MedAT Vorbereitung: Zytoskelett PDF

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MedAT Vorbereitung | Biologie | Zytoplasma & Zytoskelett 26.01.25, 07:51 Test wechseln! MedAT Test wechseln: MedAT Kontakt Impressum & Datenschutz Warenkorb Angebot MedAT Onlinekurs BMS Academy KFF Academy 4-tägiger MedAT Kurs MedAT Testsimulation MedAT App All-in-One Paket Buch: Übungsbuch Buch: Testsimulation Infos MedAT-H MedAT-Z Punkteverteilung Blog Glossar studymed Über Uns Support https://www.studymed.at/backend/lernen/inhalt/url/zytoskelett Seite 1 von 13 MedAT Vorbereitung | Biologie | Zytoplasma & Zytoskelett 26.01.25, 07:51 Kooperationen Shop MedAT Premium Starten Meine Vorbereitung Lernstatistik Kommentare Merkliste Termine Mein Profil Einstellungen Level Logout Warenkorb Übung » Biologie Speichern Drucken 00:35 Das Zytoskelett (Zellskelett) 1. Einleitung 2. Mikrotubuli 3. Mikrofilamente 4. Intermediärfilamente 5. Zentriolen 6. Kontrollfragen 1. Einleitung Das Zytoskelett (Zellskelett) dient der Stabilisierung von Zellen und ist für deren Form verantwortlich. Es spielt auch eine große Rolle für die Motilität (aktive Bewegungen) der Zelle. Es handelt sich dabei um ein aus Proteinen aufgebautes Netzwerk, welches für die intrazelluläre und die gesamte Zellbewegung zuständig ist. Dieses Netzwerk besteht aus 3 verschiedenen Klassen von Zytoskelettfilamenten: Mikrotubuli („Röhre“): Tubulin Mikrofilamente (Aktinfilamente, „Faser“): Aktin Intermediärfilamente: viele verschiedene… https://www.studymed.at/backend/lernen/inhalt/url/zytoskelett Seite 2 von 13 MedAT Vorbereitung | Biologie | Zytoplasma & Zytoskelett 26.01.25, 07:51 Abb. 1: Bestandteile des Zytoskeletts 2. Mikrotubuli Mikrotubuli sind stabile zylinderförmige Proteine, die auch Makrofilamente genannt werden. Sie bilden in der Regel keine Bündel, sondern laufen meist ungeordnet nebeneinander her. Sie gehen strahlenförmig von einem Mikrotubuli-Organisationszentrum aus. Das Protein, aus dem die Mikrotubuli bestehen, heißt Tubulin. Es handelt sich hierbei um ein globuläres Protein, das in den Formen alpha- und beta-Tubulin vorkommt. Abb. 2: Mikrotubuli https://www.studymed.at/backend/lernen/inhalt/url/zytoskelett Seite 3 von 13 MedAT Vorbereitung | Biologie | Zytoplasma & Zytoskelett 26.01.25, 07:51 Funktionen: Stabilisierung der Zelle und Erhaltung der Zellform Verteilung von Organellen und Makromolekülen Mitose (als sogenannte Spindelfasern transportieren die Mikrotubuli die Chromosomen in die Tochterzellen; hierbei knüpfen sich die Kinetochoren, welche an die Zentromere der Chromosomen angelagert sind, an die Spindelfasern an) Als Neurotubuli transportieren sie in Nervenzellen Neurotransmitter-Vesikel von den Golgi-Apparaten entlang der Axone zu den Synapsen. In Pigmentzellen der Haut transportieren sie die Pigmentgranula in die Zellfortsätze. In Kinozilien befinden sich besonders stark angeordnete Mikrotubuli, die über seitlich angeknüpftes Dynein (ein Motorprotein) gegeneinander verschoben werden. Dadurch entsteht die Bewegung der Kinozilien. Ähnliches gilt auch für die Geißeln der Samenzellen (siehe Kapitel Zellmembranen). Die Mikrotubuli gehen dabei von den Basalkörpern in den Basen der Zilien aus. Sie besitzen eine 9x2+2 Struktur. Auf den Mikrotubuli können sogenannte Motorproteine eingesetzt werden. Man unterteilt die eingesetzten Motorproteine in zwei Gruppen: Kinesine bewegen sich in Richtung Plus-Ende und transportieren sogenannte Mantelproteine, die mit einer Art "Fracht" beladen werden können. Dyneine bewegen sich in Richtung Minus-Ende und sind langsamer. Sie transportieren aber ebenfalls Mantelproteine, die beladen werden