Die pflanzliche Zelle

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1 Die pflanzliche Zelle

2 Die pflanzliche Zelle Apoplast: : Zellwand und Ausscheidungs- produkte Protoplasten benachbarter Zellen ver- bunden: Plasmodesmen (30-50 nm) Symplast: : physiologische Einheit (Protoplasten + Plasmodemata)

3 Grundstruktur der Zelle Zellmembran der Zelloberfläche (Plasma- lemma) Barriere selektive Schleuse und Kommunikation Im Inneren: Protoplasma Endomembranen (Kompartimente, Organellen..)

4 Aufbau von Biomembranen DAVSON und DANIELLID ANIELLI: bimolekularer Lipoidfilm,, von beiden Seiten mit Proteinen bedeckt Modifikation: Fluid Fluid-mosaic Phospholipid Doppelschicht Proteine: Integral Peripher Biomembranen: meist assymetrisch

5 Aufbau von Biomembranen

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10 Grundstruktur des Protoplasmas Trockensubstanz: 50% Proteine 2-3% Lipoide Rest: Kohlenhydrate, Fette, Nucleinsäuren,, an- organische Salze u.a. Kolloidähnliche Dispersion

11 Quellung Reversible Einlagerung des Lösungsmittels (Wasser) zwischen die Moleküle des quell- baren Körpers (= reversible Volums- und Gewichtszunahme) Begrenzt, unbegrenzt quellbar; ; Quellungs- druck Sol (molekulardisperse( Proteinlösung) - Gel (Vernetzung, Gerüst)

12 Ribosomen Bestehen aus rrna und Proteinen An ihnen erfolgt die Proteinbiosynthese 2 Größeklassen 80 S und 70 S S = Svedberg = Einheit des Sedimentations- koeffizienten (20 C, s) 2 morphologische und funktionelle Unter- einheiten 70 S: Prokaryonten,, 80 S: Eukaryonten

13 Ribosomen Oft an mrna perlschnurartig aneinander- gereiht: Polyribosomen oder Polysomen Polysomen für sekretorische Proteine und Glykoproteine: : membrangebunden. Große Untereinheit sitzt im ER bis pro Zelle (40 % der Trockenmasse bei wachsenden Zellen!)

14 Endoplasmatisches Reticulum ER: durchzieht Cytoplasma,, 5-6 nm dick, von Biomembranen begrenzt Kommunizierendes System von Hohl- räumen, Kanälen und Zisternen Inhalt in Zusammensetzung wesentlich vom Cytoplasma unterschieden; Ca-Speicher In Bewegung Glattes und rauhes rauhes ER (Protein- synthese)

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16 Golgi Apparat Gesamtheit = Dictyosomen Stapel abgeflachter, durch Membranen be- grenzter Hohlräume Proteine des rer werden weitergeschleust, auch Synthese und Um- und Abbau cis (=Regenreations Regenreations-,, Bildungsseite) und trans-seite (=Sekretions-,, Reifungsseite) Zisternenprogression oder Vesikeltransport

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18 Dictyosom,, 3-D 3 D Modell trans - Seite Vesikel cis - Seite

19 Vakuole Begrenzung durch eine einfache Membran: Tonoplast Saures Innenmedium Speicher von Proteinen, Salzen, sekundäre Stoffwechselprodukte (Coffein( Coffein,, Opiate etc.), wasserlosliche Farbstoffe (Anthocyan( Anthocyan, Betacyan) Regulation des Turgors Kristalle

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21 Der Zellkern (Nucleus( Nucleus) Genetisches Steuerzentrum Kommandozentrale Enthält Chromosomen mit Genen Oft Form einer Kugel Meist 5 bis 25 µm Durchmesser Homogen, stärker lichtbrechend als das Plasma

22 Die Organisation des Zellkerns Kernhülle: 2 ca. 7,5 nm dicke Membranen dazwischen: perinucleärer Raum (10-15 nm) steht mit dem Innenraum des ER in Verbindung Poren (20 bis 100 nm) Kernlamina (Faserschicht aus Proteinen) Karyoplasma: Enzym- und Strukturproteine

23 Die Organisation des Zellkerns Chromosomen und Chromatin (Phasenkontrast od. basische Farbstoffe): Euchromatin Heterochromatin Nukleolus: Ein od. mehrere (Nukleoli( Nukleoli) Vorstufen der ribosomalen RNA (45 S)

24 Kern- und Zellzyklus

25 Kern- und Zellzyklus Mitose (Karyokinese) Chromosomen in 2 identische Längs-hälften gespalten: Chromatiden Aufteilung auf die Tochterkerne Rückbildung des Interphasekerns Kontinuierlich ablaufender Vorgang Pro-,, Meta-,, Ana- und Telophase

26 Plastiden Für photoautotrophe Organismen (Ausnahme: photoautotrophe Prokaryoten) charakteristisch Plastidenhülle (2 Biomembranen) Eigene DNA Endosymbionten-Theorie Proplastiden - Umwandlung

27 Plastiden Chloroplasten Chromoplasten Leukoplasten Chromatophoren

28 Chloroplasten Organellen der Photosynthese Enthalten: Chlorophylle Carotinoide u.u. Phycobiliproteine

29 Plastoglobuli Assimilationsstärke DNA Granathylakoid Stromathylakoid

30 Chlorophyll a 4 Methyl-,, 1 Ethyl-,, 1 Vinylgruppe; Propionsäurerest,, mit Phytol (langkettiger Alkohol C 20 H 39 OH) verestert Kommt bei allen photosynthetischen Organismen einschließlich Cyanobakterien vor, nicht aber bei anderen phototrophen Bakterien (Bakteriochlorophyll!) Photosynthetisch aktiv!

31 Thylakoidmembran,, schematisch wasseranziehender Kopf Phospholipidschicht Carotinoid wasserabstossender Phytolschwanz

32 Mitochondrien Kugelig, fädig, langgestreckt,, manchmal verzweigt 1 bis mehrere µm lang, Durchmesser 0,5 bis 1,5 µm Hülle (Doppelmembran) Eigene DNA Querteilung Sitz der Atmung

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34 Die Zellwand Mitellamelle Primärwand Sekundärwand Tertiärwand

35 Zellulose Grundbaustein: Zellobiose; β-glykosidische Bindung zweier Glucosemoleküle Langgestreckte Ketten

36 O O O O O O O O Stärke (Amylose, α-glycosidische Bindung) O O O O O O O O Cellulose (β-glycosidische Bindung)