Medizinische Grundlagen 450 Stunden (1. Teil)

• Lipid-Doppelschicht (lipophile Enden gegen innen gerichtet, hydrophile Enden gegen aussen gerichtet)
• Membranproteine in Schicht eingebaut --> bilden Pumpen und Poren für Stoffaustausch
• Glykocalyx auf Ausssenfläche --> Antigene
• Funktion: 
  • Begrenzung Zelle
  • Schutz Zellinneres
  • Regulation Stoffverkehr zwischen Innerem und Äusserem der Zelle

• Gylcocalyx:
  • auf Aussenseite der Zellmembran angebracht
  • Zucker-Eiweissstrukturen
  • dienen unter anderem als Antigene
• Antigene: ermöglichen die Unterscheidung von körpereigenen und -fremden Zellen

• Aufgaben: 
  • Zentrale der Zelle
  • Träger der genetischen Information
  • steuert Zellstoffwechsel
• Aufbau:
  • Kernhülle: Doppelmembran --> regelt Stoffaustausch mit Zytoplasma durch die Kernporen
  • Kernplasma: DNS schwimmt darin --> in der Interphase im Zellzyklus wird die Zellkernsubstanz (DNS uns Hilfsproteine) als Chromatin bezeichnet
  • Nucleolus: Bildungsstätte der RNA --> RNA bringt als Genkopie genetische Information zu Ribosomen

--> Strukturen sind nur in der Interphase zu beobachten --> mit Beginn der Zellteilung löst sich Nucleolus auf und aus Chromatin bilden sich Chromosomen

• Bausteine: Base-Zucker-Phosphorsäure --> Nukleotid
• DNA: Doppelhelix --> jeweils zwei Nukleotide bilden ein Paar und eine "Sprosse" der Helix
• Adenin verbindet sich mit Thymin
• Cytosin verbindet sich mit Guanin 
• Gen: Abffolge von min. 1000 Basen auf der DNS --> codiert bestimmtes Merkmal
• RNA: 
  • dient zur Umsetzung der Info der DNA in die Proteinstruktur
  • mRNA: wie DNA-Einzelstrang aufgebaut, jedoch Thymin durch Uracil ersetzt
  • tRNA: Überträgerin der Aminsoäuren bei der Translation (Proteinsynthese) 

• Chromosomen:
  • organisierte Form der DNS-Stränge als Vorbereitung auf die Zellteilung
  • 46 Chromosomen: 44 Körperchromosome (Autosome), 2 Geschlechtschromosomen (Heterosomen)
• Chromatiden: bei der Teilung während der Mitose entstehende Hälte eines Chromosoms
• Gene: Abfolge von min. 1000 Basen auf der DNS, die bestimmtes Merkmal charakterisiert --> bestimmt Aminosäurenabfolge im herzustellenden Protein

• Adenin & Thymin
• Cytosin & Guanin

• Autosome: Körperchromosomen (22 Paare)
• Heterosome: Geschlechtschromosome (1 Paar) --> XX bei Frauen, XY bei Männern

• diploid: Zelle mit doppeltem Chromosomensatz
• haploid: Zelle mit einfachem Chromosomensatz --> durch Meiose entstandene Keimzellen (Eizelle, Spermium)

• Allele: Gene, welche auf dem mütterlichen und väterlichen Chromosomen auf dem gleichen Ort liegen d.h. das gleiche Merkmal betreffen
• homozygot (reinerbig): Allele der Mutter und des Vater sind identisch
• heterozygot (mischerbig): Allele der Mutter und des Vater sind nicht identisch 

• Genotyp:
  • Gesamtheit der genetischen Information eines Individuums
  • genetische Zusammensetzung hinter einem Merkmal
• Phänotyp:
  • ein Teil des Genotyps wird abgelesen --> morphologische, physiologische und biochemische Merkmale bilden sich aufgrund dieser Information --> Phänotyp
  • "sichtbare" Eigenschaften

• dominant: Allel ist stärker --> Merkmal tritt immer im Phänotyp in Erscheinung; mit Grossbuchstaben dargestellt
• rezessiv: Allel ist schwächer --> Merkmale von rezessiven Allelen treten im Phänotyp nur in Erscheinung, wenn sie im Genotyp homozygot vorliegen; mit Kleinbuchstaben dargestellt
• kodominant: beide Allele sind gleich stark --> Merkmale der beiden Allele treten im Phänotyp nebeneinander in Erscheinung

1. Uniformitätsregel: 
   • zwei Blumen mit rezessiven Allelen werden aufgrund der Farbe (r,w) gekreuzt 
   • 1. Generation: homozygot
   • 2. Generation: zwingend heterozygot
   • alle Blumen der Tochtergeneration gleichen sich (graue Farbe), da die Eltern reinerbig sind (2x rw) --> Uniformitätsregel
      
2. Aufspaltungsregel: 
   • Kreuzung der Tochtergeneration untereinander ergibt Allelkombination im Verhältnis 1:2:1 (1 x rr, 2 x rw, 1x ww) --> Aufspaltungsregel

--> bei der Kreuzung von Blumen mit dominanten und rezessiven Allelen bleiben die Gesetzesmässigkeiten der Vererbung im Genotyp gleich --> da aber die rezessiven Merkmale nicht im Phänotyp manifestieren können, entsprechen die Tochterblumen im Erscheinungsbild der Elternblume mit den dominanten Allelen --> bei der folgenden Tochtergeneration tirtt der Phänotyp im Verhältnis 1:3 auf

