Prüfungsvorbereitung: Cytologie II: Wie sich Zellen Vermehren 2.4

Prüfungsvorbereitung: Cytologie II: Wie sich Zellen
Vermehren
2.4. DNA – Der Stoff aus dem die Gene sind
Theorie:
Cornelsen Seite 144
Cornelsen Seite 145
Cornelsen Seite 146
Zusammenfassung der DNA
Das Watson-Crick-Modell der DNA
DNA & Chromosomen
Eigenschaften der Erbinformation
Informationen, welche bei der Fortpflanzung an die Nachkommen
weitergegeben werden und bestimmte Merkmale oder Funktionen zur Folge
haben, nennt man Erbinformationen.
Den genauen Ort oder den genauen Abschnitt auf dem gesamten
Erbmaterial, der einzelne Erbinformationen für ein Merkmal trägt, nennt man
Gen.
Die Gesamtheit aller Gene eines Organismus nennt man Genom.
In den Zellkernen oder Zellen von Eukarioten kann man während einer kurzen
Phase während der Zellteilung (Metaphase) X-förmige Strukturen erkennen.
Diese Strukturen nennt man Chromosomen. Chromosomen enthalten Gene
und damit Erbinformationen. In diesem sogenannten kondensierten Zustand
sind die Chromosomen im Lichtmikroskop ohne besondere Anfärbung
erkennbar.
(Chemischer) Bau der Erbinformation
Die DNA ist ein kettenförmiges,
unverzweigtes Makromolekül.
Es gibt zwei Arten der
Kohlenstoffatome:
Pyrimidine:
Cytosyn und Thymin
Purine:
Adenin und Guanin
Die Pyrimidine sind durch einen
einfachen Rin aus sechs Atomen
gekennzeichnet, die Purine beitzen
ein Doppelrinsystem und sind daher
etwas grösser
Monomere sind die Kettenglieder der
DNA. Sie bestehen aus je einem
Molekül Desoxyribose, einer
Phosphatgruppe und einer der vier
Basen
Es gibt drei Regeln bei der Basenzusammensetzung:
1. Die Gesamtmenge der Purinbasen (A + G) in einer Probe entspricht der
Gesamtenge der Pyrimidinbasen (C + T).
2. Die Menge an Adenin entspricht der Menge von Thymin überein, ebenso
wie Cytosin und Guanin.
3. Das Verhältnis von (A + T) zu (C + G) ist in den DNA-Proben aus
verschiedenen Organismen unterschiedlich.
DNA-Doppelhelix-Modell nach Watson & Crick
Crick und Watson waren die Ersten, die ein Strukturmodell veröffentlichten,
welches in Einklang mit allen bekannten Eigenschaften stand.
Sie erkannten, dass die DNA eine schraubenförmige Struktur haben
musste(Helix). Sie nahmen an, dass zwei DNA-Ketten über die gesamte Länge
des Moleküls schraubenförmig umeinandergewunden sind, also eine
Doppelhelix bilden. Sie laufen antiparallel zueinander.
Aus den Arbeiten von einem anderen Forscher (Chargaff) schlossen sie, dass
sich von den vier Basen stets nur Adenin mit Thymin und Cytosin mit Guanin
verbinden liessen. Die jeweils zueinanderpassenden Basen sind
komplementär.
Da Die Basenpaarungen chemisch festgelegt sind, bestimmt die Reihenfolge
der Basen in einem Strang(Basensequenz) eindeutig die Basenabfolge im
zweiten Strang.
Man weiss heute, dass die Basen der Nucleotide die Buchstaben des
genetischen Alphabets darstellen. Sie codieren die Erbinformation durch ihre
Reihenfolge.
2.5. Zellwachstum & Zellvermehrung
Theorie:
Cornelsen Seiten 24 + 25
Cornelsen Seiten 26 + 27
educanet2 PPP
Der Zellzyklus
Der Ablauf der Mitose
Entstehung des Lebens
Abiogenese:
Abiogenese bedeutet Urzeugung, oder Spontanzeugung.  „Lebewesen
entstehen spontan und zu jeder Zeit von neuem aus unbelebter Materie.“ z.B.