können. Vorkommen Spindelapparat Zentriolen (Basalkörper) Zytoplasma Zilien Geißeln 3. Mikrofilamente (= Aktinfilamente) Aktinfilamente kommen in allen Eukaryontenzellen vor und sind mit zahlreichen anderen Proteinen assoziiert. Das „wichtigste“ assoziierte Protein ist jedoch das Motorprotein Myosin, ein Myofilament (= „Muskelfilament“), das gemeinsam mit Aktin die wesentlichen Strukturelemente der Muskelzellen bildet. In den Muskelzellen werden Aktin- und Myosinfilamente als kontraktile Einheiten bezeichnet, da sie die Kontraktion der Muskelzellen ermöglichen. Mikrofilamente beeinflussen darüber hinaus die Gestalt der Zelle und haben indirekt über ihre Proteine Einfluss auf die Zytoplasmakonsistenz. Auch die gewisse Stabilität der aufrecht stehenden Mikrovilli ist u.a. auf die Mikrofilamente zurückzuführen (mehr dazu im Kapitel 'Zilien, Geißeln, Mikrovilli’). Ein Mikrofilament bzw. Aktinfilament ist aus zwei helikal umeinander gewundenen Aktin-Einzelfäden aufgebaut und besitzt einen Durchmesser von ca. 7 nm. Die Mikrofilamente findet man direkt unterhalb der Plasmamembran, mit der sie über bestimmte Segmente verbunden sind. Die Form einer Zelle beruht zum größten Teil auf der Organisation von zellmembrannahen Aktinfilamentbündeln und Netzwerken, wie auch deren Anbindung an die Zellmembran. Die Verbindung zur Zellmembran und die Verknüpfungen zu bestimmten Membranproteinen stabilisieren die Struktur der Zelle zusätzlich. https://www.studymed.at/backend/lernen/inhalt/url/zytoskelett Seite 4 von 13 MedAT Vorbereitung | Biologie | Zytoplasma & Zytoskelett 26.01.25, 07:51 Abb. 3: Mikrofilament 4. Intermediärfilamente Die Intermediärfilamente sind intrazelluläre Bestandteile des Zellskeletts und bestehen aus fibrillären Untereinheiten. Über Intermediärfilament-assoziierte Proteine werden die Filamente mit anderen Strukturen des Zytoskeletts, der Zell- und Kernmembran sowie dem Zytoplasma verbunden. Die Intermediärfilamente gehen von den Desmosomen aus. Die folgende Tabelle muss nicht auswendig gelernt werden, es schadet aber sicher nicht, sie zu überfliegen. Intermediärfilamente Filament-Typ Vorkommen Vimentin Leukozyten, Endothelzellen, Fibroblasten Desmin Muskelzellen Peripherin Periphere Neurone Keratin Epithelzellen GFAP (Glial fibrillary acidic Gliazellen protein) Neurofilamente Neuronen Nukleäre Lamina (liegt unterhalb der inneren Lamin (!) Kernmembran) Abb. 4: Intermediärfilament 5. Zentriolen Die zylinderförmigen Zentriolen sind eine Konstruktion aus Mikrotubuli. Sie bestehen aus 9 Mikrotubuli-Tripletts und sind untereinander durch Mikrofilamente verbunden. Sie kommen immer paarweise vor und spielen eine sehr wichtige Rolle bei der Zell(kern)teilung (Mitose). Dabei wandern die zwei Zentriolenpaare (= Centrosom, wurde vor der Mitose verdoppelt) auseinander und bilden ein Fasergerüst aus Spindelfasern, an denen entlang sich die geteilten Chromosomenpaare zu den zwei „Polen“ hinbewegen. https://www.studymed.at/backend/lernen/inhalt/url/zytoskelett Seite 5 von 13 MedAT Vorbereitung | Biologie | Zytoplasma & Zytoskelett 26.01.25, 07:51 Abb. 5: Zentriole Kontrollfragen: 1 Das Zytoskelett besteht aus welchen der folgenden genannten Zytoskelettfilamenten? 1. Mikrofilamente 2. Intermediärfilamente 3. Aktinfilamente 4. Mikrotubuli 5. Myosinfilamente 1. 1., 2. und 4. sind richtig. 2. Alle sind richtig. 3. 1., 2., 3. und 4. sind richtig. 4. 1., 2. und 3. sind richtig. 5. 1. und 2. sind richtig. Lösungsweg Das Zytoskelett ist ein aus Proteinen bestehendes Netzwerk. Es ist aus drei verschiedenen Filamentsystemen aufgebaut: Mikrotubuli, Intermediärfilamente und Aktinfilamente (auch Mikrofilamente genannt). Myosinfilamente sind nicht Teil des Zytoskeletts, haben aber eine wichtige Aufgabe bei der Kontraktion von Muskeln. 