Glossar Zytologie
Das folgende Kapitel enthält eine Liste mit wichtigen Begriffen und Stichworten aus der Zytologie. Gängigerweise werden Begriffe wie Transport auch in anderen Themenschwerpunkten der Biologie verwendet. Die Zytologie und Ihre Fachbegriffe stellt eine wichitige Wissensgrundlage für alle anderen Themenbereiche dar!
Expertentipp
Der Transport einer Substanz (Bsp.: Ion, Neurotransmitter, ...) erfolgt entgegen dem Konzentrationsgefälle und unter verbrauch von Energie (z.B. ATP-Verbrauch).
Expertentipp
Aminosäuren stellen den Grundbaustein der Proteine dar. Sie besitzen - wie ihr Name sagt - immer eine Aminogruppe (-NH2) und eine Säuregruppe (-COOH), ein Wasserstoffatom und ein "Rest" oder eine Seitengruppe "R".
R bestimmt die Eigenschaften der Aminosäure, in dem dieser Rest unterschiedliche Eigenschaften wie sauer, basisch, aromatisch, schwefelhaltig, polar zeigen kann.
Aminosäuren werden über Peptidbindungen zu Peptiden oder Proteinen verbunden.
Expertentipp
oder programmierter Zelltod. Lebewesen können ganz gezielt und aktiv einzelne Zellen abbauen. Dies geschieht z.B. im Rahmen der Embryonalentwicklung (wir haben keine Schwimmhäute zwischen den Fingern:-)) oder auch im Rahmen der Immunologie durch Abtötung infizierter Zellen. Gut erforscht wurde die Apoptose am Fadenwurm Caenorhabditis elegans.
Expertentipp
Das Wort Bakteria entstammt der griechischen Sprache und steht für Stab oder Stäbchen. Nun inzwischen kennt man Bakterien in unterschiedlichsten Formen, der Name für die einzelligen, selbstständig lebenden Mikroorganismen ist aber geblieben.
Bakterien sind Prokaryoten und besitzen keinen Zellkern oder Organellen, wie man dies von eukaryotischen Zellen her kennt.
In der Molekularbiologie dient das Bakterium Escherichia coli als "Labor-Experimentier-Werkzeug", in der Lebensmittelherstellung gibt es ohne Hilfe von Bakterien keine Salami, keinen Joghurt oder Käse. Viele Bakterien kennt man als Krankheitserreger (z.B. Cholera, Scharlach oder Tetanus).
Expertentipp
Eine Biomembran ist eine Lipiddoppelschicht und aus Lipiden (in der Regel Phospholipide aber auch z.B. Cholesterin) und Proteinen aufgebaut. Die Biomembran grenzt ein Lebewesen oder einzelne Zellen in einem Lebewesen von der Umwelt ab. Die Biomembran ist eine sehr flexible und stabile Barriere gegen "Aussen".
Proteine wie spezielle Pumpen oder Kanäle sorgen dafür, dass die Membran ganz bestimmte Ionen oder Biomoleküle in das Zellinnere einlässt.
Organellen besitzen ebenso Biomembranen, ebenso Vesikel oder die roten Blutkörperchen.
Expertentipp
Chloroplasten sind Ort der Fotosynthese. Sie sind Organellen in Pflanzen und charakteristisch durch ihre grüne Färbung (Chlorophyll).
Entwicklungstechnisch sind diese wichtigen Organellen vermutlich aus Bakterien entstanden, die in eukaryotischen Zellen eingewandert sind (->Endosymbionten-Hypothese).
In den Chloroplasten finden sich dicht gestapelte Membransysteme, die Raum für die Vorgänge der Lichtreaktion und Calvin-Zyklus bieten.
Expertentipp
Cilien oder "Wimpern", wie die Ableitung des lateinischen Cilium besagt, dienen der Fortbewegung. Entweder der Fortbewegung von kleinen Einzellern oder der Fortbewegung von Teilchen, die über die cilienbesetzten Oberflächen bewegt werden (Bsp. Darm, Nierentubuli, Eileiter).
Expertentipp
Endoplasmatisches Retikulum:
Ein Netz aus Membransystemen, das im Zytoplasma von Eukaryoten zu finden ist. Das Endoplasmatische Retikulum oder ER verbindeet den Zellkern mit dem Golgi-Apparat. Es kann in zwei charakteristische Formen eingeteilt werden.
