Zytologie und Zellstruktur

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Questions and Answers

Welche Funktion hat das sarkoplasmatische Retikulum in Muskelzellen?

Regulation der Muskelkontraktion durch Speicherung von Ca2+-Ionen (correct)

Transport von DNA

Synthese von Proteinen

Entgiftung von Fremdstoffen

Wofür sind Intermediärfilamente im Zytoskelett verantwortlich?

Synthese von Lipiden

Stabilität und mechanische Festigkeit (correct)

Bewegung der Zelle

Transport von Materialien in der Zelle

Welche der folgenden Strukturen sind Zellkontakte?

Gap Junctions (correct)

Mitochondrien

Ribosomen

Zellmembran

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Funktion der Oberflächendifferenzierungen?

Erhöhung der rezeptiven Fläche für Stoffe Signup and view all the answers

Was ist eine Hauptfunktion des Zytoskeletts?

Aufrechterhaltung der Zellform und Struktur Signup and view all the answers

Welches Strukturmerkmal ist typisch für das glatte endoplasmatische Retikulum?

Tubulär und ohne Ribosomen Signup and view all the answers

Welche Aussage über die ribosomale Synthese ist korrekt?

Ribosomen übersetzen mRNA in Proteine Signup and view all the answers

Welche Art von DNA liegt während der Interphase vor?

Euchromatin Signup and view all the answers

Welche Funktion hat der Golgi-Apparat?

Sortierung und Modifikation von Proteinen und Lipiden Signup and view all the answers

Welches dieser Organellen ist nicht Teil des Zytoskeletts?

Chromatin Signup and view all the answers

Welche Funktion haben Mikrotubuli im Zytoskelett?

Transportvorgänge entlang der Mikrotubuli Signup and view all the answers

Welche Struktur ist charakteristisch für Zilien und Geißeln?

9×2+2-Anordnung von Mikrotubuli Signup and view all the answers

Welche Zellen bilden Zytokeratin als Intermediärfilament?

Epithelzellen Signup and view all the answers

Welche der folgenden Zellkontakte ermöglichen den Stoffaustausch zwischen Zellen?

Gap Junctions Signup and view all the answers

Was ist die Rolle der Integrine in den Hemidesmosomen?

Verankerung der Zellen an der Basalmembran Signup and view all the answers

Welche Aussage zu der Polarität von Intermediärfilamenten ist korrekt?

Intermediärfilamente haben keine Polarität. Signup and view all the answers

Welche Funktion haben Mikrovilli in Epithelzellen?

Erhöhung der Oberflächenvergrößerung für Resorption Signup and view all the answers

Welche Ankerstrukturen werden verwendet, um Proteine in der Membran zu verankern?

GPI-Anker und Lipidanker Signup and view all the answers

Welche zelluläre Struktur wirkt bei der mechanischen Stabilisierung von Zellen zusammen?

Zytoskelett Signup and view all the answers

Welche Struktur verstärkt die Unbeweglichkeit von Mikrovilli?

Aktinfilamente Signup and view all the answers

Welche Funktion haben lysosomale Enzyme wie saure Hydrolasen?

Abbau von Makromolekülen Signup and view all the answers

Was ist die Hauptaufgabe von Peroxisomen?

Fettsäureabbau und Entgiftung Signup and view all the answers

Welche Struktur ist charakteristisch für Mitochondrien?

Doppelmembran mit stark gefalteter innerer Membran Signup and view all the answers

Wie erfolgt der Transport von Proteinen zu Lysosomen?

In Vesikeln mit Mannose-6-phosphat-Resten Signup and view all the answers

Was beschreibt die Endosymbiontentheorie in Bezug auf Mitochondrien?

Mitochondrien entstanden durch eine Symbiose mit Prokaryoten. Signup and view all the answers

Welches Molekül dient als Adresse für den Transport von Proteinen zu Lysosomen?

Mannose-6-phosphat Signup and view all the answers

Was ist eine Funktion der Plasmamembran?

Permeationsschranke für Ionen Signup and view all the answers

Welche Funktion haben intermediäre Filamente im Zytoskelett?

