettiger, verzweigter Fettsäuren
- Entgiftungsreaktionen (Überführung in wasserlösliche Substanzen)
- Abbau von H2O2 (Katalase)
- Synthese von Plasmalogen (Membranbaustein)
Krankheit bei Peroxisomendefekt
Zellweger Syndrom
Endosymbiontentheorie
- Pros
- Contra
- Ringförmige DNA, kein Zellkern, keine Histone, RNA ohne Poly A-Schwanz und Cap, 70S Ribosomen, Cardiolipin in der inneren Membran, Vermehrung durch Zellteilung, prokaryotenähnliche Elektronentransportkette, Tetracyclin und Chloramphenicol hemmen Translation
- Keine Vörläufer oder Übergangsformen, nur 13 von 1000 mitochondrialen Proteinen sind selbstcodiert
Funktion Mitochondrien
APT-Regeneration: Citratzyklus, Atmungskette, Fettsäureoxidation
Calciumspeicher
Apoptose-Zelluntergang
Wärmebildung im BAT
Formen von Mitochondrien
Wo kommen sie vor?
Cristae Typ: Skelettmuskelzellen
Tubulus-Sacculus Typ: steroidhormonproduzierende Zellen
Prismen Typ: Astrozyten, ZNS
Mitochondriale Erkrankungen Beispiel
Myopathien
- Non-coding RNA
2. Coding RNA
- Ribozyme (lang), miRNA (kurz), rRNA, tRNA
2. Prä-mRNA, hnRNA