Die Zelle - kleinste lebensfähige Einheit Aufbau

Die Zelle - kleinste lebensfähige Einheit
Aufbau:
- Zellmembran
besteht aus doppelter Fettschicht & Eiweißen
schützt die Zelle
steuert Aufnahme von Nährstoffen
ist semipermeabel (halbdurchlässig)
ist elektrisch geladen
- Cytoplasma
75% Wasser; Eiweiße; Salze; löslichen Kohlenhydraten; Nukleinsäuren
- Mitochondrium
„Kraftwerke“ der Zellen
bilden ATP (chemischer Energiespeicher)
- Dictyosomen
bilden den GOLGI-Apparat mit Golgivesikeln aus eigener Membran
bereiten Proteine durch Packen auf Transport aus der oder durch die Zelle vor
- Endoplasmatisches Reticulum Netzwerk, das Organellen (Dictyosomen) umschließt & Cytoplasma durchzieht
in Membran des ER erfolgt Fertigstellung v. Lipiden (Fette als Zellmembranbaustoff)
- Ribosomen
bestehen aus RNA- & Proteinmolekülen
Selbstaufbau durch Zusammenlagerung v. Molekülen
Ort d. Proteinsynthese
- Zellkern (Nucleus)
enthält Chromatin (entschraubte Chromosomen)
Kernkörperchen (Knotenpunkte f. Chromosomenarme)
Nucleinsäuren (Kernsäure)
- Ketten v. Nucleotiden
- Nucleotid:
stickstoffhaltigen, heterocyclisch Ring (Base)
Adenin; Cytosin; Guanin; Thymin(DNA)/Uracil(RNA)
einem Zucker: RNA - Ribose / DNA Desoxyribose
Posphorsäurerest: verknüpft das 3. C-Atom eines Zuckers m. d. 5. C-Atom d. nächsten
- genetische Information ist an die Basen gebunden
DNA:
- besteht aus zwei langen Polynucleotidsträngen, die über die Basen d. Nucleotide strickleiterartig zu einem Doppelstrang
verknüpft sind
- Doppelstrang ist schraubig gedreht (10 Nucleotidpaare auf eine Windung) - Doppelhelixstruktur
- Basenpaarung ist spezifisch aufgrund von Wasserstoffbrückenbindungen:
C. & G. bilden 3 Wbb.
A. & T.(bzw. U.) bilden 2 Wbb.
- beiden zusammengehörige Stränge sind nicht identisch, sondern komplementär gebaut (Festlegung des Partners)
- Doppelhelix herumgewunden um Proteinpartikel bildet Chromatid
RNA:
- einsträngig; kann Schlingen ausbilden; kann Zellkern verlassen!
Proteine:
- universelle Bau- und Betriebsstoffe
- bilden das Gerüst aller Zellen; transportieren Nährstoffe; helfen dem Immunsystem bei der Infektionsabwehr
- 20 verschiedene Aminosäuren stehen für ihren Aufbau zur Verfügung
- 1 * 10^26 Kombinationsmöglichkeiten = 20^20
Verschlüsselung im genetischen Code:
- 3 Basen bilden 1 Triplett (Codogene) - codiert eine Aminosäure (Bsp.:GAA=Glutaminsäure)
- 4^3=64>20 - GAG=GAA
&
- AUG = Genanfang; UAA & UAG = Genende
Protein-Bio-Synthese
-
Der Weg von Gen zum Merkmal
- genetische Merkmale können nur durch Stoffwechselvorgänge ausgeprägt werden
- Bsp.: Synthese von Farbstoffen nur durch Enzyme = Proteine = Polypeptidketten = Makromolekül aus Aminosäuren
- Proteinstruktur liegt in Nucleotidabfolge verschlüsselt
- DNA im Zellkern - Ort des PBS sind Ribosomen im Cytoplasma; Ribosom + mRNA = Polysom
- Informationsübertragung von RNA-Molekül (mRNA=Boten-RNA)
- Bildung der mRNA heißt Transkription: Codogen ⇒ Codon
Wechselwirkung eines DNA-Stranges mit komplementären Ribonucleotiden & Verknüpfung durch Enzyme
- Translation in Ribosomen:
im Cytoplasma werden Aminosäuren an spezifische tRNA gebunden = Anticodon
Bildung der Reihenfolge der AS durch Anlagerung eines Anticodons an ein als komplementär erkanntes Codon
AS werden durch Enzym (Peptidyltransferase) zu Polypeptidketten verknüpft
Stoppcodon führt zur Ablösung des Proteins vom Polysom
Bakterien:
- Einzellige Lebewesen
- 3 Grundformen:
1. Kugelform (Kokken) Durchmesser: 0,5 - 1,25 µm
2. Stäbchenform (Bakterium) Dm.: 0,5 - 1,2 µm, Länge: 0,6 - 8 µm
3. Schraubenform - Spirillum 2 - 100 µm (ein- oder mehrfach gewunden), Vibrio 1 - 2 µm (halbe Schraubung)
- 2 Ordnungen: 1. polar begeißelt; 2. allseitig oder gar nicht begeißelt
- Verbreitung: Primär: Boden; Wasser, sauber: ca. 100, verschmutzt über 1 Mio. B. pro cm3; Luft, auf Gegenständen
+ Haut, Schleimhäute, Verdauungstrakt bei Mensch & Tier
- Vorkommen & Vermehrung sind Temperatur abhängig: optimal 37° C(Körpertemperatur der Warmblüter)
Vernichtung bei 80 - 100° C
- Vermehrung durch Teilung
- Aufbau:
mehrschichtige Zellwand mit Plasmamembran; geißelartige Fortsätze(Flagellen) zur Fortbewegung
Ribosomen
kein mit einer Membran umschlossener Zellkern - Erbinformation als Ring aus DNA
Plasmide - ringförmige DNA-Moleküle im Cytoplasma
befähigen Bildung von Plasmabrücken zwischen Bakterien für Plasmidaustausch
Viren:
- Mikroorganismen, die auf lebende Wirtszellen angewiesen sind
- kein eigener Stoffwechsel
- Einteilung: DNA oder RNA; Mikrostruktur (Kugel, Faden, Ovale)
- Größe: 8 - 300 nm
- Nucleinsäure liegt in der Mitte des Virus und ist von einem Protein umhüllt (Capsid)
- Vermehrung nur in lebenden Zellen:
1.
Anlagerung des Virus an die Zellwand des Wirtes infolge von Oberflächenladungen (Adsorption=Bindung)
enzymatischer Vorgang, der ein Loch in die Zellwand frißt
Eindringen der Nucleinsäure des Virus in die Wirtszelle (Infektion)
2.
Virus dringt in Zelle ein - Pinozytose (Abschnürung von Bläschen aus der Zellmembran & Aufnahme ins
Zellinnere)
Umsteuerung des Nucleinsäure- und Proteinstoffwechsels: Produktion von über 100 Vieren - Tod der Zelle