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Questions and Answers

Was bezeichnet man als amphiphil?

  • Ein Molekül, das wasserunlöslich ist
  • Ein Molekül, das nur lipophil ist
  • Ein Molekül mit hydrophilen und hydrophoben Eigenschaften (correct)
  • Ein Molekül mit nur hydrophoben Eigenschaften

Die Lipiddoppelschicht hat eine Dicke von etwa 10 nm.

False (B)

Nennen Sie zwei Funktionen der Lipiddoppelschicht in einer Membran.

Barriere für wasserlösliche Moleküle und Struktur für die Membran

Die Struktur einer Membran wird durch eine Doppelschicht von __________ gebildet.

<p>Lipidmolekülen</p> Signup and view all the answers

Ordnen Sie die Eigenschaften den richtigen Begriffen zu:

<p>Hydrophil = Wasser löslich, aber dafür lipophob Lipophil = Fett löslich, aber dafür hydrophob Hydrophob = Wasser unlöslich, aber dafür lipophil Lipophob = Fett unlöslich, aber dafür hydrophil</p> Signup and view all the answers

Welche Hauptfunktion haben Peroxisomen?

<p>Sie bauen organische Moleküle ab und erzeugen Wasserstoffperoxid. (A)</p> Signup and view all the answers

Gap Junctions ermöglichen die Kommunikation zwischen Zellen durch zytoplasmatische Kanäle.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Was wird durch die Oxidation in Peroxisomen erzeugt?

<p>Wasserstoffperoxid</p> Signup and view all the answers

Peroxisomen sind wichtig für den Abbau von ____________ und ____________.

<p>Fettsäuren, Aminosäuren</p> Signup and view all the answers

Ordne die Zellverbindungen den richtigen Funktionen zu:

<p>Tight Junctions = Verhindern das Austreten extrazellulärer Flüssigkeit Desmosomen = Verbinden Zellen zu starken Schichten Gap Junctions = Stellen zytoplasmatische Kanäle bereit</p> Signup and view all the answers

Welche Moleküle produzieren Peroxisomen im Gehirn- und Herzgewebe?

<p>Cholesterin (D)</p> Signup and view all the answers

Desmosomen sind für die Kommunikation zwischen Zellen verantwortlich.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Was bewirken Tight Junctions in tierischen Zellen?

<p>Sie verhindern das Austreten extrazellulärer Flüssigkeit.</p> Signup and view all the answers

Was umgibt die Lipidtröpfchen in der Zelle?

<p>Phospholipid-Monoschicht (B)</p> Signup and view all the answers

Glykolipide befinden sich ausschließlich in der äußeren Monoschicht der Zellmembran.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Zellen sind spezialisiert auf die Lipidspeicherung?

<p>Adipozyten</p> Signup and view all the answers

Glykolipide stellen etwa ____ % der Lipide in der Plasmamembran eukaryotischer Zellen dar.

<p>5</p> Signup and view all the answers

Ordne die folgenden Lipidklassen ihren Hauptverwendungen zu:

<p>Phosphoglyceride = Bausteine der Zellmembran Sphingolipide = Struktur und Signalübertragung Fettsäuren = Energiequelle Sterole = Regulation der Membranfluidität</p> Signup and view all the answers

Was ist die Hauptfunktion von Lipidtröpfchen?

<p>Speicherung von Lipiden (C)</p> Signup and view all the answers

Was bildet sich spontan aus Phospholipiden?

<p>Doppelschichten (A)</p> Signup and view all the answers

Alle Lipidarten haben die gleiche Verteilung in der Zellmembran.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Lipidtröpfchen sind von einer Lipiddoppelschicht umgeben.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Wie erfolgt der Export von Lipidmolekülen in andere Zellen?

<p>durch den Blutkreislauf</p> Signup and view all the answers

Was bewirkt Cholesterin in der Lipiddoppelschicht?

<p>Er verringert die Durchlässigkeit für kleine wasserlösliche Moleküle. (B)</p> Signup and view all the answers

Was ist die Hauptaufgabe der Membranproteine?