Maden in verfaulendem Fleisch. Diese Theorie wurde widerlegt!!! Rudolf
Virchow hat herausgefunden, dass Zellen nur aus Zellen entstehen!
Wo spielt Zellteilung eine Rolle?
- Bei der Reproduktion von Einzellern
- Bei der Zellvermehrung bei der Entwicklung
- Bei der Zellerneuerung
Die Zellteilung
Aus einer Zelle entstehen zwei neue, genetisch identische Tochterzellen
(ausser bei Ei- und Samenzellen). Die eukariotische Zellteilung besteht aus der
Mitose (Zellkernteilung) und Cytokinese (Teilung des Cytoplasmas). Der
Zellzyklus ist der zyklische Ablauf von Ereignissen in einer eukaryotischen Zelle
von einer Zellteilung zur nächsten.
Einzeller teilen sich sehr schnell und verdoppeln ihre Anzahl innerhalb von 12h, während die komplette Zellteilung bei Säugetieren 10-24h dauert. Dort
teilen sich dafür die Zellen der Darmschleimhaut mehrmals pro Tag. Di
Interphase dauert ca. 10x länger, als die Mitose. Herzmuskelzellen und
Nervenzellen im Gehirn haben ihre Teilungsfähigkeit praktisch verloren.
Der Zellzyklus
…besteht aus Interphase (Wachstumsphase [90% der Zeit]) und aus MitosePhase (Teilungsphase [0.5-1h]).
Die Temperatur beinflusst den Teilungszyklus ziemlich stark.
Der Ablauf der Mitose
Abbildung
Vorgang mit Bezeichnung
Prophase
- Sichtbarwerden der Chromosomen im Kern.
- Beginnende Ausbildung der Teilungsspindel
zwischen den beiden Spindelpolen.
- Ausbildung der Polstrahlung
Prometaphase
- Auflösung der Kernhülle und des Nucleolus.
- Streckung der Teilungsspindel
- Spindelfasern verbinden sich mit Kinetochoren
- Chromosomen ordnen sich gegen den
„Äquator“.
Metaphase
- Chromosomen liegen alle im „Äquator“ der
Spindel.
Anaphase
- Auseinanderrücken der Einzelchromatiden in
Richtung der Spindelpole.
- späte Anaphase: Chromatiden kurz vor dem
Erreichen des Spindelpols.
Telophase
- Ent-Kondensierung der Chromosomen
- Wiederherstellen der Kernhülle und des
Nucleolus.
- Rückbildung der Polstrahlung
 Durchscnüren des Zytoplasmakörpers
2.6. Zell- und Gewebetypen
Theorie:
Cornelsen Seiten 30 + 31
Zell- und Gewebetypen
Was ist Zell-Differenzierung?
Bei der Differenzierung können die Zellen sich zu verschiedenen Zelltypen mit
verschiedenen Aufgaben entwickeln. Diese Spezialisierung ermöglicht einem
Organismus eine bessere Arbeitsaufteilung. Man findet z.B. in unserem
Organismus 200 verschiedene Zelltypen.
Pro und Kontra
Pro:
Die Zelle ist auf ihr Gebiet spezialisiert und kann somit auch stets
bestmöglich handeln.
Kontra:
Eine Spezialisierte Zelle bleibt spezialisiert und kann sich nicht mehr
umspezialisieren, obwohl sie das nötige genetische Material noch
immer in sich trägt. Sie verlieren ihre Teilungsfähigkeit.
2.7. Vom Einzeller zum Vielzeller
Theorie:
Cornelsen Seiten 32 + 33:
Einzeller
Was ist ein Einzeller?
Eine einzige Zelle, die alle für das Leben erforderlichen Fähigkeiten besitzt!
Was kann ein Einzeller?
 Kennzeichen des Lebens!
 wachsen, sich entwickeln,…
im Prinzip unsterblich.
Was für Einzeller gibt es?
Alle Prokaryoten(Bakterien & Archäen)
Einige Eukaryoten(Algen, Schimmerlpilze, Amöben,…pflanzliche und tierische
Einzeller)