Zytologie
Medizinisches Grundwissen
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Lernkarten
Definition Zelle
Die Zelle ist die kleinste lebensfähige Bau- und Funktions-Einheit des menschlichen Organismus
Welche Fähigkeiten sind für das Überleben der Zelle zuständig?
- Stoffwechsel, Nahrungsaufnahme
- Wachstum
- Ausscheidung, Sekretion
- Vermehrung
- Regenerierfähigkeit
- Reizbarkeit
- Beweglichkeit
Was beinhaltet der Stoffwechsel?
Wird auch Metabolismus (griechisch für Veränderung) genannt und beinhaltet alle Vorgänge, die die Aufnahme und den Einbau der Nahrungsstoffe in den Organismus aber auch den Abbau, die Verbrennung oder die Ausscheidung dieser Substanzen betreffen.
In welche Vorgänge kann der Stoffwechsel unterteilt werden?
- Anabolismus (Aufbaustoffwechsel): Wenn aus einfachen Substanzen komplizierte gebildet werden
- Katabolismus (Abbaustoffwechsel): Stoffabbau mit Ziel: Energiegewinnung und Entgiftung des Organismus
Benenne verschiedene Zelltypen (Max. 12)
- Knochenzelle
- Knorpelzelle
- Epithelzelle
- Flimmerepithelzelle
- Drüsenzelle
- Nervenzelle
- glatte Muskelzelle
- Blutzelle
- Samenzelle
- Eizelle
- Sinneszelle
- Bindegewebszelle
Grundbauplan der Zelle
- Zellmembran (Plasmalemm)
- Zellflüssigkeit (Zytoplasma) mit den darin enthaltenen Zellorganellen
- Zellkern (Nucleus)
Aus welchen Bestandteilen ist die Zellmembran (Plasmalemm) aufgebaut?
Eine Zellmembran besteht aus einer Lipid-Doppelschicht (Lipid = Fett). In der Lipidschicht sind Eiweissproteine eingelagert die für den Stoffwechsel zuständig sind. Die Zellmembran ist selektiv permeabel (permeabel = durchlässig), so kann sie gezielt Stoffe in die Zelle lassen oder aber auch ausscheiden. An ihrer Aussenfläche befinden sich Glykocalyx (Zucker-Eiweissstrukturen). Glykocalyx sind Antigene die eigene oder fremde Zellen erkennen (wie z.B. Bakterien oder Blutgruppeneigenschaften)
Aufgaben des Zellkerns
- Träger der in den Chromosomen als Gene lokalisierte genetische Informationen
- Steuerung Zellstoffwechsel / Zellaktivität
Aufbau des Zellkerns mit genauerer Erklärung
Kernhülle
Membran die den Kern vom umgebenen Zytoplasma abgrenzt und Austausch der Substanzen durch die Kernporen regelt
Kernplasma
Hier schwimmt die DNS. In der Zellruhephase wird die Zellkernsubstanz (DNS und Hilfsproteine) als Chromatin bezeichnet
Nukleolus
Herstellung von Genkopien (RNA = Ribonukleinsäure)
Aufbau der DNS
DNS steht für Desoxyribo-Nuklein-Säure und wird auf Englisch auch DNA (A steht für Acid = Säure) genannt, gemeint damit ist die Erbsubstanz.
Bildlich kann man es vergleichen mit einer um sich gedrehten Leiter (=DNA-Doppelhelix)
Die Seitenteile bestehen aus einer Folge von Zucker (Desoxyribose) und Phosphorsäure. Die Leitersprossen bilden die Basen die immer paarweise angeordnet sind.
Adenin passt zu Thymin
Cytosin passt zu Guanin
Definition Gen
Folge von 1000 oder mehr Basen auf der DNS, zuständig für die Codierung eines Merkmals.
Definition und Aufgabe der RNS
Ausgeschrieben: Ribo-Nuklein-Säure
Die RNS ist der Hilfsstoff zur Umsetzung der genetischen Information auf der DNS in eine Proteinstruktur.
Was ist das mRNA und was ist die Aufgabe
mRNA (Messenger RNA)
Es handelt sich um eine Kopie der DNS die mit genetischen Informationen ins Zytoplasma gelangt. Aufgebaut ist es wie ein DNS-Einzelstrang jedoch wird im Kettenaufbau Thymin durch die Base Uracil ersetzt.
