Zytologie

Ergründung und Beschreibung der verschiedenen Funktionen der Zellen

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 

Ermöglicht der Zelle Nahrung, Salze, Wasser etc. aufzunehmen, Stoffwechselprodukte auszuscheiden und somit ihr Inneres Milieu aufrecht zu erhalten.

Stoffe gelangen ohne Energieverbrauch durch die Zellmembran.

Physikalische Vorgänge: Diffusion, Osmose, Filtration

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

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)

Kalium und Phosphat

Natrium und Chlorid

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.

Positiv geladene Teilchen = Natrium, Kalium, Kalzium, Magnesium

Negativ geladene Teilchen = Chlorid-Ionen, Bicarbonat-/Hydrogencarbonat-Ionen, Phosphat, Sulfat

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.

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.

Symmetrische Teilung einer Zelle in 2 Tochterzellen.

1. Interphase

2. Prophase

3. Metaphase

4. Anaphase

5. Telophase

Die Chromosomen sind noch nicht spiralisiert. In dieser Phase verdoppeln sich DNA und das Zentriolenpaar.

Durch die zunehmende Spiralisierung verkürzen sich die Chromosomen laufend. Die Chromatiden sind deutlich erkennbar. Plasmalemm und Nukleolus lösen sich auf und die Zentriolenpaare wandern auf die gegenüberliegenden Pole der Zelle und bilden dort Mitosespindeln zwischen sich aus.

Auf der Äquatorialebene ordnen sich die verdoppelten Chromosomen zwischen den Spindelpolen an.

Die Chromatiden eines Chromosoms werden am Zentromer durch die Mitosespindeln voneinander getrennt und zu den entgegengesetzten Zellpolen transferiert. 

Die neuen Kernhüllen umgeben die sich an den Polen befindlichen Chromosomensätze. Diese entspiralisieren sich, die Mitosespindel verschwindet und das Nukleolus erscheint wieder. 

- Stoffwechsel, Nahrungsaufnahme

- Wachstum

- Ausscheidung, Sekretion

- Vermehrung

- Regenerierfähigkeit

- Reizbarkeit

- Beweglichkeit

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.

- Anabolismus (Aufbaustoffwechsel): Wenn aus einfachen Substanzen komplizierte gebildet werden

- Katabolismus (Abbaustoffwechsel): Stoffabbau mit Ziel: Energiegewinnung und Entgiftung des Organismus

- Knochenzelle

- Knorpelzelle

- Epithelzelle

- Flimmerepithelzelle

- Drüsenzelle

- Nervenzelle

- glatte Muskelzelle

- Blutzelle

- Samenzelle

- Eizelle

- Sinneszelle

- Bindegewebszelle

- Zellmembran (Plasmalemm)

- Zellflüssigkeit (Zytoplasma) mit den darin enthaltenen Zellorganellen

- Zellkern (Nucleus)

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)

- Träger der in den Chromosomen als Gene lokalisierte genetische Informationen

- Steuerung Zellstoffwechsel / Zellaktivität

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)

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

Folge von 1000 oder mehr Basen auf der DNS, zuständig für die Codierung eines Merkmals.

Ausgeschrieben: Ribo-Nuklein-Säure

Die RNS ist der Hilfsstoff zur Umsetzung der genetischen Information auf der DNS in eine Proteinstruktur.

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.

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.

Diploid ist eine Zelle mit doppeltem Chromosomensatz

Die insgesamt 46 Chromosomen werden in 22 Paar Körperchromosomen (Autosomen) und 1 Paar Geschlechterchromosomen (Heterosomen) eingeteilt.

Zellen mit einfachem Chromosomensatz werden haploid genannt (Eizelle, Spermien).

- Mitochondrien (Energieproduktion)

- Ribosomen (Eiweissherstellung)

- Endoplasmatisches Retikulum (Speicherung von Eiweissen)

- Golgi-Apparat (Verpackung und Versand von Eiweissen)

- Lysosomen (Intrazelluläre Verdauung)

- Zentriolen (Leitstrukturen der Zellteilung)

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.

AdenosinTriPhosphat

Energielieferant bei der Proteinsynthese, Muskelkontraktion, Impulsübertragung usw.

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.