Glossar Zellbiologie Klasse 11 www.zum.de/Faecher/Materialien/beck/11n/glos11.htm Auflösungsvermögen Das Auflösungsvermögen mißt die minimale Trennung zweier Objekte, die man gerade noch getrennt erkennen kann; beim Auge 0,2 mm Acetylcholinesterase Enzym an den Synapsen der Neuronen, was die Acetylcholin (Transmitter) -wirkung beendet aktive Stelle Ort im Enzym, in einer Vertiefung der Globulärstruktur liegend, an der der katalytische Vorgang geschieht. aktiver Transport Transport von Teilchen unter Energieaufwand der Zelle Aktivierungsenergie Die Energie, die zur Reaktion eines Stoffes notwendig ist. allosterisch = an einem anderen Ort; Hemmung eines Enzyms an einer anderen Stelle als der aktiven Aminogruppe -NH2-Gruppe; eine der funktionellen Gruppen einer Aminosäure, mit der die Peptidbindung gemacht wird; basische Eigenschaft, polar Aminosäuren Carbonsäuren mit einer Aminogruppe; biologisch wichtig sind 20 Aminosäuren Amylase Stärke- spaltendes(/synthetisierendes) Enzym im Speichel, und Dünndarm Antiport Transportprotein, das 2 Teilchen in verschiedene Richtung durch die Membran transportiert Arginase Enzym der Leber, das im Harnstoffzyklus aus Arginin Harnstoff abspaltet aromatisch organischer Stoff, der einen Phenylring (-Benzolring) besitzt. ATP Adenosintriphosphat, Energiespeicherstoff aller Zellen Biokatalysatoren = Enzyme; katalysieren in biologischer Umgebung Reaktionen Braunsche Teilchenbewegung Bewegung von Teilchen aufgrund der Umgebungswärme Calzitonin Hormon, das den Ca++-Haushalt regelt Capsid Hülle der Viren, besteht meist aus Protein, kann mehrschichtig sein Carboanhydrase Zn2+ -haltiges Enzym im Blut, das die Spaltung von H2CO3 in CO2 und Wasser katalysiert Carboxylgruppe - COOH-Gruppe, funktionelle Gruppe der Carbonsäuren Carboxypeptidase A Verdauungsenzym im Dünndarm das eine Peptidkette vom Carboxylende her spaltet. Carotinoide gelborange Blattfarbstoffe, auch in anderen pflanzlichen Geweben enthalten Cellulose, Hemicellulosen, Pektin Bestandteile von pflanzlichen Zellwänden, Cellulose besteht aus Ketten von Glucose, Hemicellulosen und Pektine haben eine davon modifizierte Struktur. Centriol Kleines Körperchen nahe dem Zellkern nur in Tierzellen; dient der Zellteilung. Chlorophyll Grüner Blattfarbstoff in den Chloroplasten, wird durch Licht angeregt Chromatinfäden lange Fäden aus DNA im Zellkern; enthalten die Erbinformation Chymotrypsin Verdauungsenzym im Dünndarm, spaltet Polypeptidketten Cilien, Geißeln haarartige oder peitschenartige Anhängsel von Zellen zur Fortbewegung Citratsynthetase Enzym der Zellatmung; stellt Citronensäure her Clathrin spezieller Stoff, der sich um eine Membrangrube anlagert, in der Stoffe transportiert werden. Colchizin Gift der Herbstzeitlosen; hemmt Spindelfaserapparat Cristae Faltenförmige Ausstülpungen der inneren Mitochondrienmembran Crystallin Protein aus dem die Linse im Auge besteht Cytochrom B562 Enzym in den Mitochondrien mit der prosthetischen Gruppe Häm, das e- überträgt. Cytoplasma "Suppe" innerhalb der Membran, in dem sich die Organellen befinden. Cytoskelett Netzwerk von Proteinröhren in der Zelle bestehend aus