2 Welche Aussage ist falsch? 1. Mikrofilamente sind mit Aktin und noch vielen anderen Proteinen assoziert. 2. Intermediärfilamente bestehen aus fibrilären Untereinheiten, welche mit vielen verschiedenen Proteinen verbunden sind. 3. Mikrotubuli kommen in jedem Zellkompartiment vor. 4. Die Intermediärfilamente gehen von den Desmosomen aus. 5. Mikrotubuli sind in der Mitose daran beteiligt die Chromosomen in die Tochterzelle zu transportieren. https://www.studymed.at/backend/lernen/inhalt/url/zytoskelett Seite 6 von 13 MedAT Vorbereitung | Biologie | Zytoplasma & Zytoskelett 26.01.25, 07:51 Lösungsweg Zellkompartimente bezeichnen gleichartige Räume in einer Zelle, welche eine spezifische Funktion für die Zelle haben. Mikrotubuli kommen nicht in allen Zellkompartimenten vor, aber in folgenden Strukturen: Spindelapparat, Zentriolen, Zytoplasma, Zilien und Geißeln und sind vor allem als Teil des Zytoskeletts sowie für ihre Beteiligung an der Mitose bekannt. 3 Welche Aussage ist falsch? 1. Das Zytoskelett besteht aus einem komplexen Netzwerk von Proteinfilamenten im Zytoplasma. 2. Mikrotubuli sowie Aktinfilamente sind aus globulären Proteinuntereinheiten aufgebaut. 3. Ein Mikrotubulus bleibt bis zu seinem Lebensende unverändert. 4. Intermediärfilamente sind deutlich beständiger als Mikrotubuli und Aktinfilamente. 5. Mikrotubuli erstrecken sich von ihrem Organisationszentrum aus in die Zellperipherie. Lösungsweg Mikrotubuli sind dynamische polare Strukturen und unterliegen einem ständigen Auf- und Abbau an ihren Enden (am positiven Ende mehr Aufbau, am negativen Ende mehr Abbau), wodurch Bewegung ermöglicht wird. 4 Welche Aussage zu Zentriolen ist NICHT richtig? 1. Zentriolen treten paarweise auf. 2. Zentriolen wurden deshalb so benannt, weil sie sich im Zentrum der Zelle aufhalten. 3. Sie befinden sich häufig im Mikrotubuli-Organisationszentrum. 4. Sie sind daran beteiligt die Richtung der Zellteilung zu bestimmen, da sie die Polarität der Zelle für die Mitosespindel festlegen. 5. Auch das aus Zentriolen gebildete Zentrosom muss sich vor der Zellteilung verdoppeln. Lösungsweg Zentriolen halten sich in der Nähe des Zellkerns auf. Während der Mitose und Meiose werden die Zentriolen an die Pole der Zelle verlagert, wo sie Ausgangspunkt für die Bildung des Spindelapparats sind. Ihr Name kommt wohl aus dem Griechischen und bedeutet so viel wie Stachel, Sporn oder Mittelpunkt. 5 Welche der folgenden Aussagen ist/sind richtig? 1. Der bei der Zellteilung benötigte Spindelapparat ist aus Mikrotubuli aufgebaut. 2. Intermediärfilamente werden von nur einem bestimmten Protein gebildet. 3. Aktinfilamente haben eine Bedeutung für die Bewegungsfunktion von Zellen. 4. Ein Aktinfilament hat einen Durchmesser von ca. 7 nm. 5. Aktinfilamente spielen bei der Muskelkontraktion eine wichtige Rolle. 1. Alle sind richtig. 2. 1. und 2. sind richtig. https://www.studymed.at/backend/lernen/inhalt/url/zytoskelett Seite 7 von 13 MedAT Vorbereitung | Biologie | Zytoplasma & Zytoskelett 26.01.25, 07:51 3. 1. und 5. sind richtig. 4. 1., 2. und 4. sind richtig. 5. 1., 3., 4. und 5. sind richtig. Lösungsweg Der Spindelapparat wird während Mitose und Meiose von Mikrotubuli ausgebildet. Das Zytoskelett, darunter auch die Aktinfilamente, ermöglicht Bewegungen (in) der Zelle. Aktin- und Myosinfilamente sind an der Kontraktion der Muskeln beteiligt. Da Aktin kleiner ist als Myosin, werden die Aktinfilamente in der Muskelzelle auch als dünne Filamente bezeichnet. Intermediärfilamente sind aus verschiedenen Gruppen von Proteinen aufgebaut. 