Stabilität und mechanischer Halt der Zelle Signup and view all the answers

Study Notes

Einführung Histologie - Zellzytologie

Histologie ist die Lehre vom Aufbau von Gewebe und darauf aufbauend von Organen im menschlichen Körper.
Zellzytologie beschäftigt sich mit dem Aufbau und den Funktionen von Zellen.

Überblick

Zellen besitzen Zellorganellen mit spezifischen Funktionen, die für den Zellstoffwechsel und die Zellfunktion entscheidend sind.
Beispiele von Zellorganellen sind: Exozytose, Mikrovilli, Kinozilium, Sekretvesikel, Golgi-Apparat, terminales Netzwerk, Desmosom, Lysosom, glattes endoplasmatisches Retikulum, Zelleinschlüsse, Ribosomen, Kernpore, Mitochondrien, Zellkern, Endozytose, Zellmembran, Nukleolus und Zytoskelett.

Allgemein

Zellorganellen
Zytoskelett
Oberflächendifferenzierungen

Zwischengliederung

Zellorganellen
Plasmamembran
Zytoskelett
Zellkontakte
Oberflächendifferenzierungen

Zellorganellen - Zellkern

Funktionen: Speicherung der DNA, Replikation und Transkription der DNA.
Aufbau: Von einer doppelten Membran umgeben, mit Verbindung zum endoplasmatischen Retikulum (ER). Äußere Membran verbunden mit dem ER, Kernlamina aus Intermediärfilamenten. Kernporen für den Transport von Substanzen.
Kernporen: Komplexe Strukturen, die den Transport von Substanzen in und aus dem Zellkern kontrollieren, z.B. Import und Export von Proteinen.

Zellorganellen - Zellkern Aufbau

DNA: Vorhanden in Form von Chromosomen, die aus Chromatin bestehen (DNA um Histone).
Euchromatin: Entspiralisierte DNA, aktiv bei der Transkription.
Heterochromatin: Stark spiralisierte DNA, inaktiv bei der Transkription.
Nucleolus: Enthalten rRNA-Gene, Synthese von ribosomaler RNA (rRNA).
Verpackung der DNA: DNA spiralisiert um Histone zu Nucleosomen, gefolgt von 30-nm-Fasern und Schleifen. Kompakte Verpackung, um in den Zellkern zu passen.
Metaphasechromosomen: Maximale Kondensation der Chromosomen während der Mitose, sichtbar im Lichtmikroskop. Kinetochore sind Proteinstrukturen an den Zentromeren.
Interphasechromosomen: Heterochromatin ist stark, Euchromatin ist entspiralisiert und aktiv bei der Transkription.

Zellorganellen - raues endoplasmatisches Retikulum

Aufbau und Funktion: Lamellenförmig, mit Ribosomen besetzt. Synthese und Modifikation von Proteinen für den Export. Translation von Proteinen an Ribosomen, Bindung durch Signalpeptide, Proteinproduktion und Export in sekretorischen Zellen (Modifikation).
Nissl-Schollen: Raues ER in Nervenzellen. Viele Ribosomen. Gut sichtbar im Lichtmikroskop.

Zellorganellen – glattes endoplasmatisches Retikulum

Aufbau und Funktion: Tubulär, ohne Ribosomen. Synthese von Lipiden, Entgiftung von Fremdstoffen, Steroidhormon- und Cholesterinsynthese.
Bedeutung: Entgiftung und Stoffwechselvorgänge in Leber- und Nierenzellen.

Zellorganellen – Sarkoplasmatisches Retikulum

Aufbau und Funktion: Glattes ER in Muskelzellen. Regulation der Muskelkontraktion durch Freisetzung und Speicherung von Ca²⁺-Ionen. Wichtiger Bestandteil für die Kontraktionsfähigkeit.

Zellorganellen – Ribosomen

Funktion: Proteinfabriken der Zelle, übersetzen mRNA in Proteine.
Struktur: Bestehen aus großen und kleinen Untereinheiten aus rRNA und Proteinen.
Vorkommen: Frei im Zytoplasma oder an rauen ER gebunden.
Biosynthese: Neubildung durch spontane Synthese von Ribosomenproteinen, Zusammenbau im Zellkern, Transport und Zusammenbau im Zytoplasma.