Mikrotubuli, dient der Festigung und dem Transport. Denaturierung Zerstörung der räumlichen Struktur der Proteine durch Hitze, Säure und Base Deplasmolyse Umkehrung der Plasmolyse Dictyosom = Golgi-Apparat, Zellorganell zur Stoffsynthese Differenzierung Entwicklung einer Zelle vom embryonalen Zustand zu einer spezialisierten Zelle mit spezieller Form und speziellem Stoffwechsel. Z. B. aus der Zygote wird eine Leberzelle oder Haarzelle oder Nervenzelle. Diffusion Bewegung von Teilchen entlang eines Konzentrationsgradienten in Medien Diisopropylfluorophosphat (DFP) irreversibler Hemmstoff der Acetylcholinesterase Dipeptid Verbindung aus 2 Aminosäuren über Peptidbindung Disulfidbrücke Kovalente Bindung zwischen 2 Cysteinresten in Proteinen. Dabei verbinden sich unter H2-Abspaltung die beiden -SHGruppen und bilden eine -S-S- Brücke. DNA Makromolekül im Zellkern, in den Mitochondrien, Chloroplasten und in Bakterienzellen in dem die Erbinformation gespeichert ist. dynamisches Gleichgewicht Gleichgewichtssituation bei dem zwei entgegengesetzte Vorgänge in gleichem Maß ablaufen, z. B. Hin-und Rückreaktion Ebolavirus tödliches Fadenvirus, in Afrika aufgetaucht Elementarpartikel ATP-Synthase-haltige Struktur auf den Cristae der inneren Mitochondrienmembran, dient der ATP-Produktion ELMI Kurzform für Elektronenmikroskop Endozytose Aufnahme von Partikeln in die Zelle Endoplasmatisches Retikulum (ER) Zellorganell, das ein System abgeplatteter Röhren und Säcke bildet; dient als Transportsystem Endprodukthemmung Form der Inhibition, bei der das Endprodukt einer Synthesekette ein Enzym inmitten der Kette hemmt Enzym Protein mit katalytischen Fähgkeiten in Zellen und transzellulärem Raum (Blut, Verdauungstrakt) Enzymaktivität Geschwindigkeit, mit der ein Enzym eine Menge Substrat katalysiert Enzym-Substrat-Komplex Kurzzeitiger Komplex von Enzym und Substrat im Moment der Katalyse Eukaryontische Zelle Zelle der Tiere, Pflanzen und Pilze mit den Zellorganellen Kern, Mitochondrien, Golgi-Apparat, Chloroplasten, ER, Lysosomen, Ribosomen usw, exergonisch energiefreisetzend unter Standardbedingungen, freiwillig ablaufend; G = - Exozytose Ausschleusung von Partikeln aus der Zelle Faltblatt Sekundärstruktur, die dadurch entsteht, daß Primärstrukturen sich parallel oder antiparallel aneinanderlagern Favismus Erbkrankheit; es fehlt das Enzym Glucose-6-PhosphatDehydrogenase, nach der Bohne Vicia Faba benannt. Anämie durch Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase[G6PD]Mangel Ferredoxin Enzym in den Chloroplasten, überträgt e- freie Enthalpie Die Energie einer freiwillig ablaufenden Reaktion, die frei werden kann; (G) GAPD Glycerinaldehydphosphatdehydrogenase, Enzym der Glycolyse (energiegewinnenden Stoffwechsels), Quartärstruktur, 4 Untereinheiten, Oxidoreduktase; Kofaktor NAD gekoppelter Transport Transport von 2 verschiedenen Teilchen gemeinsam durch die Membran Gesamtvergrößerung Vergrößerung Okular x Objektiv glattes ER ER ohne Ribosomen Gleichgewichtskonstante K= [Produkte]/[Edukte]; errechnet sich aus dem Massenwirkungsgesetz, Die Größe von K macht eine Aussage über die Gleichgewichtslage