Anatomie & Physiologie at hochschule 21

• Hülle
• Barriere
• Kontakt
• Kommunikation 
• Zellindividualität
• selektiver Stoffdurchlass
• Aufrechterhaltung des intrazellulären Millieus

ca 60%

• 2/3 intrazelluläre Flüssigkeit 
• 1/3 extrazelluläre Flüssigkeit

• ca 1/2 ist intravasale Flüssigkeit (in den Blutgefäßen) Plasmaraum
• ca2/3 ist interstitielle Flüssigkeit (auch Lymphe)
• ca 1/5 - 1/6 ist transzelluläre Flüssigkeit (z.B. Hirnflüssigkeit = Liquor, Flüssigkeit in Körperhöhlen, im Magen-Darm-Trakt, Kammerwasser des Auges, Gelenkflüssigkeit = Synovialflüssigkeit)

Zellkern (Nukleus): 

• enthält  DNA (Träger der genetischen Information) 
• 15% des Zellvolumens
• beherbergt genetische Informationen
• Steuerungszentrum des Zellstoffwechsels

Ribosomen 

• dienen der Proteinbiosynthese
• Aufbau: bestehen hauptsächlich aus Proteinen und ribosomaler RNA= Multienzymkomplex
• häufig zahlreiche Ribosomen kettenförmig zu Polysemen zusammengelegt
• sitzen am rauen ER (Exportproteine)
• kommen auch frei vor (prod. dann zelleigene Proteine)
• nicht von einer Einheitsmembran umgeben

Endoplasmatisches Retikulum:

• verzweigtes, membranumschlossenes Hohlraumsystem im Zytoplasma
• raues ER: =Membran mit Ribosomen besetzt, sonst glattes ER;
  raues ER macht Eiweißsynthese (besonders ausgeprägt in Zellen der Bauchspeicheldrüse)
  glattes ER Lipidsynthese, Hormonbildung
• hier werden Proteine synthetisiert, spielt vor allem eine Rolle bei einer Lipidsynthese und Lipidverteilung innerhalb der Zelle, in Muskelzellen auch als Kalziumspeicher

Golgiapparat

• Aufbau: Stapel von 5-10 dicht aufeinander gepackten Membransäckchen in Kernnähe --> ein einzelner Stapel= Diktyosom
  --> Gesamtheit der Stapel= Golgiapparat
  --> Von Rand und Innenseite schnüren sich substanzgefüllte Bläschen ab: Golgi-Vesikel
• enthält Substanzen vom ER, modifiziert & adressiert sie (z.B. für Ausschleusen/Exozytose oder zum Verbleib in der Zelle als Lysosom)--> schnürt sie dann portionsweise ab 
• GA in hormon-&sekretbildenden Zellen besonders häufig

Lysosomen

• winzige, von Membran umschlossene Bläschen, von Golgi-Apparat gebildet
• verdauen durch Phagozytose aufgenommene Fremdstoffe und nicht mehr funktionsfähige eigene Organellen
  --> stellen Ausgangsstoffe wieder zur Verfügung = Recycling
• nicht mehr weiter abbaubare Reste in Extrazellulärraum, funktionslos ins Zytoplasma oder als Anhäufung in Zellen (z.B. Lipofuszin/Alterspigment)
• Verdauungsorgane der Zelle, enthalten viele Enzyme

Mitochondrien

• erzeugen Energie für aktive Transportprozesse
• besitzen eigene DNA (mDNA=mitochondirale DNA und RIbosomen
  --> Kann selbst Proteine herstellen
• innere und äußere Mitochondrienmembran:
  Innere: bildet Aufhaltungen zur Oberflächenvergrößerung, innerhalb der Mitochondrien (Matrixraum) sind Enzyme für Zitratzyklus und Fettsäureabbau lokalisiert, entstandene Protonen und Elektronen werden in Atmungskette an innerer Membran eingeschleust         -> ATP Synthese
• Kraftwerke der Zelle: verbrauchen Glucose (Proteine, Fett) und o2 -> erzeugen ATP (Energie), Wärme, H2O, co2.
• Zahl der Mitochondrien spiegelt Energiebedarf einer Zelle wieder (Herzmuskelzellen viele, Knorpelzellen wenig)

