Grundlagen der Zellbiologie

Grundlagen der Zellbiologie

• Definition: Zellbiologie ist das Studium der Zellen, ihrer Strukturen, Funktionen und Interaktionen.
• Zelltheorie:
  • Alle lebenden Organismen bestehen aus Zellen.
  • Die Zelle ist die grundlegende Einheit des Lebens.
  • Alle Zellen stammen von anderen Zellen ab.

Zellarten

1. Prokaryotische Zellen:

   • Keine echten Zellkerne (DNA liegt frei im Zytoplasma).
   • Klein, einfach aufgebaut (z.B. Bakterien).

2. Eukaryotische Zellen:

   • Haben einen Zellkern, der die DNA enthält.
   • Komplexere Struktur (z.B. Pflanzen, Tiere, Pilze).

Zellstrukturen

• Zellmembran:

  • Selektive Permeabilität, schützt und umschließt die Zelle.

• Zellkern:

  • Enthält die DNA, steuert Zellaktivitäten.

• Ribosomen:

  • Ort der Proteinsynthese, können frei im Zytoplasma oder am endoplasmatischen Retikulum (ER) gebunden sein.

• Endoplasmatisches Retikulum (ER):

  • Raues ER: Ribosomen, Synthese von Proteinen.
  • Glattes ER: Lipidsynthese, Entgiftung.

• Mitochondrien:

  • Energiekraftwerke der Zelle, stellen ATP her.

• Lysosomen:

  • Verdauen Abfallstoffe und recyceln Zellbestandteile.

• Zellwand (bei Pflanzenzellen):

  • Gibt Struktur und Schutz, besteht hauptsächlich aus Zellulose.

Zellprozess

• Zellteilung:

  • Mitose: Teilung somatischer Zellen.
  • Meiose: Teilung zur Bildung von Geschlechtszellen.

• Stoffwechsel:

  • Anabole Prozesse: Aufbau von Molekülen (z.B. Photosynthese).
  • Katabole Prozesse: Abbau von Molekülen (z.B. Zellatmung).

Zellkommunikation

• Signalmoleküle:

  • Hormone, Neurotransmitter, die die Zellreaktion steuern.

• Rezeptoren:

  • Membranproteine, die Signale empfangen und in Zellantworten umwandeln.

Zellkultur

• Definition: Anzucht von Zellen in kontrollierten Bedingungen.
• Anwendungen: Forschung, Medikamentenentwicklung, regenerative Medizin.

Grundlagen der Zellbiologie

• Zellbiologie untersucht Zellen, deren Strukturen, Funktionen und Interaktionen.
• Zelltheorie umfasst drei Hauptpunkte:
  • Alle lebenden Organismen bestehen aus Zellen.
  • Zelle ist grundlegende Einheit des Lebens.
  • Alle Zellen stammen von anderen Zellen ab.

Zellarten

• Prokaryotische Zellen:
  • Besitzen keinen echten Zellkern; DNA liegt im Zytoplasma.
  • Klein und einfach gebaut, Beispiele sind Bakterien.
• Eukaryotische Zellen:
  • Haben einen Zellkern, der die DNA enthält.
  • Komplexere Struktur, Beispiele sind Pflanzen, Tiere und Pilze.

Zellstrukturen

• Zellmembran:
  • Hat selektive Permeabilität, schützt die Zelle und umschließt sie.
• Zellkern:
  • Enthält DNA, steuert die Zellaktivitäten.
• Ribosomen:
  • Ort der Proteinsynthese, können frei im Zytoplasma oder am endoplasmatischen Retikulum gebunden sein.
• Endoplasmatisches Retikulum (ER):
  • Raues ER: Mit Ribosomen besetzt, zuständig für die Synthese von Proteinen.
  • Glattes ER: Verantwortlich für Lipidsynthese und Entgiftung.
• Mitochondrien:
  • Energiekraftwerke der Zelle, produzieren ATP.
• Lysosomen:
  • Verdauen Abfallstoffe und recyclen Zellbestandteile.
• Zellwand (bei Pflanzenzellen):
  • Versorgt Struktur und Schutz, besteht hauptsächlich aus Zellulose.

Zellprozess

• Zellteilung:
  • Mitose: Teilung somatischer Zellen.
  • Meiose: Teilung zur Bildung von Geschlechtszellen.
• Stoffwechsel:
  • Anabole Prozesse: Aufbau von Molekülen, wie in der Fotosynthese.
  • Katabole Prozesse: Abbau von Molekülen, wie in der Zellatmung.

Zellkommunikation

• Signalmoleküle:
  • Beinhaltet Hormone und Neurotransmitter, die Zellreaktionen steuern.
• Rezeptoren:
  • Membranproteine, die Signale empfangen und in Zellantworten umwandeln.

Zellkultur

• Zellkultur bezeichnet die Anzucht von Zellen unter kontrollierten Bedingungen.
• Anwendungen umfassen Forschung, Medikamentenentwicklung und regenerative Medizin.

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