Bio: Grundlagen und Zellbiologie

Die Meiose ist eine zweifache Kernteilung, bei der die Chromosomenzahl halbiert wird (Reduktionsteilung). Aus einem diploiden Kern entstehen durch zwei Teilungen vier genetisch verschiedene haploide Tochterkerne. Die Meiose findet meist bei der Gametenbildung statt.

Die Membran (Biomembran) besteht aus einer Lipid-Doppelschicht und Eiweißen, die nach dem Flüssig-Mosaik-Modell schwimmend in die flüssige Lipid-Doppelschicht eingelagert sind. Die Membran ist selektiv permeabel und kann ihre Durchlässigkeit ändern. Membranen grenzen Zellen und Reaktionsräume ab, ermöglichen und regulieren den Stoff- und Informationsaustausch, vergrößern die Oberfläche und können auf Reize reagieren.

Die Doppelschicht der Membranlipide bildet die Grundstruktur der Membran. Ihre Moleküle besitzen einen hydrophilen Kopf und einen lipophilen Doppelschwanz.

Die Membranproteine sind schwimmend in die Lipiddoppelschicht eingebaut. Sie dienen u. a. als Enzyme und als Rezeptoren und sind als Carrier oder als Tunnelproteine am Stofftransport durch die Membran beteiligt.

Das Membransystem des Cytoplasmas umfasst die nicht-plasmatischen Kompartimente der Zelle: ER, Golgi-Apparat, Vesikel und Vakuolen.

Für den Stofftransport durch die Membran gibt es drei Wege:

•Einfache Diffusion kleiner und lipophiler Teilchen durch die Lipidschicht

•Erleichterte Diffusion (hydrophiler) Teilchen durch Eiweißtunnel

•Selektiver, z. T. aktiver Transport bestimmter Teilchen durch Carrier

-Bildungsgewebe

Die Metaphase ist die zweite Phase der Mitose. Die Centromere der Chromosomen werden mit dem Spindelapparat verbunden und in die Mitte der Zelle (Äquatorialebene) gezogen (meta, gr.: inmitten).

Mikrofilamente sind feine Stübchen aus dem Eiweiß Actin. Sie sind Bestandteil des Cytoskeletts und ermöglichen im Zusammenspiel mit dem Myosin die Bewegung der Muskeln.

Mikrotubuli sind feine im EM sichtbare Röhrchen (durchschnittlich 25 nm) mit einer Wand aus dem Eiweiß Tubulin. Sie sind Elemente des Cytoskeletts und dienen als Stützelemente und als Schienen für die Bewegung von Zellbestandteilen.

Milchsäurebakterien produzieren durch Milchsäuregärung dauernd Milchsäure und scheiden diese aus. Sie werden zur Herstellung von Joghurt u. Ä. genutzt.

Die Milchsäuregärung ist eine anaerobe Dissimilation, die Traubenzucker in Milchsäure umwandelt. Sie kann z. B. in Muskelzellen bei Sauerstoffmangel für kurze Zeit stattfinden. Die ATP-Ausbeute ist sehr bescheiden.

Mitochondrien sind ovale Organellen mit einer Länge von 0.5-2 Mikrometer. Sie sind durch eine Hülle aus zwei Membranen abgegrenzt, enthalten Plasma, DNA und Ribosomen und vermehren sich durch Teilung. Ihre innere Oberfläche ist durch Einstülpungen der inneren Hüllmembran vergrößert und trägt die Enzyme für die Zellatmung. Mitochondrien produzieren ATP.

Die Mitose (mitos, gr.: Faden) ist eine Kernteilung, bei der sich ein Kern in zwei identische Tochterkerne teilt. Das in der lnterphase verdoppelte Erbgut wird so auf zwei Tochterkerne verteilt, dass diese identisch sind. Die Zahl der Chromosomen bleibt unverändert. Jedes Chromosom besteht zu Beginn der Mitose aus zwei Chromatiden, danach nur aus einem. Im Ablauf folgen sich vier Phasen: Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase.

Die Mittellamelle ist die erste Schicht der Trennwand, die sich bei der Zellteilung zwischen den Tochterzellen bildet. Sie entsteht bei der Vereinigung von Golgi-Vesikeln zur Zellwandplatte aus dem Inhalt der Vesikel.