Gleichgewichtsreaktionen Chemische Reaktion bestehend aus Hin- und Rückreaktion; beides läuft gleichzeitig ab bis zum dynamischen Gleichgewicht Globulärstruktur = Wollknäuelstruktur = Tertiärstruktur; räumliche Faltung der Polypeptidkette Golgi-Apparat = Dictyosom; siehe dort Grana Körnchenförmige Partikel in der Zelle Häm Roter Farbstoff, Bestandteil vieler Proteine wie Hämoglobin oder Cytochrome; enthält Fe oder Cu. Hämoglobin O2/CO2-transportierendes globuläres Protein in den roten Blutkörperchen; roter Blutfarbstoff H-Brücken Nebenvalenzbindungen zwischen polaren Gruppen über ein H-Atom; z.B. über 2 -OH- Gruppen Hechtsche Fäden entstehen bei der Plasmolyse; das Cytoplasma ist nur noch an einigen Stellen an die Zellwand der Pflanzenzellen geheftet Helix Sekundärstruktur, die Primärstruktur schraubt sich auf Hydrolyse Spaltung einer über Kondensation entstandenen Bindung unter Aufnahme von H2O hydrophil wasserlöslich hydrophob fettlöslich hypertonisch überkonzentrierte Lösung im Vergleich zu einer benachbarten hypotonisch unterkonzentrierte Lösung im Vergleich zu einer benachbarten Insulin Hormon der Bauchspeicheldrüse, blutzuckersenkend Ionische Wechselwirkungen Anziehung zwischen zwei geladenen Atomgruppen z. B. COO- und NH3+ irreversibel nicht umkehrbar isotonisch gleichkonzentrierte Lösung im Vergleich zu einer benachbarten Katalase Enzym der Leber, das H2O2 spaltet Kennzeichen des Lebens Eigenschaften, die Lebendiges vom Toten unterscheiden: Stoffwechsel, Reizbarkeit, Fortpflanzung, Vererbung, Beweglichkeit, Differenzierung, Tod Kernporen Poren in der Kernmembran Koenzyme organische Hilfsstoffe der Enzyme wie NAD, FAD; oft aus Vitaminen entstanden Kohlenhydrate Monosaccharide Glucose, Fructose usw. Oligosaccharide Maltose, Lactose usw. Polysaccharide Stärke, Cellulose usw. kompetitiver Inhibitor Hemmstoff von Enzymen, der eine ähnliche Struktur wie das Substrat besitzt und deshalb vom Enzym damit verwechselt wird Kondensation Verbindung zweier Stoffe unter Wasserabspaltung z. B. zwei Aminosäuren Konformation = Räumliche Struktur der Proteine und Peptide Konzentrationsgefälle unterschiedliche Konzentrationsbereiche in Lösungen oder Räumen Kraftwerke der Zelle Mitochondrien als Produzent von ATP, die Stoffwechselenergie aller Lebensvorgänge Lignin Grundbestandteil des Holzes Lipase Fettspaltendes Enzym im Dünndarm Lipide = Fette Lyse Letzte Phase des lytischen Virenzyklus; Aufplatzen der Zelle und Entlassen von Hunderten von Viren; Die Zelle stirbt dabei meist Lysosomen Kleine Zellorganelle mit Verdauungsfunktion Makromoleküle = Riesenmoleküle Makropinosom Vesikel, das durch Aufnahme flüssiger Stoffe in die Zelle entsteht Michaelis-Menton-Konstante Km, abgeleitet aus dem Massenwirkungsgesetz, angewandt auf eine enzymatische Katalyse; gibt die Menge des Substrats an, die für die halbe Maximalaktivität des Enzyms notwendig ist. Mikrovilli Bürstensaum, feine Ausstülpungen der Zellmembran bei z. B. Darmzellen Mitochondrien meist bohnenförmige, große Zellorganelle, die ATP herstellen, eigene DNA und Ribosomen besitzen Mitochondrienmatrix Flüssigkeit in den Mitochondrien mRNA = messenger RNA; Abschrift