2. Cytologie (PF)

Die viel kleineren prokaryotischen Zellen haben keinen Zellkern und ihre ringförmige DNA kommt frei im Zytoplasma vor. Zusätzlich haben z.B. Bakterien weitere kleinere DNARinge, die Plasmide. Echte, membranumschlossene Organellen kommen nur in Eukaryoten vor; Prokaryoten sind also nicht kompartimentiert. Weitere Unterschiede sind chemisch-struktureller Art, auf die hier nicht eingegangen wird.

Die Mitochondrien sind der Ort der Zellatmung, der chemischen Reaktion von Glukose mit Sauerstoff zu Kohlendioxid und Wasser. Dabei wird ATP, die Energieuniversalwährung der Zelle, produziert.

Plastiden sind ein Gruppe von Zellorganellen, die nur in Pflanzen vorkommen. Die wichtigsten sind die Chloroplasten, die hauptsächlich in den Blättern vorkommen und der Ort der Fotosynthese sind. Amyloplasten sind Plastiden, die Stärke, der Zuckerspeicherpolymer der Pflanzen, enthalten. Diese kommen z.B. in Speicherorganen (Wurzelknollen) vor. Chromoplasten enthalten Farbpigmente und geben der Blüte ihre Farbe.

Viren bestehen aus einer Proteinhülle, dem Capsid, und darin enthaltener Erbinformation. Zusätzlich können Hilfsstrukturen aus Proteinen vorhanden sein (z.B. zum Andocken an eine Wirtszelle oder ein Rohr zum Einbringen der DNA in die Wirtszelle).

Eine Heilung von AIDS ist nicht möglich, da sich das kleine HIV-Erbgut sehr schnell anpassen und so Medikamente umgehen kann. Zudem ist die Bekämpfung schwierig, weil sich das Virus meist in körpereigenen Zellen befindet. Heute werden verschiedene Medikamente gleichzeitig kombiniert verabreicht. Diese können den Entwicklungszyklus des HIV an verschiedenen Stellen hemmen: Andocken und Einschleusen des Virus blockieren, die reverse Transkriptase hemmen oder den Aufbau der Viren-Proteine stören.

Pflanzen: Tabakmosaikvirus oder Bohnenmosaikvirus; viele Pflanzen werden durch Viren befallen, die die Chlorophyllbildung stören und so zu mosaikartig verfärbten Blättern führen.

Tiere: Maul- und Klauenseuche; Viren-Befall der Schleimhäute und Hautpartien von Paarhufern. Vogelgrippe.

Mensch: Das Grippevirus führte seinen Lebenszyklus in Zellen der Atemwege durch. Das Ebolavirus kann sich in fast allen Zellen eines Menschen vermehren. Herpes, Masern, Röteln, HIV ...

Z.B.: Ob sie von einer Membran umgeben sind: Mikrotubuli und Mikrofilamente (sofern man diese überhaupt zu den Zellorganellen zählen will) bestehen aus Proteinen und haben keine Membrane. Ebenso die Ribosome. ER, Golgi, Lysosomen, Vakuolen sind von einer einfachen Membran umgeben. Der Zellkern von einer Doppelmembran. Die Mitochondrien auch von einer Doppelmembran, wobei die innere stark gefaltet ist. Und die Chloroplasten bestehen sogar aus drei Membranen; einer Doppelten aussen, und Membranstapel innen.

Die Einteilung könnte aber auch nach Funktionen geschehen: Stoffwechsel, Erbgutsicherung und -umsetzung, Stoffsynthese...

Diese Theorie basiert auf der Beobachtung, dass Chloroplasten und Mitochondrien mehrfach von einer Membrane umgeben sind, und dass sie eigene DNA haben, die nicht im Zellkern vorkommt. Es könnte sein, dass diese Zellorganellen aus einer Symbiose zweier Ureinzeller entstanden sind: Die Chloroplasten könnten z.B. eine Ur-Cyanobakterie sein, die in einer autotrophen Zelle lebt.

Diffusion: Konzentrationsausgleich zwischen zwei gemischten Stoffen auf Grund der thermischen Teilchenbewegung der Stoffteilchen.

Osmose: Diffusion über eine semipermeable Membran. Da die Membran für bestimmte Teilchen (z.B. Ionen) nicht passierbar ist, bewegt sich Wasser durch die Membran.

ER (Stoffproduktion und -umbau), Golgi (Stoffproduktion und -umbau und Adressierung), Lysosom (Abbau von Makromolekülen oder größeren Partikeln), Vakuole (Wasserhaushalt, Lagerung von (Abfall-)Produkten)

Ribosome bestehen aus rRNA und Proteinen. Ihre Hauptfunktion ist das Übersetzen (Translating) der genetischen Information von der mRNA in eine Aminosäurenkette, die später zu einem funktionalen Protein gefaltet wird.

Nur in tierischen Zellen: Lysosomen.

Nur in pflanzlichen Zellen: Zellwand, Plastiden, große Zellsaftvakuole, Plasmodesmen.

Phago- und Pinocytose sind zwei Formen der Endocytose.

Phagocytose: Umschließen von Nahrungspartikeln durch Membranärmchen und Aufnahme in einem großen Vesikel.

Pinocytose (pino = gr. trinken): Aufnahme von Wasser mit gelösten Stoffen durch eine Membraneinstülpung.

Exocytose: Export von Stoffen aus der Zelle durch das Verschmelzen von Vesikeln mit der Plasmamembrane.