6 Welche der folgenden Aussagen ist falsch? 1. Mikrotubuli spielen eine wichtige Rolle bei der Zellteilung. 2. Aktin kommt in allen eukaryontischen Zellen vor. 3. Kinesine und Dyneine gehören zu den Motorproteinen, welche sich auf den Mikrotubuli befinden und Mantelproteine transportieren. 4. Der Mikrotubulus wird auch als Kraftwerk der Zelle bezeichnet. 5. Über Mikrofilamente miteinander verbundene Mikrotubuli-Tripletts stellen die Zentriolen dar. Lösungsweg Als das "Kraftwerk der Zelle" werden die Mitochondrien bezeichnet, denn sie stellen der Zelle über die Atmungskette Energie zur Verfügung. Die Mikrotubuli sind vor allem bei der Mitose, sowie bei Transportvorgängen in der Zelle von Bedeutung. 7 Welche der folgenden Aussagen ist falsch? 1. Unter Zytoskelett versteht man ein aus Proteinen aufgebautes Netzwerk im Zytoplasma eukaryontischer Zellen. 2. Beim Zytoskelett handelt es sich um ein unveränderbares steifes Gerüst, daher der Name „Skelett“. 3. Man unterscheidet drei Klassen von Zytoskelettfilamenten, die jeweils von unterschiedlichen Proteinklassen gebildet werden. 4. Mikrotubuli trifft man normalerweise ungebündelt an. 5. Zentriolen bestehen aus Mikrotubuli. Lösungsweg Das Zytoskelett ist keineswegs unveränderbar und steif. Es dient zwar zur Stabilisierung und Formgebung der Zelle, doch genauso ist es für die Bewegung (in) der Zelle verantwortlich. Als Beispiel für ständige Veränderung dienen die Mikrotubli, die ein wesentliches Element des Zytoskeletts darstellen. Sie unterliegen fortwährend einem Auf- und Abbau an ihren Enden. 8 https://www.studymed.at/backend/lernen/inhalt/url/zytoskelett Seite 8 von 13 MedAT Vorbereitung | Biologie | Zytoplasma & Zytoskelett 26.01.25, 07:51 Welche der folgenden Aussagen ist richtig? 1. Das Zytoskelett besteht zum Großteil aus Kohlenhydraten. 2. Hauptverantwortlich für Bewegungen innerhalb der Zelle sind die Mikrofilamente. 3. Mikrotubuli sind Proteinpolymere. 4. Mikrofilamente spielen eine wichtige Rolle beim Transport von Zellorganellen. 5. Hauptaufgabe der Mikrotubuli ist die Verankerung des Zytoskeletts und die Zell-Zell-Interaktion Lösungsweg Mikrotubuli sind röhrenförmige Polymere aus dem Protein Tubulin. Das Zytoskelett besteht aus vielen weiteren Proteinen (z.B. Aktin), welche den größten Bestandteil des Zytoskeletts darstellen. Die Mikrotubuli sind hauptsächlich an der Bewegung in der Zelle, sowie an Transportmechanismen beteiligt. Sie unterliegen einem ständigen Auf- und Abbau an ihren Enden und stehen mit Motorproteinen in Verbindung. Für die Verankerung des Zytoskeletts sind vor allem die Aktinfilamente verantwortlich. 9 Die innere Kernmembran wird von welchem Intermediärfilamentprotein unterstützt? 1. Keratin 2. Lamin 3. Occludin 4. Claudin 5. Aktin Lösungsweg Lamine bilden die Kernlamina, welche der inneren Kernmembran direkt anliegt und die Kernhülle stabilisiert. 10 Die Mikrofilamente sind zu finden: 1. Direkt unter der Plasmamembran. 2. Zwischen zwei benachbarten Zellen. 3. In Kinozilien. 4. Im Endoplasmatischen Retikulum. 5. Im Kernkörperchen. Lösungsweg Die Aktinfilamente (Mikrofilamente) befinden sich direkt unter der Zellmembran und sind an diese angebunden. Sie sind daher maßgebend für die Formgebung der Zelle verantwortlich. Lösungsweg Überprüfen zurück zur Übersicht https://www.studymed.at/backend/lernen/inhalt/url/zytoskelett Seite 9 von 13 MedAT Vorbereitung | Biologie | Zytoplasma & Zytoskelett 26.01.25, 07:51 Kommentare Verbleibende Zeichen 800 Schreibe einen Kommentar (maximal 800 Zeichen)... Absenden studymed.at | Deine Lernplattform für den MedAT 2025! 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