Zytoskelett und Zentriolen

• Zytoskelett stabilisiert Zytoplasma
• Filamente:
• lange fadenförmige Gebilde aus Protein Aktin
• versteifen Zellmembran und Zellfortsätze (Mikrovilli)
• Bestandteil vieler Zellkontakte
• Myosin lagert sich an, bewegt/verschiebt Aktin -> ermöglicht Beweglichkeit der Phagozyten, Myofibrillen bei Muskelzellen ermöglichen Kontraktionen
• Intramediärfilamente: verschiedene Eiweiße mit Stützfunktion, etwas dicker als Mikrofilamente, z.B. Neurofilamente in Nervenzellen

Mikrotubuli

• Röhren aus  Protein Tubulin
• Erhaltung der Zellform, Bestandteile anderer Organellen wie z.B. der Kinozilien (Flimmerhaare) und Zentriolen, 
• dienen als Transportschienen
• Mitosespindel sind auch Mikrotubuli
• Zentriolen (Zentralkörperchen) als Zentriolenpaar in Kernnähe. Zentriol aus neun parallel angeordneten Mikrotubuli, wichtig für Zellteilung, da Teil des Spindelapparates (=> bilden Spindelfasergerüst für Zellteilung)

Zelleinschlüsse: 

• Ansammlung von Substanzen, von Zelle selbst produziert: z.B. von Hautzellen, Lipofuszingranula, Reste von Lysosomen, Glykogentröpfchen in Leber- und Skelettmuskelzellen

Karyoplasma

Hauptbestandteile: 

• Nuklear-Sol
• Chromatin
• Nukleoli (Kernkörperchen) 

Nuklear-Sol: löslicher Anteil des Karyoplasma, besteht aus Proteingemisch

Nukleoli: ein oder mehrere, hier werden ribosomale RNA und und Ribosomen-Untereinheiten gebildet

Chromatin: Komplex aus DNA und Kernproteinen (Erbsubstanz DNA 46 Chromosomen)

passiv: Transport durch Membran, verbraucht keine Energie

-> Diffusion, erleichterte Diffusion, Osmose, Filtration

aktiv: Transport benötigt Energiezufuhr durch die Zelle

-> Carrier-/Kanalproteine (gegen Konzentrationsgefälle), Exozytose, Bläschentransport, Endozytose, Phagozytose, Pinozytose

Diffusion (passiver Transport)

• Konzentrationsausgleich durch Wanderung von gelösten Teilchen (z.B. o2, co2)
  --> in Flüssigkeit gelöste Teilchen wandern aufgrund kinetischer Energie von Orten höherer Konzentration zu Orten niedrigerer Konzentration (= Transport entlang des Konzentrationsgefälles)

Bsp.: Diffusion von 2 und co2:

o2 aus Kapillaren über Interstitium in die Zellen. Durch ständigen o2-Verbrauch bleibt Konzentrationsgefälle erhalten. umgekehrt bei CO2.

• "Zellfressen"
• Endozytose ganzer Zellen
• fressen von defekten körpereigenen Zellen, Bakterien, Fremdkörpern 
• Einschleusen fester Substanzen  

Glucose (Kohlenhydrate, Fette, Proteine) + o2 

= CO2, H20, Energie (ATP), Wärme

Zitratstoffwechsel:

Oxidation des Glukosemoleküls, Sauerstoff wird zugeführt und Wasserstoff abgespalten --> Kohlendioxid entsteht.

• Mitosephase (Teilungsphase)
  unterteilt in:
  -Prophase
  -Metaphase
  -Anaphase
  -Telophase
• Interphase (Phase zwischen zwei Zellteilungen)
  unterteilt in:
  -Präsynthetische Wachstumsphase (G1-Phase)
  -G0 Phase (Ruhephase)
  -Synthesephase (S-Phase)
  -Postsynthetische Wachstumsphase (G2 Phase)