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Wofür stehen die Abkürzungen IZR, IZF, EZR, EZF
- IZR Intrazellulärraum
- IZF Intrazelluläreflüssigkeit
- EZR Extrazellulärraum
EZF Extrazelluläreflüssigkeit (Wasserhaltige Räume)
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Nennen Sie Bestandteile einer Eukaryotischen Zelle. (7)
- Zellkern
- Glattes Endoplasmatisches Retikulum
- Raues ER
- Golgiapparat
- Zentriaolen
- Kinozilien
- Mikrotubulie
- Mitochondrium
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Wozu dient der Golgiapparat?
Vesikelbildung (für Transport)
Proteinbildung (Lysoom, für Verdauungsprozesse)
Sekretbildung (IZF)
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Nennen Sie Arten der Zellverbindungen.
- Adhäsionskontakte (z.B. Desmosomen):
- mechanische Verbindungen, verbinden Zytoskelett benachbarter Zellen
- Kommunikationskontakte (z.B. Gap Junctions):
- koppeln benachbarte Zellen in elektrischer und z.T. auch metabolischer Hinsicht
- Bsp.: Knochen
- Verschlusskontakte (Zonula occludens aus Tight Junctions):
- verschließen den Interzellularspalt zwischen benachbarten Zellen, Bluthirnschranke
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Erklären Sie den Ablauf eines Regelkreises und nennen Sie Beispiele.
Regler (Sollwertvorgabe – Führungsgröße)
- Ist-Wert wird mit Soll-Wert verglichen
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bei Abweichungen die Stellgröße verändert (efferente Nervenbahnen)
geregeltes System -> Sensor -> Regler
Beispiele: Blutduruckregelkreis, Muskeln, Glukosekonzentration im Blut, Laufen, Gehen, Stehen
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Nenne die Phasen eines Zellzyklus.
- Interphase:
- 1.
- G0: Ruhepause ohne Zellteilung, stabile
- langandauernde Arbeitsphase (Herzmuskelzelle, Skelettmuskelzelle)
- 2.
- G1 (Gap Phase): Kontrolle (DNA intakt? Zellgröße
- OK?)
- 3.
- S: Synthesephase (DNA Teilung)
- 4.
- G2: Kontrolle
- Nieren-, Leber-, Pankreas-, Epithelzellen können wieder in den Zellzyklus
- eintreten. Auch eine Verletzung, z.B. ein tiefer Schnitt regen die Fibroblasten
- an.
Mitose
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Die Mitose:
Was, wozu, Phasen, lokalisation?
Zellteilung, ca.60min
- Verteilung der Chromosomen auf Tochterzellen;
- Mitose findet häufig in Schleimhautzellen (besonders anfällige Gewebe),
- Embryonal, Fetal Entwicklung … beim Wachstum, Blut (Erythrozyten leben nur 3
- Monate)
Pro- Meta- Ana- Telophase
- Mitose findet häufig in Schleimhautzellen,
- Embryo-, Fetalentwicklugn, im Blut statt
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Was ist ein Gen?
der DNA Abschnitt der die Produktion eines Proteins kodiert.
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Was ist ein Protein? Welche Aufgabe haben Proteine?
Proteine (Eiweiße) sind komplexe Verbindungen in Lebewesen.
Wichtigste Funktionen:
Baustoff von Zell- und Gewebssturkturen
Stoffwechselsteuerung als Enzym oder Hormon
Abwehr durch Antikörperbildung
Blutstillung durch Gerinnungsfaktoren
Bewegung durch kontraktile Eiweiße
Stofftransport
Festigung und Schutz, z.B. Kollagen in Hut und Knochen
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Welche Vorgänge sind für die Herstellung von Proteinen notwendig?
- 1.
- Transkription: Gen Ablesen, DNA (Adenin –
- Thymin, Guanin – Cytosin) in mRNA (Adenin – Uracil, Guanin – Cytosin) Molekül
- transkribiert, da DNA den Zellkern nicht verlassen kann.
- 2.
- Translation: Übersetzung der Basensequenz der
- mRNA in Aminosäuresequenz des Proteins, an Ribosomen. Transfer-RNA dient zur
- Übersetzung von Basentripplet in Codon
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Nennen Sie die Typen der Stammzellen
- 1. Embryonale Stammzelle
- 2. Pluripotente Stamzelle (z. B. im Knochenmark, haben weniger Entwicklungsmgl.)
- 3. Adulte Stammzelle (im gesamten Körper, erstezen verbrauchte Zellen)
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Woraus besteht eine Plasmamembran?
- Glykokalix: besteht aus Zuckeranteilen der Glykoproteine und Glykolipide der Zellmembran
- Lipid Doppelschicht
- Membranproteine
- Zytosol (IZR)
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Nenne die Eigenschaften der Plasmamembran!
Semipermeable Membran → ermöglicht Diffusion
durchlässig für kleinere lipidlösliche, ungeladene Substanzen
undurchlässig für Eiweiße/ wasserlösliche Stoffe
Abgrenzend
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Nenne die Funktionen der Plasmamembran!
- Hülle, Abgrenzung und Schutz
- Permiabilitätsbarriere
- Membranpotential
- Stofftransport
- Rezeptoren zur Kommunikation mit der Umwelt
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Nenne mehrere Arten von Proteinen!
