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F USION & F ISSION
D IE
DYNAMISCHE
M EMBRAN
Membrane sind keine starren Gebilde. Verschiedene
membranumhüllte
Organellen
können bei Bedarf miteinander fusionieren und
ihren Inhalt dabei vereinen. Solche Organellen
können ihre Membran auch so einschnüren,
dass sich Bläschen (Vesikel) davon abknospen (Abb. 1).
1 ENDOCYTOSE & EXOCYTOSE
Genau diese Mechanismen sind die Ursache
vieler Transporte in die Zelle hinein und aus
der Zelle hinaus. Den Transport in die Zelle
nennt man Endocytose, den Transport aus
der Zelle hinaus Exocytose.
Fusion’n’Fission Prozesse sind nicht nur an
der Zelloberfläche sondern auch im Zellinnern
an vielen Transportvorgängen beteiligt.
AUFTRAG
1. Skizzieren Sie das Schema zur Endo- und
Exocytose von der Tafel auf ein separates
Blatt Papier.
2 FORMEN DER ENDOCYTOSE
3 DYNAMISCHE ZELLORGANELLEN
Werden bei der Endocytose grosse Proteinkomplexe, Viren oder gar ganze Bakterien von
einer Zelle aufgenommen, spricht man von
einer Phagocytose. In der Zelle wird das
Vesikel mit dem Bakterium im Normalfall mit
Lysosomen fusioniert. Lysosome sind Vesikel,
welche in ihrem Inneren einen Verdauungssaft
gespeichert hat, welcher das Bakterium zerstören kann. Die Überreste des zerstörten
Bakteriums werden durch Exocytose wieder
aus der Zelle ausgeschieden (vgl. Link 1).
Das Lysosom ist ein erstes Beispiel für einen
membranumhüllte Organell mit einer ganz
spezifischen Funktion: Das Zerkleinern von
Bakterienproteinen und Ähnlichem. Damit
solche Reaktionen nur an bestimmten Orten in
der Zelle ablaufen, sind die Organellen durch
Membrane begrenzt. Solche Organellen können sich durch Fusion’n’Fission der Membrane stetig verändern, dabei ihre Form und Anzahl verändern und Stoffe transportieren.
Bei der Pinocytose werden gelöste Partikel
durch Endocytose aufgenommen.
Endocytosen sind meist rezeptorvermittelt.
Sobald bestimmte Moleküle an entsprechende
Rezeptoren auf der Zellmembran gebunden
haben, verformt sich das Cytoskelett (aus
Proteinen) auf der Membraninnenseite und
ermöglicht so die Einstülpung der Membran.
AUFGABEN
2. Auf der Rückseite ist in Abb. 2 eine pflanzliche Zelle schematisch dargestellt.
Zeichnen Sie anhand der Vorlage auf dem
OHP fehlende Organellen ein.
3. Kolorieren Sie gemäss der Kompartimentierungsregel plasmatische Räume gelb
und nicht-plasmatische blau!
4. Diskutieren Sie mündlich, wie die einzelnen Organellen entstanden sein könnten!
Vergleichen Sie ihre Hypothese mit der
Endosymbiontentheorie (LINDER23, S.46)!
5. Notieren Sie auf einem separaten Blatt,
wie sich pflanzliche und tierische Zellen
unterscheiden!
6. VORSCHAU
Lesen Sie im LINDER23 S. 40-44. Notieren
Sie auf einem separaten Blatt in Stichworten die Funktionen der einzelnen Organellen.
LINK 1
Endocytosis & Exocytosis
HTTP://HIGHERED.MHEDUCATION.COM /OLC /DL/120068/BIO 02.SWF
Abb. 1: Abknospen eines Membranteils während einer Endocytose; das Zellinnere befindet sich oben; Proteine an der Membran sind als Schatten sichtbar
BIO 1 – ZELLBIOLOGIE
114 - I
Abb. 2: Struktur einer pflanzlichen Zelle
BIO 1 – ZELLBIOLOGIE
114 - II