Struktur der Zellen

• Trennt Zellkomponenten nach Grösse durch Zentrifugation

• Prokaryonten
  • keinen Zellkern
  • Nucleoid (Zellbereich mit DNA) => ohne Membran
  • Fimbrien
  • Zellwand
  • Kapsel
• Eukaryonten
  • Zellkern
  • Kompartimentiert => Zellorganellen
  • Membranumhüllte Organellen
  • Grösser

• Pflanze
  • Zellwand: Formerhaltend und Schutz (besteht u.a. aus Cellulose)
  • Plasmodesmen: Zellwände durchziehende Kanälen, die Cytoplasma benachbarter Zellen verbinden
  • Chloroplast: Photosyntheseorganell
  • Zellsaftvakuole: Einlagerung von Substanzen, Abbau von Abfallprodukten, Hydrolyse von Makromoleküle
• Tier
  • Lysosomen: Verdauungsorganell
  • Centrosom mit Centriol: Region, von der aus sich zelluläre Mikrotubuli bilden
  • Flagellum: Fortbewegungsorgan

• Siehe Bild

• Traeger des Erbgutes
• Zellkernhülle trennt Zellkern von Umgebung; je 2 Lipiddoppelschicht
• Chromatin: DNA und Proteine
• Chromosomen: Kondensiertes Chromatin
• Nucleolus: Synthetisieren von rRNA

• werden aus rRNA und verschiedener Proteine gebildet
• Ribosomen nehmen die Proteinbiosynthese an zwei Orten vor:
  • im Cytosol der Zelle (freie Ribosomen)
  • an der Außenseite des endoplasmatischen Reticulums oder an der Zellkernhülle (membrangebundene Ribosomen)

• biosynthetische Fabrik
• Das endoplasmatische Reticulum (ER) stellt in vielen eukaryotischen Zellen mehr als die Hälfte der Gesamtmembranfläche
• An der glatten ER finden sich keine außen anhaftenden Ribosomen
  • enthält die Enzyme für die Lipidbiosynthese
  • bewirkt den Kohlenhydratstoffwechsel
  • entgiftet Fremdstoffe
  • speichert Calciumionen
• Das raue ER trägt auf seiner Außenseite Ribosomen
  • bindet Ribosomen, die Glycoproteine sekretisieren, die kovalent gebundene Kohlenhydratketten aufweisen
  • bildet und streut Transportvesikel, membranumhüllte Proteine, die Stoffe von einem Ort der Zelle an einen anderen bringen
  • ist die Membranfabrik für die Zelle

• Fracht- und Umbauzentrum
• Der Golgi-Apparat besteht aus abgeflachten Membranstapeln, Zisternen genannt
• Die Funktionen des Golgi-Apparats:
  • Er modifiziert chemisch Produkte des ER, z.B. Proteine
  • Er synthetisiert bestimmte Makromoleküle, z.B. Polysaccharide
  • Er sortiert und packt Materialien in Transportvesikel
• cis-Seite: Empfängerseite / trans-Seite: Senderseite

• Kompartimente der Verdauung
• enthält viele hydrolytische Enzyme, durch die Molekuele verdauut werden
• bei der Phagozytose wird eine Nahrungsvakuole gebildet, mit der ein Lysozom fusioniert, damit deren Enzyme Moleküle verdauen
• Autophagie: Verdauung zelleigenen Bestandteile durch Hydrolasen

• Nahrungsvakuolen: bilden sich bei der Phagocytose
• Kontraktile Vakuolen: pumpen überschüssiges Wasser aus der Zelle, um Elektrolytkonzentration aufrechterhalten
• Zellsaftvakuolen: enthalten organische Teile und Wasser (in Pflanzenzellen)

• Zellkraftwerke => Liefern ATP für Stoffwechsel
• glatte äußere Membran
• innere gefaltete Membran (= Cristae) => Oberflächenvergrösserung)
• Innenmembran mit zwei Kompartimente
  • Membranzwischenraum
  • eingeschlossenes Volumen (=Matrix)

• kommen nur in Algen und Pflanzenvor
• machen Photosynthese
• gehoeren zur Familie der Plastiden

• Produzieren Wasserstoffperoxid
  • Mit Sauerstoff werden Fettsäuren in kleinere Moleküle zerlegt

• Organsisation von Struktur und Aktivität
• Maschenwerk aus Proteinfasern
• Organisation und Koordination von Stoffwechselaktivitäten in der Zellen
• Drei Typen
  • Mikrotubuli
    • röhrenartige Fasern
    • stärksten Form- und Stützgeber
    • Centrosom: In manchen Zellen wachsen die Mikrotubuli aus einem Centrosom in Zellkernnähe hervor. Das Centrosom ist eine Art “Mikrotubulus-Organisationszentrum”
  • Mikofilamenten (=Actinfilamente)
    • dünne Stäbe
    • Neutralisieren Zugspannung => enthalten Actin und Myosin
  • Intermediärfilamenten:
    • Intermediäre Stärke
    • Stützen Zellform und halten Organellen in Position
    • bilden umfangreiche und vielfältige Familie von Cytoskelettproteinen

• Mikrotubulus-Organisationszentrum
• In manchen Zellen wachsen die Mikrotubuli aus einem Centrosom in Zellkernnähe hervor
• Tierzellen: Centrosom besitzt ein Paar von Centriolen

• Zelle synthetisiert Stoffen, die über Plasmamembran nach aussen abgegeben werden
• Diese Stoffe sind in folgenden Strukturen enthalten
  • pflanzliche Zellwände
    • Plasmodesmen oder Plasmodesmata
    • Kanäle, die Zellwände durchstoßen und dem Stofftransport dienen
  • die extrazelluläre Matrix (ECM) vielzelliger Tiere
    • Hauptbestandteile sind Glycoproteine
    • ECM-Proteine binden an Zelloberflächenrezeptoren in der Plasmamembran
  • interzellulare Verbindungen
    • benachbarte Zellen kommunizieren durch physischen Kontakt
    • interzelluläre Verbindungen ermöglichen physischen Kontakt
    • Arten von interzellulären Verbindungen
      • Plasmodesmen / Plasmodesmata
      • Kanäle durch Pflanzen-Zellwand
    • Tight junctions
      • Interzellularraum wird so zusammengepresst, dass kein Interzellularraum mehr besteht. Stoffe können nicht mehr zwischen den Zellen diffundiereN
    • Desmosomen
      • Legen Zellen zu festen Lagen zusammen
    • Gap junctions
      • Cytoplasmatische Kanäle (ähnlich Plasmodesmen)

• Gab junctions: cytoplasmatische Verbindung zwsichen benachbarten Zellen
• Kontaktabhängige Signalübertragung: Wechselwirkung zwischen Oberflächenmolekülen auf den Zellmembranen
• Autokrin: wirkt auf dieselbe Zelle
• Parakrin: wirkt auf benachbarten Zellen
• Hormone: endokrin über Blut zur Zellen mit Rezeptor
• Neurohormone: von Neuron ins Blut freigesetzt
• Neurotransmitter: von Neuron freigesetzt und spezifisch über Axon an Zielzelle geleitet

• mindestens zwei Membranen
• Proteine, die von freien Ribosomen des Cytosols hergestellt werden
• enthalten jeweils eine kleine Menge DNA in Form eines ringförmigen Chromosoms

• die Zellkernhülle
• das endoplamatisches Reticulum (ER)
• der Golgi-Apparat
• die Lysosomen
• die Vakuole(n)
• die Endosomen (sowie gegebenenfalls andere zellspezifische Organellen)

==> Regulation und Teil des Stoffwechsels