Zellbiologie at Universität Hamburg

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Wie lief die Endosymbiontentheorie ab?

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Aufgaben des Zellkerns (5)

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Eigenschaften und Aufgaben des Zytosols (6)
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Aufgaben Mitochondrien (3)

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Eigenschaften der Mitochondrien (5)

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Funktion Lysosomen

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ER, allgemeine Funktionen und Eigenschaften (5)


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Beweise für die Endosymbiontentheorie (5)

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Zellbiologie

Wie lief die Endosymbiontentheorie ab?
1. Archaebakterium (H2 als Energiequelle) nimmt alpha-Proteo-Bakterium (produzierte H2) (beide Ring-DNA)
2.  aufgenommene Zelle verlor nach und nach Eigenständigkeit, einige Gene wurden ins Erbgut der Wirtszelle eingebaut, andere gingen komplett verloren
3. B wurde zum Mitochdrondium, stellte ATP her
4. Zelle bildet Zellkern
5. Cyanobakterium wird aufgenommen, das Photosynthese betreibt -> Chloroplast
6. gab große Teile des Erbguts an den Zellkern ab, einen Teil ans Mitochondrium, nur ein paar Gene gingen vom Zellkern zum Chloroplast

Zellbiologie

Aufgaben des Zellkerns (5)
-Speicherung der genomischen DNA
-Replikation + Transkription der DNA
-Modifikation der prä-RNA/Spleißen
-Assemblierung der Ribosomen
-Kernporen: Austausch von Informationen, Transport

Zellbiologie

Eigenschaften und Aufgaben des Zytosols (6)
-Proteinsynthese
-Stoffwechsel
-sol-/gelartige Matrix, hauptsächlich aus Wasser, pH 7-7,4
-10-35% Proteinanteil
-in Bewegung
-Summe aller gelösten Stoffe ca. 300-400nm (viele K+-Ionen, AS, Zucker, org. Säuren)

Zellbiologie

Aufgaben Mitochondrien (3)
-Bereitstellung von ATP durch Atmungskette
-Stoffwechsel
-Kalziumspeicher

Zellbiologie

Eigenschaften der Mitochondrien (5)
-nehmen wesentlichen Teil des Cytoplasmavolumens ein
-EIGENE: mtDNA, Replikation, Transkription & Translation an eigenen Ribosomen
-seminautonom
-codieren für 10-30 Gene
-teilen = vermehren sich bei Bedarf, wenn mehr energie benötigt wird

Zellbiologie

Eigenschaften Vakuole (3)
-Membran=Tonoblast
-Wasserhaushalt, Tugor=Druck des Zellsaftes auf Zellwand 
-> hydrostatischer Druck
-entspricht Lysosomen in tierischer Zelle, dort sind diese viel kleiner und ohne Zellsaft

Zellbiologie

Funktion Vakuole (5)
-Speicherung von Ionen, Zucker, AS, Farbstoffe, org Säuren, Gifte
-lytische Funktion: Auflösung von Zelle nach Zerstörung der Zellwand/membran
- Energetisierung des Tonoplasts
-Ausscheidungsfunktion
-Abwehr von Fressfeinden durch zB Bitterstoffe

Zellbiologie

Funktion Lysosomen
-Verdauungssystem von nicht mehr benötigten Proteinen oder Organellen 

Zellbiologie

Eigenschaften Lysosomen (3)
-membranumhüllte Kompartimente
- gefüllt mit Hydrolyseenzymen=Hydrolasen
-pH-Wert bei 4,5-5,0 =Arbeitsbedingungen für saure Hydrolasen
-> so können sie im neutralen Cytosol, im Falle eines Austretens, keinen Schaden anrichten

-in Pflanzenzellen erfüllen Peroxisome die gleiche Aufgabe


Zellbiologie

ER, allgemeine Funktionen und Eigenschaften (5)


- Proteinbio- und Lipidsynthese
-intrazellulärer Ca-Ionenspeicher für Signalantworten


-meist mehr als 50% der Membrananteile in einer tierischen Zelle
-geht in äußere Kernmembran über
-ER+Kernmembran bilden zusammenhängende Schicht, die Innenraum umschließt = ER-Lumen = Zisternenraum des ER
-> dient auch als Zwischenstation für alle Proteine, die in den extrazellulären Raum transportiert werden sollen

Zellbiologie

raues ER (3)
-flache Membranstapel
-besetzt mit vielen membranverankerten Ribosomen
- Synthese und Modifikation von Proteinen (für fast alle Zellorganellen)

Zellbiologie

Beweise für die Endosymbiontentheorie (5)
- Doppelmembran beim Mitochondrium (ehemals Prokaryot der H2 produzierte) und Chloroplasten (ehemals Cyanobaketrium (Photosynthese))
- in Mitochondrien lassen sich Gene von ehemaligen Proteobakterien nachweisen
-Mitochondrien und Chloroplasten besitzen eigene Ring-DNA und vermehren sich durch Teilung (wie Bakterien)
-Endocytose findet immer wieder statt 
-es lassen sich in jedem heutigen Eukaroyont Gene von ehemaligen Proteobakterien nachweisen

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