Aufbau und Arbeitsweise der Zelle

Ist das Zellmembran semipermeabel oder selektiv permeabel?

selektiv permeabel

Aufgabe des Zellleibes

lebenswichtige Stoffe werden auf - und abgebaut
Speicher- und Arbeitsgebiet von Fertigprodukten wie Enzyme, Hormone

Zellorganellen (mind. 6)

1. Mitochondrien(Energiegewinnung, Speicherung und Abgabe) ATP--->ADP+Phosphat+Energie)
2. endoplasmatisches Retikulum (Stofftransport für die Proteinsynthese)
3. Ribosomen (Eiweißherstellung findet darin statt)
4. Golgi Apparat(Sekretbildung und -speicherung und transportiert Eiweiße in Vesikeln zur Zellmembran)
5. Lysosomen(lösen Bakterien, Viren und nicht mehr funktionierende Zellorganellen in der Zelle auf)
6. Zentriol (Zellteilung und Spindelapparatbildung)
7. Mikrotubuli(Teil des Zellskelettes - Zellform - am intrazellulären Transport in den Nervenzellen beteiligt)
8. Flimmerhärchen(Fortbewegung der Zelle innerhalb des Organismus)
9. Desmosomen (Haftstellen) (verbindet die Zellen miteinander - aufeinander Abstimmen der Zellen)
   

Der Zellkern besteht aus:

1. Kernsaft
2. Kernmembran
3. Kernkörperchen
4. Chromosom
5. Chromatid
   

Nukleolus?Kernkörperchen

liegen einzeln oder zu mehreren als kleine Gebilde im Zellkern
sind ein Bildungs- und Sammelort der RNS

Chromosomen

1. Erbkörperchen sind Träger der Erbanlagen
   

sind paarweise im zellkern vorhanden

Wieviele Chromosomenpaare befinden sich in der menschlichen Zelle?

1. 23 (diploider Chromosomensatz) (ein paar Heterosomen (zwei nicht identische Geschlechtschromosomen - Gonosomen) 22 Paare Autosomen)
2. einzeln 46

Zelleinschlüsse
dazu gehören:

1. Mikrotubili weil sie das Skelett der Zelle bilden
2. Musklezellen (MYofibrillen)
3. Nervenzellen(Neurofibrillen)
   

Zellfortsätze

1. Zellen die sich an der Oberfläche von Schleimhäuten befinden, tragen feine Fortsätze. Sie können im Verhältnis zur Zellgröße lang oder kurz sein (Flimmerhärchen)
2. Mikrovilli - sind unbeweglich, haben ein bürstenartiges Aussehen und vergrößern die Oberfläche der Zelle um Nährstoffe aufzunehmen
   

Stoffaufnahme und Stoffaustausch

1. passiv - aufgrund von physikalischen Prozessen - die Filtration (der Filter - die Zellwand) der auf einem hydrostatischem Druck durlässig reagiert. Der Flüssigkeitsdruck auf beiden seiten des Filters ist gleich stark und nur so lange ist die eine Richtung durchlässig  Osmose - ist Filtrationsähnlich - der Druck wird nicht Menge bestimmt, sondern durch die Zusammensetzung der Stoffe (osmotischer Druck)  - Gasaustausch zwischen Atemluft und dem Blut in den Lungenalveolen
2. aktiv - durch eigene Tätigkeit

Zellteilung und Geschlechtsbestimmung
Mitose:
Teilung des Zellkerns

Phasen

1. Interphase(Zwischenphase)
2. Prophase( Vorphase)
3. Metaphase(Mittelphase)
4. Anaphase(Nachphase)
5. Telophase(Endphase)
   

Teilung des Zellleibes

1. Vedoppelúng der DNS in der Interphase
2. Verdoppelung des Zentriol und Spindelappart wird ausgebildet in der Prophase
3. Lösung der Kernmembran und RNS haltigen Kernkörperchen in der Prophase
4. Ausbildung des Spindelapparates in der Metaphase
5. Aufspaltung der Chromosomen in Chromatiden in der Anaphase
6. Jede Chromatide ist nun das neue vollständige Chromosom einer Tochterzelle
7. Auflösung des Spindelappatates in der Telophase
8. Erneuerung des Kernmembrans aus Teilen des eindoplasmatischen Retikulums in der Telophase
   

Meiose (Reduktionsstellung, Reifeteilung)