Zellorganellen – Golgi-Apparat

Funktion: Sortierung und Modifikation von Proteinen und Lipiden.
Transportwege: Fusion von ER-Vesikeln mit cis-Golgi-Netzwerk. Weitertransport der Proteine zur trans-Seite, Vesikelbildung, Export von Proteinen zur Zellmembran (Exozytose), Bildung primärer Lysosomen, Membranprotein-Regeneration. Modifikationen wie Glykosylierung, Sulfatierung, Acylierung, Phosphorylierung, Proteolyse.

Zellorganellen – Lysosomen

Herkunft und Synthese: Entstehen aus dem endoplasmatischen Retikulum (ER), wo Proteine synthetisiert werden. Modifiziert im Golgi-Apparat mit Mannose-6-phosphat-Rest.
Transport: Verpackung in Vesikel (primäre Lysosomen), Fusion mit anderen Vesikeln (Endosomen) zu sekundären Lysosomen.
Funktion: Abbau von Makromolekülen und intrazellulären Molekülen.
Enzyme: Saure Hydrolasen wie Proteasen, Lipasen, Nucleasen.
Verdauungsfunktionen: Autophagie, Heterophagie.

Zellorganellen – Peroxisomen

Struktur und Funktion: Kleine Vesikel mit einfacher Membran. Häufig in Leber- und Nierenzellen. Enthalten verschiedene Enzyme für z.B. Fettsäurestoffwechsel, Plasmalogensynthese, Entgiftung.
Aktivität: Abbau von Fettsäuren und anderen Substraten, Synthese von Cholesterin und Gallensäuren, Entgiftung von Alkohol und Wasserstoffperoxid.

Zellorganellen – Mitochondrien

Struktur: Doppelmembran, stark gefaltete innere Membran, Matrixraum, Cristae (Tubulär, Steroidhomron-Synthese, Sacculustyp).
Endosymbiontentheorie: Entstehung durch Symbiose mit Prokaryoten. Doppelmembran und mitochondriale DNA als Hinweise.
Mitochondriale DNA (mtDNA): Enthält Gene für Proteine der Atmungskette, eigene Replikation und Proteinbiosynthese, maternale Vererbung.
Funktion: Energiegewinnung durch oxidative Phosphorylierung (ATP-Synthese). Beteiligung am Stoffwechsel (z.B. Gluconeogenese).

Plasmamembran - Aufbau und Funktion

Aufbau: Dicke von 0,005-0,01 µm. Bestehend aus Phospholipiden, Proteinen und Kohlenhydraten. Amphiphil.
Funktionen: Permeationsschranke, Zellerkennung und -interaktion, Rezeptorfunktion, Pumpstation für Ionen, elektrische Isolation im Nervensystem, Zell-Zell-Kontakte.

Plasmamembran - Membranstrukturen

Membranstrukturen: Lipiddoppelschicht (amphilen Phospholipide), Einbuchtungen (Caveolae), Glykokalyx (Kohlenhydrate).
Lipidanker: Proteine können mit hydrophobem Lipidanker an Aminosäureresten an die Membran gebunden sein (Myristoyl-, Farnesyl-, Palmitoyl-Anker).
Proteine: Integrale und periphere Membranproteine, Verankerung durch GPI-Anker oder Lipidanker.
Cholesterin: Beeinflusst Membranfluidität, bildet Lipidflößen.

Zytoskelett - Mikrotubuli

Bestandteil: Von Kinozilien, Basalkörpern, Vorläufern der Zentriolen und Teilungsspindeln.
Aufbau: Aus Heterodimeren (α- und β-Tubulin).
Polarität: Plus-Ende (freie β-Untereinheit), Minus-Ende (freie α-Untereinheit).
Entstehung: Im Mikrotubuliorganisationszentrum (MTOC).
Transport: Durch Motorproteine (Kinesin und Dynein).
Wichtig: Basalkörper und Zentriol haben eine 9 × 3-Struktur. Zilien und Geißeln haben eine 9 × 2 + 2-Struktur.