- - Ionenkanäle
- sind verschließbar, z.B. für Na, Ca, K, Cl
- - Carrier-Proteine
- kleine hydrophile Moleküle, nur bergab
- - Zelladhäsionsmoleküle
- zuständig für Zellkontakte
- - Aquaporine
- Pore für Wasser
- - Ionenpumpen
- transportieren Ionen gegen deren
- Konzentrationsgradienten
- - Gapjunctions
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Nennen Sie Arten des Transportes durch die Plasmamembran und erklären Sie diese kurz.
Passiver Transport:
Diffusion gleicht Konzentrationsdifferenzen aus und verbraucht dabei die eigene Energie
- Nur für kurze Strecken geeignet
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- Transport mit dem Konzentrationsgefälle /
- Bergab-Transport
- Diffusion (Konzentrationsausgleich), Osmose
- (Wasserdiffusion), Filtration
Aktiver Transport:
- Gegen das Konzentrationsgefälle, unter
- Energieverbrauch (ATP)
Primär-aktiver Transport: Durch Membranpumpen
Sekundär aktive Transport: Transport durch Carrierprotein
Tertiär aktiver Transport: mittels Vesikel
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Was besagt die Brown´sche Molekularbewegung?
- Ionen/Moleküle
- bewegen sich aufgrund der zufälligen, thermischen Bewegung, Bewegungen in alle
- Richtungen des Raumes, eine Netto-Diffusion ist erst bei einem
- Konzentrationsgefälle möglich
es erfolgt der Ausgleich von Konzentrationsdifferenzen
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Was besagt das Fick´sche Diffusionsgesetz?
- Die Diffusionsrate ist abhängig von der
- Diffusionsfläche
- Diffusionskoeffizient
- Konzentrationsdifferenz
- Diffusionstrecke / Dicke der Trennwand
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Nennen Sie zwei Arten des Vesikeltransportes.
Exozytose: Bildung in Zelle und Verschmelzen mit Außenmembran, geben Inhalt nach außen ab.
Endozytose: Proteine sammeln sich an der äußeren Plasmamembran an und werden in ein Vesikel geschnürt, welches dann innerhalb der Zelle ist.
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Ionenkonzentrationen wichtiger Ionen im IZR und EZR erregbarer Zellen.
- Intrazellulär (mmol/l)
- Na+ 5-15
- Cl- 4-5
- K+ 120-150
- EZR:
- Na+ 140-150
- CL- 120-150
- K+ 4-5
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Nennen sie Funktionen des Vesikeltransportes.
Exozytose:
Export von Makromolekülen
Freisetzung von Hormonen
Freisetzung von Neurotransmittern
Einbau von Membranproteinen in die Plasmamembran
Endozytose:
- Aufnahme von Extrazellulärflüssigkeit und
- enthaltenen Stoffen (Wahllos oder Rezeptorgesteuert)
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Nennen sie die Transportarten bei Zellen.
Intrazellulär: z. B. zwischen Kern und Zytoplasma
Transzellulär: zur Kontrolle der passierenden Stoffe
Parazellulär: zwischen Epithelzellen hindurch, bei Blut-Hirn-Schranke unmöglich
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Was ist das Ruhe(membran)potential?
Spannung erregbarer Zellen im nicht erregten Zustand.
- Der Transport von Ionen über eine Membran erzeugt
- eine ungleiche Verteilung von Ladungsträgern und damit eine Potentialdifferenz
- (dank der Natrium Kalium Pumpe/ATPase).
Ruhepotential nur bei lebenden Zellen
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Wie erfolgt der Aufbau des Ruhemembranpotentials?
1. Die Na+/K+-Pumpen transportieren unter ATP-Verbrauch Kaliumionen in die Zelle und im Gegenzug Natriumionen aus der Zelle heraus. Innerhalb der Zellen herrscht daher eine höhere Kaliumkonzentration.
2. Die Zellmembran ist für Ionen unterschiedlich durchlässig (permeabel), was auf die Ionenkanäle - auch Tunnelproteine genannt - zurückzuführen ist. Die Natriumkanäle sind normalerweise geschlossen, während die Kaliumkanäle offen stehen, was die Diffusion von Kaliumionen ermöglicht.
3. Die Kaliumionen diffundieren so lange nach außen, bis sich ein Gleichgewicht zwischen denosmotischen und den elektrischen Kräften einstellt. Das heißt: Die Kaliumionen folgen dem osmotischen Gradienten zwischen hoher intrazellulärer und geringer extrazellulärer Kaliumkonzentration so lange, bis sie die in der Zelle verbliebene negative Ladung zurückhält.
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Wie entsteht eine Ruhemembranpotential?
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- In der Zelle wird das Ruhepotential Em von der
- K+ Verteilung dominiert
- ·
- Die genaue Lage des Ruhepotentials unterscheidet
- sich zwischen Zelltypen, z. B. haben Muskelzellen eine höhere CL- Permeabilität
- und daher ein weniger negatives Em als Neuronen. Typischerweise liegt Em bei -50 bis -100 mV (Zellinneres negativ
- geladen gegenüber der Umgebung)
- ·
- Die Aufrechterhaltung des Membranpotentials
- erfolgt aktiv und unter ATP Verbrauch durch die Na+ K+ ATPase
- ·
- In Ruhe werden etwa 30% des Grundumsatzes des
- Körpers für die Aufrechterhaltung des Ruhepotentials der Nerven und
- Muskelzellen benötigt
- Alle
- Zellen haben ein Ruhepotentital. Muskelzellen und Neuronen können aber die
- Ionen Ionenleitfähigkeit
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