<p>Sie übernehmen spezifische Aufgaben der Membran.</p> Signup and view all the answers

Zellmembranen sind synthetischen Doppelschichten in vielerlei Hinsicht identisch.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Die __________ der Lipiddoppelschicht ist funktionell wichtig.

<p>Asymmetrie</p> Signup and view all the answers

Wie beeinflusst die Temperatur die Fließfähigkeit einer Lipiddoppelschicht?

<p>Die Fließfähigkeit hängt von der Temperatur ab; höhere Temperaturen erhöhen die Fließfähigkeit.</p> Signup and view all the answers

Ordnen Sie die folgenden Begriffe den richtigen Beschreibungen zu:

<p>Glykolipide = Befinden sich auf der Oberfläche eukaryotischer Plasmamembranen Lipidtröpfchen = Sind von einer Phospholipid-Monoschicht umgeben Lipid-Doppelschicht = Ist eine zweidimensionale Flüssigkeit Membranproteine = Übernehmen spezifische Aufgaben in der Membran</p> Signup and view all the answers

Wie unterscheiden sich die Lipidzusammensetzungen der beiden Monoschichten einer Lipiddoppelschicht?

<p>Sie unterscheiden sich auffallend (D)</p> Signup and view all the answers

Die _____ der Zellmembran muss genau reguliert werden.

<p>Fließfähigkeit</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Eigenschaften trifft auf Aktinfilamente zu?

<p>Sie können ihre Form ändern und von einem Ort zum anderen ziehen. (B)</p> Signup and view all the answers

Ordnen Sie die folgenden Begriffe den richtigen Konzepten zu:

<p>Cholesterin = Erhöht die Stabilität der Lipiddoppelschicht Temperatur = Beeinflusst die Fließfähigkeit Fließfähigkeit = Durchlässigkeit der Membran Phospholipide = Grundbausteine der Zellmembran</p> Signup and view all the answers

Die Fließfähigkeit einer Lipiddoppelschicht hängt nicht von ihrer Zusammensetzung ab.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Eigenschaft hat Cholesterin in hohen Konzentrationen innerhalb der Membran?

<p>Es verringert die Beweglichkeit der Kohlenwasserstoffketten. (C)</p> Signup and view all the answers

Mikrotubuli sind die kleinsten Bestandteile des Zytoskeletts.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Was ermöglicht die Asymmetrie der Lipiddoppelschicht?

<p>Funktionelle Eigenschaften der Membran.</p> Signup and view all the answers

Was ist die Funktion von Mikrotubuli in der Zelle?

<p>Bestimmen die Positionen von membranumschlossenen Organellen.</p> Signup and view all the answers

Was passiert, wenn die Fließfähigkeit über ein bestimmtes Niveau hinaus reduziert wird?

<p>Enzymaktivitäten werden gestoppt.</p> Signup and view all the answers

Phospholipidmoleküle machen die Doppelschicht in bestimmten Regionen verformbarer.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Aktinfilamente sind helikale Polymere des Proteins ___ .

<p>Aktin</p> Signup and view all the answers

Ordne die folgenden Filamenttypen ihren Eigenschaften zu:

<p>Aktinfilamente = Die kleinsten Bestandteile Intermediärfilamente = Mittlere Größe, bieten mechanische Stabilität Mikrotubuli = Die größten Bestandteile, formen die mitotische Spindel Zytoskelett = Struktur der Zelle</p> Signup and view all the answers

Welche Struktur ist am konzentriertesten im Zellkortex?

<p>Aktinfilamente (C)</p> Signup and view all the answers

Eines der Merkmale aller Proteinfilamente ist, dass sie gleichartige mechanische Eigenschaften haben.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Was sind die drei Haupttypen von Proteinfilamenten im Zytoskelett?