- glattes ER
- raues ER
Wobei diese beiden Anteile des endoplasmatischen Retikulums auch unterschiedliche Aufgaben übernehmen. Das raue ER hat seinen Namen von den unzähligen Ribosomen, die auf seiner Oberfläche sitzen und diese "rau" erscheinen lassen. Diese Ribosomen und das ER sind für die Produktion von Proteinen zuständig, die die Zelle verlassen oder in der Zellmembran benötigt werden.
Im glatten ER finden Hormonsynthese und Entgiftungsvorgänge ihre Produktionsstätte.
Im Muskel wird das ER als sarkoplasmatisches Retikulum bezeichnet.
Expertentipp
"endo" steht für innen. Endozytose beschreibt die Aufnahme von Flüssigkeiten oder Partikeln in Zellen bzw. durch Zellen. Werden Flüssigkeiten Aufgenommen so spricht man von Phagozytose, bei festen Teilchen von Pinozytose.
Expertentipp
"exo" steht für aussen. Exozytose beschreibt die Abgabe von Flüssigkeiten oder Partikeln durch eine Zelle.
Expertentipp
"die Guten mit Kern"...Eu stammt aus der griechischen Sprache und steht für gut, Karyon für Kern.
Manchmal findet man auch den Begriff Eukaryonten. Dieser ist synonym zu Eukaryoten.
Als Eukaryoten beschreibt man Einzeller oder Vielzeller, die einen Zellkern besitzen. Dies sind z.B. die Zellen des Menschen oder auch Hefezellen. Beide trotz massivem Größenunterschied sind Eukaryoten!
Zellteilung erfolgt durch Mitose, Eukaryoten besitzen neben dem Zellkern noch viele Organellen wie z.B. Mitochondrien.
Expertentipp
sind organische Säuren, die in den Lipiden vorkommen. Je nach Anzahl der Doppelbindungen (keine = gesättigt; ein = ungesättigt; mehrere = mehrfach ungesättigt) zeigen sie unterschiedliche chemische Eigenschaften. Manche Fettsäuren sind für den Menschen essentiell (Bsp.: Linolensäure).
Expertentipp
dieses System an Membranen bzw. Vesikeln übernimmt die Fertigstellung von Proteinen, die die Zelle verlassen, oder Bestandteil der Biomembran werden.
Expertentipp
Membrandurchgänge, die den Übertritt ganz bestimmter Ionen oder Biomoleküle zulassen. Der Kanal kann in Abhängigkeit von Liganden oder auch spannungsabhängig gesteuert sein. Besonders in der Neurobiologie wird die wichtige Aufgabe der Ionenkanäle deutlich.
Expertentipp
Betrachtet man Zellen von Eukaryoten, so finden sich im Zytoplasma Organellen. Die Zelle ist deutlich in Räume oder Kompartimente unterteilt. Diese Kompartimentierung dient der Aufgabentrennung. So kann in jedem Organell ein ganz bestimmtes Millieu erzeugt werden, das für die zu bewältigenden Aufgaben optimal ist.
Expertentipp
griechisch für Fett!
Als Lipide wird eine Gruppe chemischer Verbindungen bezeichnet, die sich in organischen Lösemitteln gut lösen lassen, in Wasser hingegen nicht. Dies sind z.B. Phospholipide oder Glykolipide aber auch Steroidhormone oder Öle.
Expertentipp
kommt von auflösen...
Die Zerstörung der Zellmembran wird gängigerweise als Lyse bezeichnet. Neben Seifen oder Detergentien können auch Phagen Zellen auflösen.
Expertentipp
Organell der Zellatmung bzw. der Atmungskette!
Die Vorgänge oxidative Decarboxylierung, Citrat-Zyklus und Atmungskette laufen in den Mitochondrien ab. Mitochondrien zeichnen sich durch eine extrem große Oberfläche aus, die durch Einbuchtungen erzeugt wird.
Auch bei den Mitochondrien wird eine Entwicklung über Endosymbionten-Hypothese angenommen.
Expertentipp
= Zellkern, Kern.
Jede eukaryotische Zelle enthält einen Zellkern. Hier ist die DNA, das Erbgut des Lebewesens gelagert. Der Zellkern besitzt eine doppelte Membran, die durch Kernporen mit dem Cytoplasma verbunden ist. Zum Teil geht die Kernmembran in das Endoplasmatische Retikulum über.
Expertentipp
Organelle steht für all die abgegrenzten Bereiche einer eukaryotischen Zelle. Im Prinzip bedeutet Organelle kleines Organ. Zu den Organellen gehören die Chloroplasten, Mitochondrien, Endoplasmatische Retikulum, Golgi Apparat, Peroxisomen...