Was sind Chromosomen und was ist die Aufgabe der Chromosomen?
Ungeordnete DNS-Fäden die in der Zellteilungsphase mithilfe von Hilfsproteinen zu je einem Chromosomen zusammengerafft werden. Ziel der Chromosomen ist die gleichmässige Teilung der Erbinformation.
Was bedeutet diploid?
Diploid ist eine Zelle mit doppeltem Chromosomensatz
Die insgesamt 46 Chromosomen werden in 22 Paar Körperchromosomen (Autosomen) und 1 Paar Geschlechterchromosomen (Heterosomen) eingeteilt.
Was bedeutet haploid?
Zellen mit einfachem Chromosomensatz werden haploid genannt (Eizelle, Spermien).
Aufzählung der Zellorganellen mit ihren Aufgaben
- Mitochondrien (Energieproduktion)
- Ribosomen (Eiweissherstellung)
- Endoplasmatisches Retikulum (Speicherung von Eiweissen)
- Golgi-Apparat (Verpackung und Versand von Eiweissen)
- Lysosomen (Intrazelluläre Verdauung)
- Zentriolen (Leitstrukturen der Zellteilung)
Was sind die Aufgaben der Mitochondrien?
Die Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zellen -> Energiegewinnung durch Oxidation.
Glukose, Fettsäuren und Aminosäuren (Eiweissbausteine) werden unter Einwirkung von Sauerstoff (02) verbrannt zu: Kohlendioxid (CO2), Wasser (H2O) und allfälligen Abfallstoffen.
Die mit diesem Vorgan gewonnene Energie wird der Zelle als Energiespeicher, dem ATP (Adenosintriphosphat) zur Verfügung gestellt.
Definition und Aufgaben des ATP
AdenosinTriPhosphat
Energielieferant bei der Proteinsynthese, Muskelkontraktion, Impulsübertragung usw.
Was ist die Aufgabe der Ribosomen und wo finden sich diese?
Dient der Eiweissherstellung (Proteinsynthese).
Wenn ein bestimmtes Protein hergestellt werden soll muss zuerst die Kopie der DNA hergestellt werden (=mRNA). Sobald diese fertig ist wird sie ins Zytoplasma geschleust. Hier setzen sich die Ribosomen auf das mRNA, lesen die darauf genetisch codierte Information ab und übersetzen dies in eine Abfolge von Aminosäuren welche aneinandergereiht das Protein ergeben.
Fundort:
- Endoplasmatisches Retikulum wo für Zellexport bestimmte Proteine produziert werden
- Frei im Zytoplasma wo die Proteine für den Eigenbedarf der Zelle gebraucht werden.
Was ist das endoplasmatische Retikulum und wie lässt es sich unterscheiden?
Das ER ist ein Hohlraumsystem und durchzieht die ganze Zelle wie ein Labyrinth wobei es die Verbindung zwischen den Zellorganellen und der Zellmembran herstellt.
- im rauhen ER (rER) werden die für den Export gedachten Proteine aufgefangen, gespeichert und aus der Zelle herausgeschleust.
- das glatte ER (gER) ist frei von Ribosomen und kommt nur in wenigen Zellarten vor. Es speichert fettlösliche Substanzen und Kalziumionen.
Was ist die Aufgabe des Golgi-Apparat?
Die im rER gebildeten Eiweissen werden im Golgi-Apparat nach Bestimmungsort sortiert, angehäuft, mithilfe der Golgi-Vesikel verpackt und aus der Zelle ausgeschüttet.
Was sind Lysosomen und was ist ihre Aufgaben?
Vom Golgi-Apparat gebildete, bläschenförmige Strukturen, Lysosomen enthalten spezifische Enzyme (Biokatalysatoren).
Aufgabe:
Zellfremdes Material (Viren und Bakterien), überalterte Zellstrukturen und Abfallstoffe werden von den Lysosomen aufgenommen und enzymatisch aufgelöst = intrazelluläre Verdauung.
Was sind Zentriolen und was sind die Aufgaben?
Sie sind in jeder Zelle zu finden. Während der Mitose wandern sie zu den gegenüberliegenden Zellpolen und bilden dort Spindelfasern. Diese dienen als Leitstrukturen für die gleichmässige Teilung der Erbinformationen.
Was ist die Aufgabe der Zellphysiologie?