<p>Aktinfilamente, Intermediärfilamente, Mikrotubuli.</p> Signup and view all the answers

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Flashcards

Lipidtröpfchen

Strukturen in Zellen, in denen überschüssige Lipide gespeichert werden. Sie dienen als Bausteine für die Membransynthese oder als Nahrungsquelle.

Lipiddoppelschicht

Die Struktur der Zellmembran, die aus einer doppelten Schicht von Lipiden besteht, mit hydrophoben Schwänzen innerhalb und hydrophilen Köpfen nach außen.

Amphiphil

Ein Molekül, das sowohl hydrophobe als auch hydrophile Eigenschaften besitzt.

Membranfluidität

Die Fähigkeit der Zellmembran, sich zu bewegen und zu verändern.

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Ungesättigte Fettsäure

Eine Fettsäure mit mindestens einer Doppelbindung in ihrem Molekül.

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Gesättigte Fettsäure

Eine Fettsäure, die keine Doppelbindungen in ihrem Molekül hat.

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Flip-Flop

Die Bewegung eines Phospholipidmoleküls von einer Seite der Zellmembran zur anderen.

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Cholesterin und Membranfluidität

Cholesterin kann die Fluidität der Zellmembran beeinflussen, indem es die Packung der Phospholipide verändert.

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Cholesterin und Membranpermeabilität

Cholesterin senkt die Permeabilität der Zellmembran für kleine, wasserlösliche Moleküle.

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Fluidität und Enzym Aktivität

Die Enzym-Aktivität in der Zellmembran kann durch die Fluidität der Membran beeinflusst werden.

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Membranfluidität und Temperatur

Die Fluidität der Zellmembran hängt sowohl von der Temperatur als auch von der Zusammensetzung der Membran ab.

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Synthetische Doppelschicht

Eine künstlich hergestellte Membranstruktur, die aus einem einzigen Typ von Phospholipid besteht.

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Zellmembranen und synthetische Doppelschichten

Zellmembranen ähneln synthetischen Doppelschichten, aber sie können ihr Verhalten ändern aufgrund von Proteinen.

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Lipid-Speicherung

Zellen speichern Lipide als Energiequelle und als Bausteine für Zellmembranen.

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Zellkommunikation

Der Prozess, durch den Zellen miteinander kommunizieren, um zu koordinieren und zu regulieren, wie sie funktionieren.

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Tight Junctions

Verbindungen zwischen Zellmembranen, die den Durchtritt von Flüssigkeit zwischen den Zellen verhindern.

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Desmosomen

Verbindungen, die Zellen in festen Schichten verbinden, wie Nieten, die Stoff zusammenhalten.

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Gap Junctions

Kanäle zwischen Zellen, die den Austausch von Molekülen und Ionen ermöglichen.

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Peroxisomen

Organellen in Zellen, die verschiedene Stoffwechselreaktionen durchführen, einschließlich der Oxidation von Fettsäuren und Aminosäuren.

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Wasserstoffperoxid

Ein Produkt der Oxidation in Peroxisomen, das für die Zelle giftig sein kann.

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Fettsäure-Oxidation

Der Abbau von Fettsäuren in Peroxisomen zu Energie.

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Aminosäureabbau

Die Zerlegung von Aminosäuren in Peroxisomen.

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Phospholipid-Doppelschicht

Eine stabile Struktur, die aus zwei Schichten von Phospholipiden besteht, wobei die hydrophilen Köpfe nach außen und die hydrophoben Schwänze nach innen zeigen.

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Fließfähigkeit der Lipiddoppelschicht

Die Fähigkeit der Lipidmoleküle, sich innerhalb der Doppelschicht lateral zu bewegen, abhängig von der Zusammensetzung der Lipide.

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Asymmetrie der Lipiddoppelschicht

Die unterschiedliche Zusammensetzung der Lipide in der inneren und äußeren Schicht der Doppelschicht, die zu funktionellen Unterschieden führt.

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Membranproteine

Proteine, die in die Membran eingebettet sind und spezifische Aufgaben erfüllen, die den Zellmembranen ihre Funktionen verleihen.