Expertentipp
Osmose beschreibt die Diffusion, also die "Wanderung" eines Lösemittels durch eine semipermeable Membran. Diese Membran befindet sich zwischen zwei Lösungen unterschiedlicher Konzentration, wobei sich die Lösemittelmoleküle von der geringer konzentrierten Seite der Membran auf die höher konzentrierte Seite bewegen, so lange bis die Lösungen auf beiden Seiten die gleiche Konzentration besitzen.
Expertentipp
passiv = ohne Energieaufwand!
Membranen sind semipermeabel. Das heisst, sie sind für bestimmte Stoffe nicht durchlässig, für andere Stoffe (Bsp. Wasser, Alkohol...) hingegen schon.
Transportmöglichkeiten ohne Energieverbrauch sind
- Osmose
- Ionenkanäle
Transportmöglichkeiten entgegen dem Konzentrationsgefälle sind immer aktiv, das heißt unter Energieverbrauch.
Expertentipp
Ketten aus Aminosäuren, mit einer maximalen Kettenlänge von 100 Aminosäuren werden als Peptide bezeichnet. Dipeptide sind Verbindungen aus zwei Aminosäuren, Oligopeptide sind Peptide zwischen 2 - 20 Aminosäuren, alle über 20 Aminosäuren kan dann als Polypeptid bezeichnet werden.
Zu den Peptiden zählen viele Hormone wie z.B. auch Insulin und Glukagon.
Expertentipp
Zwischen zwei Aminosäuren kann eine kovalente Bindung, eine sogenannte Peptidbindung ausgebildet werden. Diese Peptidbindung entsteht zwischen der Amino- und der Säuregruppe beider Aminosäuren unter Freisetzung von Wasser.
Expertentipp
Als Permeabilität wird die Fähigkeit einer Membran bezeichnet, Ionen oder Biomoleküler einer bestimmten Größe durch die Membran durchzulassen.
Biologische Membranen sind in der Regel semipermeable. Das Lösemittel kann durch die Membran hindurch, größere Biomoleküle nicht.
Expertentipp
Aufnahme fester Partikel, durch Einstülpung der Biomembran, die den aufgenommenen Partikel umhüllt.
Expertentipp
Maß der Wasserstoffionenkonzentration. Lösungen mit einem pH-Wert von 7,00 sind neutral, oberhalb von 7,00 alkalisch und unter 7,00 als sauer bezeichnet.
Expertentipp
der wässrige Anteil der Zelle.
Im Plasma spielen sich sehr wichtige Stoffwechselvorgänge ab, z.B. auch die Proteinbiosynthese. In Eukaryoten sind Organellen für die einzelnen Aufgaben zuständig (Mitochondrien...).
Expertentipp
Doppelschicht aus Phospholipien, die als Barriere gegen "Aussen" fungiert. In dieser Biomembran finden sich Kanäle, Proteine, Pumpen, die für einen Austausch von Ionen oder die Zell-Zell-Kommunikation sorgen.
Expertentipp
Wird einer Pflanzenzelle Wasser entzogen, so schrumpft das Cytoplasma zusammen und löst sich von der Zellwend ab. Die Plasmolyse beschreibt dieses Loslösen.
Expertentipp
meist in der Zellmembran eingelagert empfangen diese Biomoleküle Signale z.B. durch Ligandbindung und leiten diese Information innerhalb der Zelle weiter.
Expertentipp
Reaktions-Geschwindigkeits-Temperatur-Regel. Wird die Reaktionstemperatur um 10ºC erhöht, so erhöht sich die Reaktionsgeschwindigkeit um das doppelte oder dreifache. VORSICHT:
bei Biomolekülen lässt sich diese Temperaturerhöhung nicht kontinuierlich fortführen, da es z.B. bei Enzymen zur Denaturierung des Proteins kommt.
Expertentipp
Die Körperzelle eines eukaryotischen Lebewesens wird als Somazelle bezeichnet. Körperzellen haben einen diploiden Chromosomensatz!
Expertentipp
Stammzellen sind Zellen, die absterbende Körperzellen ersetzten können. So werden die roten Blutkörperchen und die weissen Blutzellen aus Stammzellen des Rückenmarks gebildet.
Bis zu einer bestimmten Teilungsrate nach Befruchtung der Eizelle sind die Stammzellen (Embryonale Stammzellen) noch omnipotent. Aus ihnen kann ein kompletter Organismus erzeugt werden, jeder Zelltyp kann gebildet werden.