Motorproteine ermöglichen die Bewegungen (in) der Zelle mit Hilfe von ATP-Energie. Sie verschieben sich durch eine Formänderung gegen fixierte Elemente des Cytoskeletts und bewegen so die an ihnen befestigten beweglichen Strukturen.

Bei der Verkürzung von Muskelzellen gleiten die Filamente des Myosins durch die Bewegung von beinchenartigen Molekülteilen zwischen die Actin-Filamente hinein. Die Spaltung von ATP in ADP+ P liefert die Energie.

Myosin ist ein Motorprotein, das zusammen mit dem Actin die Muskelbewegung ermöglicht.

Nahrungsvakuolen sind Vesikel, die durch Endocytose von der Zellmembran nach innen abgeschnürt werden. Sie dienen der Verdauung. Ihr Inhalt wird durch Verdauungsenzyme aus den Lysosomen zerlegt. Die Grundbausteine werden durch die Membran ins Plasma aufgenommen und das Unverdaubare wird durch Exocytose ausgeschieden.

Nucleinsäuren spielen in den Zellen als Informationsspeicher (DNA) und Informationsüberträger (RNA) eine zentrale Rolle. Die Moleküle der Nucleinsäuren sind fadenförmige Makromoleküle mit vier verschiedenen Nucleotiden als Bausteinen.

Nucleotide sind die Bausteine der Nucleinsäuren. In jeder Nucleinsäure kommen vier verschiedene Sorten vor.

Die Ökologie untersucht die Beziehungen zwischen Lebewesen und ihrer Umwelt sowie den Haushalt der Natur (oikos, gr.: Wohnung). Auch die Eingriffe des Menschen und die Folgen menschlicher Aktivitäten sind Thema der Ökologie.

Der Körper der Vielzeller besteht meist aus verschiedenen Organen. Ein Organ ist ein Funktionszentrum (organon, gr.: Werkzeug) aus verschiedenartigen Geweben, die kooperieren.

Ein Organell ist ein Bestandteil der Zelle mit einer bestimmten Funktion (organon, gr.: Werkzeug) Organelle sind wie die Organe im Organismus nur als Teil des Ganzen funktionsfähig.

Als organisch bezeichnete man ursprünglich die Verbindungen der belebten Natur. Es sind ausnahmslos Kohlenstoffverbindungen. Viele sind nicht hitzebeständig und brennbar.

Das Osmometer ist ein Gerät zur Messung des osmotischen Drucks einer Lösung.

Der Wasserhaushalt der Zelle kann aktiv beeinflusst werden z. B. durch den aktiven Transport vor gelösten Teilchen oder von Wasser (pulsierende Vakuole) oder durch Umbau von Traubenzuckei in Stärke oder umgekehrt.

Osmose (osmos, gr.: stoßen) ist eine Diffusion von Wasser durch eine selektiv permeable Memb ran. Das Wasser diffundiert zur Lösung mit der höheren Konzentration gelöster Stoffe.

Der osmotische Druck ist der Druck, der in einer Lösung durch die Wasseraufnahme im Osmometer entsteht. Er ist ein Maß für ihre Tendenz zur Wasseraufnahme und hängt nur von der Konzen tration (Anzahl gelöster Teilchen pro Liter) ab. Die Art der Teilchen spielt keine Rolle.

Beim passiven Transport wird der Stoff seinem Konzentrationsgefälle folgend transportiert, da Konzentrationsgefälle wird dadurch kleiner (aktiver T.).

Peptide sind Eiweiße aus weniger als 100 Aminosäuren.

Pflanzenzellen sind Eucyten und unterscheiden sich von Tierzellen durch ihre Zellwand, Plasti den und große Vakuolen.

Die Physiologie untersucht die Vorgänge in den Lebewesen (physis, gr.: Natur).

Bei physikalischen Vorgängen bleiben die Stoffe erhalten, nur ihr Zustand ändert sich.

Das Plasma ist die eiweißreiche Grundsubstanz in der Zelle und in plasmatischen Kompartimenter (Kern, Mitochondrien, Plastiden).