Ergründung und Beschreibung der verschiedenen Funktionen der Zellen
Erklären der verschiedenen Zellbewegungen
Amöboide Bewegung
Mithilfe von Zytoplasmafortsätze die haften bleiben wird der Zellleib nachgezogen (Beispiel: Immunzellen)
Flimmerbewegungen
Zellen die an der Membranoberfläche Kinozilien aufweisen die sich rhythmisch in eine bestimmte Richtung (z.B. Körperöffnung) bewegen um beispielsweise Staubpartikel oder Eizellen dorthin zu bewegen (Beispiel: Epithelzelle der Atemwege und Eileiter)
Muskelbewegungen
Zytoplasma der Muskelzellen enthält die kontraktilen Proteine Aktin und Myosin. Mit deren Hilfe wird eine Verkürzung der Muskelzelle und somit die Bewegung erwirkt.
Bewegungen mittels Geisseln
Die Geissel der Samenzelle dreht sich spiralförmig um sich selbst und schiebt so die Samenzelle vor sich hin
Was ist die Aufgabe des passiven und aktiven Stofftransports im Allgemeinen?
Ermöglicht der Zelle Nahrung, Salze, Wasser etc. aufzunehmen, Stoffwechselprodukte auszuscheiden und somit ihr Inneres Milieu aufrecht zu erhalten.
Was ist passiver Stofftransport und was sind die dazugehörigen physikalischen Vorgänge?
Stoffe gelangen ohne Energieverbrauch durch die Zellmembran.
Physikalische Vorgänge: Diffusion, Osmose, Filtration
Was ist aktiver Stofftransport und was sind die dazugehörigen physikalischen Vorgänge?
Beim aktiven Transport durch die Zellmembran muss Energie aufgewendet werden, dies aus dem Grund weil der Transport meist gegen ein Konzentrationsgefälle erfolgt.
Physikalische Vorgänge: Endozytose, Exozytose
Welche Flüssigkeitsräume finden sich im Körper?
Intrazellulärer Raum
Extrazellulärer Raum
- Interstitieller Raum mit der Flüssigkeit in den Spalträumen zwischen den Zellen, Geweben, Blut- und Lymphkapillaren
- Blutplasma (Flüssiger Anteil des Blutes welcher ca. 3 Liter Wasser, Elektrolyte und Proteine beinhaltet)
Welche Elektrolyte findet man primär im Intrazellulärraum?
Kalium und Phosphat
Welche Elektrolyte findet man vorwiegend im Extrazellulärraum?
Natrium und Chlorid
Aufgaben der aktiven Carrierpumpen
Im Intra- und Extrazellulärraum gibt es unterschiedliche Elektrolyt-Konzentrationen. Die unterschiedliche Verteilung der Kationen und Anionen wird durch die Pumpen aufrechterhalten. Sie bildet die Grundlage für Muskel- und Nervenfunktion.
Was sind Kationen?
Positiv geladene Teilchen = Natrium, Kalium, Kalzium, Magnesium
Was sind Anionen?
Negativ geladene Teilchen = Chlorid-Ionen, Bicarbonat-/Hydrogencarbonat-Ionen, Phosphat, Sulfat
Definition Proteine und ihre Aufgaben
Proteine (= Eiweisse) bestehen aus Ketten aneinandergereihter Aminosäuren. Sie sind in allen Zellen zu finden und dienen dem Schutz der Zelle, als Transportmittel, haben kontraktile-, strukturelle und weitere Aufgaben die sie wahrnehmen.
Was ist die Proteinsynthese (Eiweissherstellung)?
Wenn ein bestimmtes Protein hergestellt werden soll, muss zuerst die Kopie der DNA hergestellt werden (=mRNA). Sobald die Information eines Gens (DNA-Abschnitt) fertig ist wird sie ins Zytoplasma geschleust. Hier setzen sich die Ribosomen auf das mRNA, lesen die darauf genetisch codierte Information ab und übersetzen dies in eine Abfolge von Aminosäuren welche aneinandergereiht das Protein ergeben.
Was versteht man unter Mitose?
Symmetrische Teilung einer Zelle in 2 Tochterzellen.
In welche Phasen kann die Mitose unterteilt werden?
1. Interphase
2. Prophase
3. Metaphase
4. Anaphase
5. Telophase
Was passiert in der Interphase?
Die Chromosomen sind noch nicht spiralisiert. In dieser Phase verdoppeln sich DNA und das Zentriolenpaar.