Jein. Eher nicht, da sie keinen eigenen Stoffwechsel haben. Sie werden als Grenzfälle zwischen belebter und unbelebter Materie betrachtet.

AIDS ist eine Immunschwäche, die daher kommt, dass der Körper eigene Abwehrzellen (T-Zellen) zerstört weil diese vom HI-Virus befallen sind. Dadurch kommt es zu Sekundärinfektionen mit anderen Krankheitserregern.

Ein AIDS-Test versucht Virenbestandteile (Proteine) im Körper nachzuweisen.

Durch das Zusammenspiel verschiedener Mikrofilamente (Actin und Myosin; wie in den menschlichen Muskeln) kann eine Amöbe ihr Cytoplasma in eine Ausstülpung drücken und so einen „Fuss ausstrecken“ (ein sog. Pseudopod). Das Nachrücken des Zellkörpers führt zu einer gerichteten Bewegung.

Plasmodesmen sind Verbindungen zwischen dem Cytoplasma verschiedener Pflanzenzellen. Die Zellwand wird an diesen Stellen durch solche Cytoplasma-Kanäle unterbrochen.

In der Zellatmung wird Zucker mit Sauerstoff zu Kohlendioxid und Wasser verbrannt. Die Zelle gewinnt damit ATP.

In eukaryotischen Zellen findet die Zellatmung in den Mitochondrien statt.

Wie die Endung auf -ase verrät, ist die Transkriptase ein Enzym (Protein, das spezifisch chemische Reaktionen möglich macht/katalysiert). Die reverse Transkriptase schreibt (transkribiert) RNA in DNA zurück (Bei der „normalen“ Transkription wird DNA in RNA umgeschrieben). Das HIV bringt mit seiner RNA auch eine reverse Transkriptase in die Wirtszelle ein.

In der Gentechnik verwendet man einen ähnlichen Prozess im Labor.

Viroide sind virenähnliche aber noch einfachere Proteingebilde mit ganz wenig Erbinformation in Form von RNA. Krankheitserreger von Tieren und Pflanzen.

Die Definition für cytoplasmische Matrix ist in der Literatur nicht eindeutig. In der Zelle kann die flüssige Grundsubstanz ohne Zellkern, Zellorganellen, Vesikel und Cytoskelett als Cytosol bezeichnet werden. Einige Autoren setzen diesen Begriff mit cytoplasmischer Matrix gleich.

Eventuell wollte der Autor dieser Frage das Cytoskelett ansprechen, also die Mikrotubuli und Mikrofilamente aus Proteinen, die der Zelle Struktur und Bewegung verleihen.

Darüber hinaus gibt es eine extrazelluläre Matrix, die aus Glycoproteinen und Proteinen (z.B. Kollagen) aufgebaut ist und Zellen zusammenhält...

Größere Moleküle werden in Vesikeln verpackt und auf der Vesikelmembranoberfläche mit Adress-Molekülen versehen (z.B. von Golgi-Apparat). Die Vesikel werden entlang der Mikrotubuli bewegt.

In Pflanzenzellen wird durch den Einsatz von Mikrofilamenten eine ständige Cytoplasma-Strömung aufrechterhalten. Dies beschleunigt die Verteilung von Stoffen.

Prionen sind Proteine, die sich im Kontakt mit ähnlichen Proteinen vermehren können.

Rinderwahn ist eine Erkrankung, die auf eine Prioninfektion zurückzuführen ist.

Zellen können Energie in verschiedener Form speichern, je nachdem wie schnell die Energie verfügbar sein muss: ATP, Glukose, Phosphokreatin, Stärke, Glykogen, Proteine, Fette.

Das Grün der Pflanze entsteht durch die Farbpigmente Chlorophyll a und b. Rötliche Farben in den Blättern durch ein Hilfspigment der Fotosynthese, das Carotinoid.

Weiter Farbpigmente können in den Chromoplasten oder der Vakuole eingelagert werden.

Prokaryoten: Archaea, Bakterien und Cyanobakterien

Eukaryoten: Protisten, Pflanzen, Tiere, Pilze

Antibiotika sind Stoffe, die Bakterien gegen Bakterien-Konkurrenten produzieren. Antibiotika greifen ein spezifisches Glykoprotein (Murein) der Bakterienzellwände an.

Viren bestehen aus anderen Proteinen.

Grundsätzlich gibt es ungeschlechtliche und geschlechtliche Vermehrung. Bakterien und viele Einzeller vermehren sich ungeschlechtlich durch Zellteilung. Mehrzeller produzieren oft Keimzellen, die verschmelzen (geschlechtliche Vermehrung). Somit kommt es zu einer Rekombination des Erbgutes. Es gibt aber auch viele Mehrzeller, die sich ungeschlechtlich vermehren (z.B. Süßwasserpolypen, Verwandte der Quallen). Der Einzeller Plasmodium, der Malaria-Erreger, wechselt zwischen ungeschlechtlicher und geschlechtlicher Vermehrung.

Was könnten die Vorteile jeder Strategie sein?

Ebola ist eine Krankheit, hervorgerufen durch verschiedene Vertreter des Ebolavirus. Das längliche Virus kann fast alle Zelltypen eines Menschen infizieren und lässt den Wirt an einem starken Fieber mit Blutauswurf und Durchfall erkranken. Die Krankheit verläuft meist tödlich.