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Funktion der Membranproteine

Membranproteine ermöglichen den Transport, die Kommunikation, die Zell-Zell-Verbindung und viele andere wichtige Zellvorgänge.

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Verankerung von Membranproteinen

Membranproteine können entweder durch ihre Aminosäurensequenz, die nach außen exponiert ist, oder durch kovalent gebundene Lipidketten an die Membran gebunden sein.

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Variabilität der Membranproteine

Die Menge und Art der Membranproteine variiert je nach Zelltyp und Funktion der Membran.

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Aktinfilamente

Helikale Polymere des Proteins Aktin, die sich in Form und Position verändern können. Sie sind flexible Strukturen mit einem Durchmesser von 8 nm, die sich in verschiedenen linearen Bündeln, zweidimensionalen Netzwerken und 3-dimensionalen Gelenken organisieren.

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Zytoskelett

Ein Netzwerk aus Proteinfilamenten, das der Zelle Form und Struktur verleiht. Es ermöglicht Zellbewegung, Organellenbewegung und Zellteilung.

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Mikrotubuli

Lange, hohle Filamente, die aus Tubulin-Untereinheiten bestehen. Sie sind für die Positionierung von Organellen, den Transport von Stoffen in der Zelle und die Bildung der mitotischen Spindel verantwortlich.

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Intermediärfilamente

Faserförmige Proteine, die für die Stabilität und den Zusammenhalt der Zelle sorgen. Sie bilden ein Netzwerk im Zytoplasma.

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Filamente

Grundbestandteile des Zytoskeletts, die verschiedene Funktionen erfüllen – von der Zellform bis zur Organellenbewegung.

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Dynamik von Filamenten

Filamente des Zytoskeletts können wachsen, schrumpfen, sich teilen und sich an Veränderungen in der Zelle anpassen.

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Zellkortex

Die äußerste Schicht des Zytoplasmas, direkt unter der Plasmamembran. Hier sind Aktinfilamente besonders konzentriert.

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Untereinheiten von Filamenten

Filamente des Zytoskeletts bestehen aus vielen kleinen Untereinheiten, die sich zusammenlagern.

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Study Notes

Zellbiologie - Zusammenfassung

  • Zellen sind die Grundeinheit allen Lebens und es gibt drei Hauptdomänen: Bakterien (Prokaryoten), Archaea (Prokaryoten) und Eukaryoten.
  • Zellen unterscheiden sich in ihrer Struktur und ihren Aufgaben.
  • Die Zellbiologie untersucht die Funktion von Zellen und die Wechselwirkungen zwischen Zellen.

Gemeinsamkeiten aller Zellen

  • Alle Zellen speichern ihre Informationen in Form eines chemischen Codes: DNA.
  • Alle Zellen transkribieren Teile ihrer Information in eine Übergangskopie: RNA.
  • Alle Zellen nutzen Proteine als Katalysatoren (Enzyme).
  • Alle Zellen translatieren RNA in Proteine auf gleiche Weise.

Die drei Domänen

  • Die Einteilung der Lebewesen basiert auf Ähnlichkeiten von Nukleotidsequenzen der RNA.
  • Die Distanzen zwischen den Lebewesen auf dem Baum repräsentieren den Grad der Veränderung während der Evolution.
  • Zu Beginn gab es nur Bakterien und Archaea.

Die Zellgröße

  • Die Größe der Zellen verschiedener Organismen ist im Großen und Ganzen gleich, trotz ähnlicher Funktionen.
  • Eine Ausnahme bilden Eizellen
  • Die Stoffwechselrate einer Zelle hängt von ihrer Masse bzw. Größe ab.
  • Die Stoffwechselrate sollte die Austauschrate von Stoffwechselelementen nicht übersteigern, damit die Zelle überlebt.
  • Daher neigen wachsende Zellen dazu, sich zu teilen, um ein hohes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen aufrechtzuerhalten
  • Größere Zellen teilen sich deshalb in kleinere Einheiten

Zellwände und ihre Funktionen

  • Viele Zellen haben Zellwände als extrazelluläre Strukturen, die ihnen Schutz und Form verleihen.
  • Zellwände bei Pflanzenzellen sind aus Zellulose (einem Polysaccharid) aufgebaut.