1. Zellteilung der Geschlechtszellen
   

der doppelte Chromosomensatz 2 n auf den einfachen Satz n vor der Befruchtung zu reduzieren

Ohne diese Halbierung würde sich der Chromosomensatz bei der Befruchtung jeweils verdoppeln.

nach der Befruchtung - diploiden Chromosomensatz 2n vorhanden

Teilung des Zelleibes

durch einfache Durchschnürung

die fehlenden Zellorganellen bildet die Zelle während des Wachstums aus



Reifeteilung I
eigentliche Reduktionsstellung - Chromosomensatz wird halbiert

die Chromosomen beider Geschlechter liegen parallel nebeneinander, tauschen sich aus (Crossing -over) = Neuordnung der Gene auf den Chromosomen

die homologen Chromosomen die aus zwei Chromatiden bestehen werden auf die Tochterzelle verteilt

Reifetielung II
eine mitotische Teilung - Chromosomen werden nur in einem haploiden Satz auf die Tochterzelle verteilt.
Die Trennung der Chromosomen in Chromatide wird nachgeholt.

CHromosomenabweichungen

Ursache des Down-Syndroms
Chromosom 21

in allen Körperzellen liegen 47 anstatt 46 Chromosomen(so dass 2 anstatt 3 vorhanden sind)

Welche Geschlechtschromosomenkombination liegt beim Klinefelder Syndrom vor?
Betroffen - nur männlich

ein überzähliges X Chromosom

statt xy kommt die Kombination XXY vor

Welche Geschlechtschromosomenkombination liegt beim Turner Syndrom vor?
Betroffen - nur weiblich

ein X Chromosom fehlt

x anstatt XX

1. auf die Abweichungen in Form und Zahl von Chromosomen zurückzuführen ist eine Anzahl von Missbildungen
2. eine fehlhafte Reduktionsteilung ( ein Chromosom zu viel oder zu wenig )
   
3. die Zellen sind meistens nicht lebensfähig
   
4. wenn doch, geht der vermehrte oder verminderte Chromosomensatz in alle Zellen des neuem Organismus über
   die häufigsten:

Trisomie 21 (DownSyndrom, Mongolismus)

1. es liegen 47 Chromosomen anstelle von 46 vor
   
2. Ursache ein zusätzliches Chromosom 21
   
3. Fehlentwicklung aller Organe und Gewebe (wachsen langsam und bleiben unreif, fehlgebildet und altern schneller)

Klinefelter Syndrom

1. die Geschlechtschromosomenkombination XXY ( ein X Chromosom zu viel ist in allen Zellen vorhanden)
2. Unfruchtbarkeit, Osteoporose,
   
3. Hochwuchs mit zu kleinen Extremitäten(durch verzögertem Verschluss des Epiphysenwachstumshormonen)

Turner Syndrom

1. bei weiblichen Menschen haben nur ein X Chromosom statt XX
   
2. Minderwuchs und Infantilismus
3. Defekte an inneren Organen wie Herz, Auge ,Ohr
4. Sterblichkeitsrate im vorgeburtlichen Alter
5. YO Individuen sind nicht lebensfähig (kein X Chromosom voerhanden)
6. XXX Chromosomen - kein Unterschied der weiblichen Individuen von den XX
   
7. XYY ("Kriminalitätssyndrom") (umstrittene Untersuchungen!)

Meiose (Reifeteilung)
ist eine besondere Form der Zell- und Kernteilung in 2 Schritten zur Bildung von 4 Keimzellen
der Chromosomensatz wird vom diploiden zum haploiden Chromosomensatz reduziert Reduktionssteilung Meiose I
Halbierung der Chromosomen

Äquationsteilung - Meiose II
a). entspricht einer mitotischen teilung mit dem haploiden Chromosomensatz
b). die Trennung von Chromosomen in Chromatiden

durch Zellteilung entstehen Tochterzellen deren Erbgut mit der Mutterzelle identisch ist = MITOSE
die Substanzen die die Mitose auslösen = MitogeneMitose5 Stadien der Zellteilung.