Zytoskelett - Intermediärfilamente

Größe: Zwischen Mikrotubuli und Mikrofilamenten.
Aufbau: Zentrale α-Helices, die zu Dimeren, Tetrameren und Octameren zusammenlagern.
Polarität: Im Gegensatz zu Mikrotubuli und Aktinfilamenten nicht polar.
Funktion: Mechanische Stabilisierung von Zellverbänden, Zugelastizität.

Zytoskelett - Intermediärfilamente für bestimmte Zellen

Zytokeratin: Epithelzellen
Vimentin: Fibroblasten, Fettzellen, Endothelzellen
Neurofilamente: Neurone
Desmin: Muskelzellen
GFAP: Astrozyten (Gliazellen im ZNS)

Zytoskelett - Mikrofilamente

Größe: 6-7 nm Durchmesser
Polymerisation: Von G-Aktinmonomeren zu F-Aktin-Filamenten.
Polarität: Minus- und Plus-Ende.
Funktionen: Stabilisierung von Zellverbänden, Oberflächenstrukturen, Fortbewegung, Muskelkontraktion, Vesikeltransport mit Myosin V.

Zellkontakte - Desmosomen

Funktion: Mechanische Stabilisierung von Zellen im Zellverband. Bestehen aus Haftplatten und Plaque. Verbindung durch Cadherine und Intermediärfilamente. Erkennbar als elektronendichte Strukturen zwischen benachbarten Zellen.

Zellkontakte - Hemidesmosomen

Funktion: Verankern Zellen an der Basalmembran. Befestigung mittels Integrinen an Basallamina. Rolle bei der Haftung von Epithel- oder Endothelzellen.

Zellkontakte - Adhärenzkontakte

Funktion: Mechanische Verbindung zwischen Zellen. Verbindung durch Aktinfilamente, Zonula adhaerens, Punctun adhaerens, Fascia adhaerens.

Zellkontakte – Tight Junctions

Funktion: Gürtelförmige Struktur, verhindert parazellulären Transport. Bestehen aus Claudinen und Occludinen. Bildet eine Diffusionsbarriere in Epithelien. Polare Differenzierung.

Zellkontakte – Gap Junctions

Funktion: Stoffaustausch und elektrische Kopplung zwischen Zellen. Durchlässig für kleine Ionen und Moleküle. Bestehen aus Connexonen, welche aus Connexinen bestehen.

Zellkontakte – Fokalkontakte

Funktion: Punktförmige Strukturen, vermittel Kontakt zur extrazellulären Matrix. Rolle im Gefäßendothel und Muskel-Sehnen-Übergänge.

Kurz Wiederholung - Zellkontakte

Übersicht über die wichtigsten Zellkontakte und ihre Funktionen.

Oberflächendifferenzierung - Mikrovilli

Funktion: Oberflächenvergrößerung, Resorption bei resorbierenden Epithelien.
Aufbau: Fingerförmige Ausstülpungen der Zellmembran. Länge bis zu 2 µm, Dicke etwa 0,1 µm. Aktinfilamente versteifen die Ausstülpungen.

Oberflächendifferenzierung – basales Labyrinth

Funktion: Eingefaltete basolaterale Zellmembran. In Nierentubuli und Speicheldrüsen. Mitochondrien für Energieversorgung.

Oberflächendifferenzierung – Kinozilien

Funktion: Bewegliche Zellfortsätze mit „9 × 2 + 2“-Mikrotubuli-System. Basalkörperchen verankern sie im Zytoplasma. Motilität durch Dynein und Kinesin.

Oberflächendifferenzierung – Stereozilien

Funktion: Ähnlich Mikrovilli, aber unbeweglich. Beteiligt an Resorption und Sekretion. Sinnesstrukturen. Aktinfilamente.

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Description

Dieses Quiz behandelt zentrale Konzepte der Zytologie, insbesondere die Funktionen und Strukturen von Organellen und dem Zytoskelett. Testen Sie Ihr Wissen über das sarkoplasmatische Retikulum, Mikrotubuli, und Zellkontakte. Ideal für Studenten der Biologie oder Medizin.