eines Gens, besteht aus Ribonukleinsäure; wandern zu den Ribosomen und dienen dort als Bauplan zur Herstellung von Eiweißen. Na+/K+-Pumpe Antiport-Protein, das Na+ aus der Zelle und K+ in die Zelle transportiert Nukleolus Kernkörperchen, Bildungsort der Ribosomen Nukleinsäure besteht aus Makromolekülen; es gibt 2 Formen: DNA und RNA; dient zur Speicherung von Erbinformation oder Aufbau von Ribosomen oder zum Transport von Aminosäuren. Oligopeptid kurze Ketten von Aminosäuren, die durch Peptidbindung verbunden sind Osmose Diffusion von Wasser durch Membranen entlang eines Konzentrationsgradienten osmotischer Druck entsteht durch Wassereinstrom in eine Zelle und wirkt z. B. gegen die Zellwand Oxytocin Hormon der Hypophyse, ruft bei der Geburt die Wehen hervor; Nonapeptid Pepsin Verdauungsenzym im Magen, Protease Peptid Verbindung von mindestens 2 Aminosäuren über die Peptidbindung Peptidbindung Bindung über die Carboxylgruppe und Aminogruppe bei Peptiden Peroxisomen Kleine Zellorganellen, vesikelartig die Hydrolasen (Katalase) enthalten; dienen der Verdauung in Zellen; z. B. Leberzellen Phagen Viren, die Bakterienzellen befallen Phagosom ein membranumhülltes Vesikel, das sich durch Phagozytose bildet, indem die Zellmembran eine Partikel umschlossen hat. Phagozytose Vorgang zur Bildung eines Phagosoms; Aufnahme fester Partikel in die Zelle; siehe Phagosom pH-Optimum optimaler pH, bei dem ein Enzym katalysiert pH-Wert pH = -log [H+]; gibt die Menge an H+-Ionen in einer Lösung an (0-14); 0-<7 sauer; 7 = neutral; >7-14 = basisch Pigmente = Farbstoffe wie z. B. Chlorophyll oder Häm Pinozytose Aufnahme von flüssigen Stoffen in die Zelle Plasmodesmen Verbindungsstellen zwischen pflanzlichen Zellen , von Cytoplasma und ER durchzogen zum Stoffaustausch Plasmolyse Ablösen des Cytoplasmas durch eine hypertonische Lösung außerhalb der Zelle Polypeptid Aminosäurekette mit vielen Aminosäuren Polysomen an mRNA aufgereihte Ribosomen, die parallel an der Herstellung eines Polypeptids arbeiten Porin Röhrenförmiges Protein, das in der Zellmembran von Bakterien einen Kanal bildet primäre Zellwand Zellwand von jungen Pflanzenzellen; besteht aus Cellulose primärer aktiver Transport das Membranprotein benötigt selbst ATP um seine Konformation zu ändern und den Stoff zu transportieren. Primärstruktur grundsätzliche Struktur einer Peptidkette, die sich aus der Sequenz ergibt; Zick-Zack-Kette prosthetische Gruppe fest an Enzyme gebundener Nichtproteinanteil; z.B. Häm Proteid Protein mit Nichtproteinanteil (z.B. Häm) Protein Polypeptidkette mit über 100 Aminosäuren Protisten einzellige Lebewesen Protoplasma alles innerhalb der Zellmembran: Cytoplasma und Organelle Quartärstruktur räumliche Struktur von Proteinen, die aus mehreren Tertiärstrukturen bestehen, z. B. Hämoglobin besteht aus 4 Ketten rauhes ER ER mit Ribosomen besetzt Renaturierung Regenerierung der räumlichen Struktur einer Proteins nach milder Denaturierung reversibel umkehrbar Rezeptoren Strukturen an der Außenseite von Membranen, zur Erkennung von Signalen oder Botenstoffen rezeptorgesteuerte Endocytose Rezeptoren an der Zellmembran ermöglichen