Zellbiologie at Universität Freiburg im Breisgau

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Außenmedium und Zelltugor

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Mitochondrien 

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Arten der Zellatmung 
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Mitochondrieller Proteinimport

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Glykolyse

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Oxidative Phosphorylierung in Mitochondrien

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NADH
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Fettsäuren zu Acetyl-CoA 

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Lipid Tröpfchen in Fettzellen

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Nettosynthese Fettsäure-Oxidationszyklus

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Oxidation von Zuckee
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Zellbiologie

Außenmedium und Zelltugor
Hypertonisch (Konzentration außen Höher) -> plasmolysiert
Isotonisch (gleiche Konzentration) -> schlaff
Hypotonisch (außen geringere Konzentration) -> turgid

Zellbiologie

Mitochondrien 
  • 22% Zellvolumen
  • ~1700 pro Zelle (starke Variation) 
  • Ausgedehnte Faltung der inneren Membran -> enthält meisten Proteine der Zellatmung
  • ~1.5 Mia Jahren entstanden 
  • Kraftwerk der Zelle
  • Eigenes Genom -> 37 Gene (rRNA, NADH-Dehydrogenase, Cytochrom-C-oxidase, Cytochrom B, ATPase Untereinheit) 
  • Teilen wie Bakterien und verschmelzen
  • DNA ist stabil -> ringförmig

Zellbiologie

Arten der Zellatmung 
Säuger: Wärme, ATP-Produktion
Pflanzen: ATP-Produktion, Thermogenese

Zellbiologie

Mitochondrieller Proteinimport
  • Ungefaltet importiert
  • Komplex aus Rezeptor und Protein(Sequenz) diffundieren lateral in Membran bis zu Kontaktstelle mit Proteintranslokator
  • Chaperone falten Protein und Signalsequenz abgespalten

Zellbiologie

Glykolyse
Ein Glucose Molekül -> zwei ATP Einsatz
Fructose-1,6-bisphosphat -> spalten in zwei 3 Kohlenstoff-Zucker Glycerinaldehyd-3-phosphat -> Nettosynthese von 2 ATP und 2 NADH
Zwei Moleküle Pyruvat

Anaerobe Verwertung (ohne Sauerstoff bzw Ethanol) 

Zellbiologie

Oxidative Phosphorylierung in Mitochondrien
Energiereiche Elektronen (von Zitronensäurezyklus) treiben Produktion von ATP an
  • Pyruvat und Fettsäuren gelangen in Mitochondrien 
  • Umwandlung in Acetyl-CoA
  • Metabolisiert in Zitronensäurezyklus, NAD+ (FAD) zu NADH (FADH2) reduziert
  • Energiereiche Elektronen aus Reduktion von NADH (FADH2) entlang Elektronentransportkette auf O2 übertragen 
  • Elektronentransport erzeugt Protonengradienten über inneren Membran -> für ATP-Synthese mit ATP-Synthase

Vier Elektronen aus vier NADH-Molekülen für 2 O2 in 2 H2O Moleküle umwandeln

Zellbiologie

NADH
Nicotinamidadenindinukleotid

Elektronenlieferant

Zellbiologie

Fettsäuren zu Acetyl-CoA 
Oxidation von Triacylglycerinen (3 Fettsäuren über Esterbindung an Glycerin) 
  • Fettsäure-Acyl-CoA wird oxidiert (zwei H auf FAD zu FADH2) 
  • H20 auf dieses Produkt
  • Oxidation dieses Produktes mit NAD+ zu NADH + H+
  • HS-CoenzymA reduziert Fettsäure-Acyl-CoA um 2 C -> neuer Zyklus
  • Acetyl-CoA (CH3-C=O-S-CoA) 

Zellbiologie

Lipid Tröpfchen in Fettzellen
Adipocyten

Zellbiologie

Nettosynthese Fettsäure-Oxidationszyklus

  • Vier Enzyme in Mitochondrien reduzieren Fettsäure um 2 C-Atome
  • Entstehen von einem Acetyl-CoA und je ein Molekül NADH und FADH2

Zellbiologie

Oxidation von Zuckee
Glykolyse
Embden-Meyerhof-Reaktionsweg

Zellbiologie

Vakuole
  • Aktiv -> keine Müllhalde
  • Tonoplast enthält Ionenkanäle und H+-Pumpen
  • Fusion untereinander möglich 
  • Kontrollieren Zelltugor

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