1. Proteinsynthese (Eiweißherstellung - Hormone, Enzyme; Sekrete, Strukturproteine)
2. die DNS bleibt immer im Zellkern
3. Wenn bestimmte Eiweiße hergestellt werden sollen, reißt die DNS einen Reißverschluss auf und die mRNS-Molekülen(messenger RNS) kopieren diese Stelle
4. nur die Kopien verlassen den Zellkern über die Kernporen und wandern in den Zellleib
5. die Kopien legen sich an die Ribosomen an
6. die Aminosäuren werden je nach Bauplan angelagert
7. in einer Minute können Eiweiße gebildet werden die aus 150 Aminosäuren bestehen

1. Desoxyribonukleinsäure oder deoxyribonucleic acid (engl.)oder acide désoxyribonucléique(fr.)
2. ist ein Molekül (ein Polymer) aus einer Kette von Eiweißbestandteilen aufgebaut Desoxyribonukleotide und ist TRÄGER DER ERBINFORMATIONEN
3. die Gene ligen auf den Chromosomen linear aneinander gereiht
4. Das GRUNDgerüst besteht aus:zwei langen parallel verlaufenden Ketten

• A) Dexoribose (Zuckergruppe)
• B) Phosphatgruppedie durch Querverbindungen DOPPELHELIX zusammengehalten werden und zusätzlich spiralförmig aufgewunden sind

1. Die Querverbindungen(Sprossen) - nach dem Gesetz der spezifischen Basenpaarung :
2. ist ein Molekül (ein Polymer) aus einer Kette von Eiweißbestandteilen aufgebaut Desoxyribonukleotide und ist TRÄGER DER ERBINFORMATIONEN
3. die Gene ligen auf den Chromosomen linear aneinander gereiht
4. Das GRUNDgerüst besteht aus:zwei langen parallel verlaufenden Ketten

1. Thymin wird durch Uracil ersetzt.
2. Das Zuckerbestandteil beinhaltet RiboseAufgabe der RNS
3. Strukturenelement der Ribosomen (ribosomale RNS)
   Kopie der DNS(messenger RNS)
4. Transportmedium für Aminosäuren (TransferRNS)

Entstehung und Einteilung von Mutationen

1. Spontanmutationen (Anstieg im Alter)
2. Induzierte Mutationen verursacht durch Strahlen
3. chemische Agenzien
4. Umweltschäden
5. Viren

Mutationsarten :

1. Punktmutationen (Veränderung einer Base)
2. Substitution (Austausch mit anderer Base)
3. Addition (Hinzufügen einer Base, führt zu Leseraster-Verschiebung)
4. Deletion (Eliminierung einer Base, führt zu Leseraster-Verschiebung)
5. Triplett-Wiederholungen
6. Blockmutationen (mehrere Nucleotide betroffen)

1. Ein Chromosom ist ein langer, kontinuierlicher Strang aus Desoxyribonukleinsäure DNA
2. Ein Chromosom ist ein langer, kontinuierlicher Strang aus Desoxyribonukleinsäure DNA
3. Chromosomen liegen in verschiedenen Spiralisierungszuständen vor
4. treten paarweise im Zellkern auf
5. 23 Chromosomenpaare (DIPLOIDEN CHROMOSOMENSATZ) befinden sich im menschlichen Erbgut (46 einzelne Chromosomen)
6. 22 identische Paare (Autosomen)
   1 nicht identisches Chromosomenpaar (heterosomen, Gonosomen) - 2 nicht identische Geschlechtschromosomen (Gonosomen)
7. die Hälfte stammt aus der müttelichen Eizelle die andere Hälfte stammt aus der väterlichen Samenzelle
8. reife Geschlechtszellen erhalten 23 Chromosomen (haploiden Chromosomensatz)