die Aufnahme von Partikeln RGT-Regel Reaktionsgeschwindigkeit-Temperatur-Regel: Erhöht man die Temperatur um 10° C, verdoppelt sich die Reaktionsgeschwindigkeit Ribonuklease Enzym was Ribonukleinsäure spaltet Ribosomen Kleine Zellorganellen, die Protein herstellen; bestehen aus Ribonukleinsäure Röntgenstrukturanalyse Methode zur Strukturaufklärung von Stoffen; dabei werden von Stoffen Kristalle gezüchtet und diese geröntgt; die Ablenkung der Röntgenstrahlung wird gemessen und daraus die dreidimensionalen Atomkoordinaten berechnet. Schloß-Schlüssel-Modell Modell zum Ablauf einer enzymatischen Katalyse; Substrate passen wie ein Schlüssel in das Schloß: Enzym sekundärer aktiver Transport es wird ATP dazu benötigt, einen Gradienten zu schaffen. Entlang des Gradienten kann dann das Transportprotein Moleküle transportieren. Sekundärstruktur Räumliche Organisation einer Peptidkette in Form einer Helix oder als Faltblatt semipermeabel halbdurchlässig stabilisierende Bindungen verschiedene Bindungen in einer räumlich gefalteten Polypeptidkette zwischen bestimmten Aminosäureresten, Disulfidbrücken, H-Brücken, ionische und hydrophobe Wechselwirkungen, Stroma Flüssigkeit in Chloroplasten Substratspezifität Enzyme erkennen ihr Substrat Sulfonamide Antibiotika, (Stoffe die Bakterien abtöten) Symport Transportprotein, das 2 Teilchen in eine Richtung durch die Membran transportiert Tabakmosaikvirus Virus der die Zellen der Tabakpflanze befällt, stäbchenförmig Tertiärstruktur = Globulärstruktur, Wollnäuelstruktur der Proteine Tetraeder 4-flächiger geometrischer Körper Tetrapeptid Peptid aus 4 Aminosäuren thermophil hitzeliebend; Lebensweise einiger Bakterien (Archäa) bei Temperaturen um den Siedepunkt von H2O Thylakoide Membranausstülpungen der inneren Chloroplastenmembran Tonoplast abgrenzende Membran zwischen Cytoplasma und Vakuole in einer Pflanzenzelle Transferrin Fe-Transportprotein im Blut Tripeptid Peptid aus 3 Aminosäuren Trypsin Verdauungsenzym im Dünndarm, Protease Tubulin Protein aus dem die Mikrotubuli bestehen Tunnelprotein Membranprotein das Stoffe hindurchläßt Turgeszenz Füllungszustand einer Zelle (Vakuole) Uniport Carrierprotein, daß nur in eine Richtung tarnsportiert Urease Harnstoffspaltendes( synthetisierendes) Enzym in der Leber Viren Partikel, kleiner als Zellen, aus Protein und Nukleinsäure bestehend, die Zellen infizieren und töten Wirkungsspezifität Enzyme haben auf ihr Substat eine bestimmte chemische Wirkung Wollknäuelstruktur = Tertiärstruktur= Globulärstruktur; siehe dort Xanthophylle gelbe Blattfarbstoffe in Chloroplasten Zellkern größtes Zellorganell eukaryontischer Zellen; enthält Erbinformation Zellmembran Äußere Abgrenzung des Protoplasmas; besteht aus Lipoid (60%) und Protein (40%) Zellorganellen Bei Eukaryonten Kern, Mitochondrien, ER, Golgi-Apparat, Lysosomen, Ribosomen, Peroxisomen Zellwand Bei Pflanzenzellen Schicht aus Cellulose oder Holz um die Zellmembran Zellweger Syndrom Erbkrankheit; Fehlen der Peroxisomen, sodaß die Katalase im Cytoplasma auftritt. Die Krankheit führt wenige Wochen nach der Geburt wegen schwerster Defekte an verschiedenen Organen zum Tod.