3. Unabhängigkeitsregel: liegen die Gene, welche an der Ausbildung eines Merkmals beteilgt sind auf unterschiedlichen Chromosomenn --> Merkmale werden bei der Meiose zufällig neu verteilt

• Mitochondrium: Energieproduktion
• Golgi-Apparat: Verpackung und Versand von Eiweissen
• endoplasmatisches Retikulum: Speicherung von Eiweissen
• Lysosom: intrazelluläre Verdauung
• Ribosom: Eiweissherstellung
• Zentriol: Leitstrukturen der Zellteilung

Energielieferant für fast alle Lebensvorgänge z.B. Muskelkontraktion, Impulsübertragung, Proteinsynthese

• amäboide Bewegungen: Bewegung durch Zytoplasmafortsätze (bleiben haften und ziehen Zellleib nach z.B. Immunzellen
• Flimmerbewegungen z.B. Atemwegsepithel
• Muskelbewegungen
• Bewegung mittels Geisseln z.B. Spermium

• ohne Energieverbrauch
• Diffusion, Osmose oder Filtration

• Diffusion: Molekularbewegung gelöster Teilchen in Richtung der niedrigen Konzentration
• Osmose: Lösungsmittels diffundiert durch selektiv permeable Membran in Richtung der höheren Konzentration
• Filtration: Abpressen einer Flüssigkeit durch einen Membran / einen Filter --> nicht alle Teilchen können aufgrund der Filterporengrösse passieren

• Pumpen: Transport von Molekülen gegen Konzentrationsgefälle (unter ATP-Verbrauch) z.B. Na/K-Pumpe beim Herstellen des Aktionspotentials
• Endozytose: Zellmembran stülpt sich um grösseren Partikel und schnürt schliesslich einen Vesikel ab, um diesen Stoff aufzunehmen
• Phagozytose: Endozytose von grösseren Partikeln z.B. Staub, Bakterien --> wichtig im Immunsystem; wenn kleine Vesikel: Pinozytose
• Exozytose: intrazelluläre Vesikel verschmelzen mit der Zellmenbran und geben Inhalt an Umgebung ab z.B. sektretorischer Vorgang von Drüsen

• formt den Körper
• Lösungsmittel für den Transport zahlreicher Substanzen
• Regulierung der Körpertemperatur

• Intrazellulärraum:  30 Liter / 45%
• Extrazellulärraum: 15 Liter / 21% (davon 3 Liter Blutplasma, Rest interstitieller Flüssigkeitsraum)

• Blut
• Interstitium
• Zelle

• intrazellulär:  Kalium, Phosphat
• extrazellulär: Natrium, Chlorid

aktiver Elektrolytentransport der Carrier-Proteine in der Zellmembran (v.a. Na/K-Pumpe)  --> unterschiedliche Salzkonzenrationen extra- und intrazellulär --> führt zu elektrischem Potential --> kann zur Strombildung ausgenützt werden

Basis für Fuktion des Nervensystems --> Umsetzung des Reizes in den Sinnesorganen in elektrische Signale, Auslösung der Muskelkontraktion

• Ruhepotential: ca. -80 mV, durch Na/K-Pumpe aufrechterhalten
• Aktionspotential: ca. +20 mV, Zellerregung löst Erhöhung der Membranduchlässigkeit für bestimmte Ionen --> führt zu Stromfluss --> Aktionspotential entsteht
• Depolarisation: Veränderung der Na/K-Konzentration 
• Repolarisation: Wiederherstellung der ursprünglichen Na/K-Konzentration 
• Refraktärzeit: Erholungszeit der Zelle zwischen Erregungsvorgängen

1. Transkription: Herstellung mRNA --> Übertragen der Information eines Gens
2. mRNA wird aus Zellkern ins Zytoplasma geschleust und an Ribosomen abgelesen
3. Translation: mRNA-Basensequenz wird in Aminosäurenkette (Protein) übersetzt

• Transkription: Herstellung mRNA --> Übertragen der Information eines Gens
• Translation: mRNA-Basensequenz wird in Aminosäurenkette (Protein) übersetzt

• Interphase (I-Phase, mit Unterphasen)
• Mitose (M-Phase)
• Meiose

• G1
• S: Teilung der DNA-Doppelhelix in die beiden Stränge und anschliessend Ergänzung der beiden Einzelstränge --> Verdoppelung der DNA
• G2
• M: Phase der Zellteilung (Meiose oder Mitose)
• G0: Ruhephase --> Zellen können nach langer Zeit wieder in G1-Phase zurückkehren --> teilungsunfähige Zellen bleiben für immer darin

• Teilung in zwei identische Tochterzellen
• ungeschlechtlich
• wichtig für Wachstum

geschlechtliche Zellteilung --> wichtig für Fortpflanzung

• spontane entstandene, bleibende Veränderungen des Erbgutes
• durch Mutationen wird Genotyp verändert --> Eigenschaften werden teilweise weitervererbt --> natürliche Selektion 

Erzeugung eines genetisch identischen Individuums

• Epithelgewebe
• Binde- und Stützgewebe
• Muskelgewebe
• Nervengewebe

• Parenchym: organspezifisches Gewebe --> Zellen erfüllen organspezifische Funktionne
• Stroma: unspezifisches Gewebe --> Zellen erfüllen Stüz- und Ernährungsfunktionen