1. Alle lebenden Zellen, verfügen über eine Membran die als Zellwand bzw. als Plasmamembran die Zelle umgibt und als halbporöse Sperre zum äußeren Klima dient
2. Die Aufgabe der Membrane ist, als eine Grenze zu dienen, die Zellenbestandteile zusammen zu halten und wichtige Substanzen dabei trotzdem herein zu lassen.
3. Kleine Moleküle, wie Sauerstoff, Kohlendioxyd und Wasser, sind in der Lage, durch die Membrane frei zu passieren.
4. Der Durchgang für größere Moleküle, wie Aminosäuren und Zucker, wird sorgfältig reguliert.
5. Sie besteht aus einer doppelten Schicht (bilayer) Lipide, die ölige Substanzen sind, die in allen Zellen auffindbar sind Die meisten Lipide im Doppelmembranmodell können als Phospholipide d.h. Lipide genau beschrieben werden, die durch eine Phosphatgruppe an einem Ende des Moleküls gekennzeichnet werden.
6. Phospholipide sind hydrophil an ihren Phosphatenden und hydrophob entlang ihrer Lipidregionen.
7. In jeder Schicht einer Plasmamembran, werden die hydrophoben Lipidendstücke einwärts orientiert und die hydrophilen Phosphatgruppen sind nach innen und außen gestellt. Also entweder in Richtung zum wässrigen Zytosol der Zelle oder des äußeren Klimas.
8. Phospholipide neigen immer dazu, sich zu solch einer Einheit spontan zu orientieren, wann immer sie Wasser ausgesetzt werden.
9. Innerhalb des Phospholipidbilayers der Plasmamembran, sind viele verschiedene Proteine eingebettet, andere Proteine haften nur an der äußeren Seite der Doppellipidmembran.
10. Einige dieser Proteine, hauptsächlich die, die mindestens an der externen Seite der Membrane zu finden sind, haben Kohlenhydrat Eigenschaften und werden folglich als Glukoproteine bezeichnet. Die Positionierung der Proteine entlang der Plasmamembran wird zum Teil auf die Organisation der Heizfäden bezogen, die das Cytoskellet enthalten. Die Anordnung für die Proteine bezieht sich auch die hydrophoben und hydrophilen Regionen, in diesen beiden Bereichen lassen sich Proteine unterschiedlichen Charakters nachweisen, die auf den Oberflächen der Proteine gefunden werden: hydrophobe Regionen werde im Prinzip durch Proteine mit den hydrophilen verbunden. Die hydrophilen Regionen verlängern die Membran entweder in das Innere der Zelle oder in das äußere Klima.
11. Plasmamembranenproteine arbeiten auf unterschiedliche Art und Weisen. Viele der Proteine spielen eine Rolle im vorgewählten Transport bestimmter Substanzen über dem Phospholipidbilayer, dabei dienen sie entweder als Führungen oder als aktive Transportmoleküle.
12. Andere arbeiten als Empfänger, die die Information der Zelle zur Verfügung stellen, wie z.B.: Hormone binden und danach die entsprechenden Signale übermitteln, die die dann entsprechenden der durch die Membranproteine eingeholten Informationen reagieren kann. Membranproteine können die enzymatische Tätigkeit auch ausstellen und die verschiedenen Reaktionen katalysieren, die selbst auf die Plasmamembran bezogen sind.
13. Zellen sind in der Lage, die Flüssigkeit in ihrer Plasmamembran zu regulieren, um bestimmte Bedürfnisse dadurch zu erfüllen, indem sie mehr oder weniger von bestimmten Molekülen, mit denen sie dann in der Lage sind spezifischen Arten von Bindungen zu synthetisieren, die sie dann flüssig bei niedrigeren Temperaturen halten können.
14. Das Vorhandensein des Cholesterins und der Glykolipide, die in den meisten Zellenmembranen gefunden werden, kann die molekulare Dynamik auch beeinflussen und Phasenübergänge hemmen.
15. In den Prokaryonten und in den Betrieben ist die Plasmamembran eine innere Art Schicht Schutz, die die Zelle sowohl formt als auch schützt und dadurch auch ihre Grenzen markiert.
16. Die Zellenwand hat Poren, die Materialien für die Zelle einlass und verlass der Zelle lassen kann.

1. Alle Organellen lassen sich im Zytoplasma nachweisen.
2. Die Organellen werden dabei von Zytoplasma umgeben.
3. Im Zytoplasma befinden sich dazu noch die verschiedensten Enzyme, Nährstoffe und Proteine die ein funktionieren der Zelle erst ermöglichen.
4. Diese Stoffe müssen erst durch das Zytoplasma um an den entsprechenden Organellen zu gelangen.
5. Das Zytoplasma einer Pflanzenzelle ist durch ihre große Vakuole (Tonoplast) nach innen begrenzt, nach Außen wird es durch das so genannte Plasmalemma abgegrenzt.Das Zytoplasma wird in drei Teile aufgeteilt:

1. den Zellorganellen die bei den Eukaryonten vorkommen


2. der Zellflüssigkeit selbst die verschiedene Elektrolyte in sich trägt


3. dem Zytoskellet

1. eine eiweißhaltige Flüssigkeit in der sich Chromosomen und Kernkörperchen befinden