Zellkommunikation

  • Es gibt verschiedene Arten der Zellkommunikation, darunter Tight Junctions, Desmosomen und Gap Junctions.
  • Tight Junctions verschließen benachbarte Zellen, verhindert somit die Passage von Stoffen zwischen Zellen.
  • Desmosomen dienen als Verbindungsstrukturen zwischen Zellen, gewährleisten eine mechanische Robustheit des Gewebes.
  • Gap Junctions verbinden das Zytoplasma benachbarter Zellen direkt miteinander, ermöglichen den Austausch von Molekülen und Ionen.

Zellorganellen

  • Zellorganellen sind membranumschlossene Strukturen innerhalb der Zelle, die spezifische Funktionen ausüben.
  • Beispiele für Zellorganellen:
    • Mitochondrien (Energieproduktion)
    • Chloroplasten (Photosynthese)
    • Lysosomen (Verdauung)
    • Endoplasmatisches Retikulum und Golgi-Apparat (Proteinverarbeitung)
    • Zellkern (Speicherung der genetischen Information)

Membranen

  • Membranen, insbesondere die Zellmembran, sind Doppelschichten aus Lipiden (meist Phospholipiden) und Proteinen.
  • Phospholipide besitzen einen hydrophoben (wasserabweisenden) und einen hydrophilen (wasserlöslichen) Teil.
  • Dadurch bilden Phospholipide eine Doppelschicht, in der die hydrophoben Schwänze nach innen und die hydrophilen Köpfe nach außen zeigen.
  • Eine Zellmembran ist selektiv permeabel, d.h. sie lässt nur bestimmte Moleküle passieren.
  • Membranproteine dienen als Transportwege über die Membran, unterstützen die Zellkommunikation und verleihen der Membran ihren spezifischen Charakter.

Apoptose (Programmierter Zelltod)

  • Apoptose ist ein kontrollierter Zelltod, der für die Entwicklung und Homöostase von Lebewesen wichtig ist.
  • Fehlende oder fehlerhafte Apoptose ist mit einer großen Anzahl von Krankheiten, einschließlich Krebs, verbunden.
  • Caspasen sind eine Familie von Proteasen, die bei der Apoptose eine wichtige Rolle spielen.

Zellzyklus

  • Der Zellzyklus ist eine Reihe von Ereignissen, die eine Zelle durchläuft, um sich zu teilen.
  • Wichtige Phasen des Zellzyklus:
    • Interphase (Zellwachstum und DNA-Replikation)
    • Mitose (Teilung des Zellkerns)
    • Zytokinese (Teilung des Zytoplasmas)

Mikrotubuli, Aktinfilamente und Intermediärfilamente

  • Der Zytoskelett besteht aus Strukturen aus Proteinen, die die Zellform und Struktur, innere Bewegung und Mobilität und mechanischer Widerstand steuern und gewährleisten.
  • Aktinfilamente sind dünn und flexibel, wichtig für Bewegung
  • Mikrotubuli sind hohl und starr, für Mobilität
  • Intermediärfilamente sind stabil und stärken die Zelle

Cycline und Cyclin-abhängige Kinasen (Cdks)

  • Cycline und Cyclin-abhängige Kinasen arbeiten zusammen, um die Progression des Zellzyklus zu steuern.
  • Diese Faktoren entscheiden, ob eine Zelle sich teilen muss oder nicht.

Telomere

  • Telomere sind Schutzkappen an den Enden der Chromosomen.
  • Telomere verkürzen sich bei jeder Zellteilung und spielen eine Rolle bei der zellulären Seneszenz (Zellalterung).
  • Die Telomerlänge ist mit dem Alterungsprozess verbunden.

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