Zellbiologie at Universität Hamburg

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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

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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

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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)

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Aufgaben Mitochondrien (3)

-Bereitstellung von ATP durch Atmungskette

-Stoffwechsel

-Kalziumspeicher

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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

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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

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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

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Funktion Lysosomen

-Verdauungssystem von nicht mehr benötigten Proteinen oder Organellen

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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

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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

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raues ER (3)

-flache Membranstapel

-besetzt mit vielen membranverankerten Ribosomen

- Synthese und Modifikation von Proteinen (für fast alle Zellorganellen)

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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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