Zytologie, Zellteilung

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1 Biologie Zytologie, Zellteilung Zusammenfassungen Semesterprüfung Freitag, 17. Juni 2016 Zellbau Zelldifferenzierung Zellteilung (Zellzyklus, Mitose, Meiose) Marisa DESIGN + LAYOUT Steffi

2 BIOLOGIE Zellbiologie # Zellbestandteile Funktion Organismen Chloroplasten Fotosynthese; Mithilfe von Wasser und CO2 bauen Die meisten diese Traubenzucker und Sauerstoff auf. Pflanzenzellen + Der Traubenzucker wird in Stärke umgewandelt einige Protisten und als Stärkekörner gelagert. Mitochondrien Zellatmung; Durch das Umwandeln von organ- Tierische Zellen, ischen Stoffen + Sauerstoff zu CO2 + Wasser Pflanzenzellen entsteht Energie, welche im Molekül ATP gespeichert wird, und für Zellvorgänge gebraucht wird. Ribosomen Setzen Aminosäure zu Proteinen zusammen. (Welche Proteine benötigt werden, wird aus der DNA gelesen) Zellkern Steuert durch die DNA alle Stoffwechselvorgänge. Beinhaltet den Nucleolus, den Bildungsort der Ribosomen. Zellmembran Membran; Verhindert Ausfliessen des Zellplasma. Durch Transportkanälchen können auch grössere Stoffe in die Zelle gelangen. Zellwand Gibt der Zelle Stabilität, grenzt innen an die Zell- Pflanzenzellen, membran und aussen an die Zellwand der benach- Pilze, Bakterien, barten Zelle. Archaeen, einige Protisten Zellwandmaterial: Pflanzenzellen, Protisten Pilze Bakterien Archaeen Zellulose Chitin Murein Pseudomurein Zellplasma Beinhaltet Organellen und andere Zellbestandteile, sowie % Wasser und v.a. Proteine und Ionen

3 Zellbiologie # Unterschiede der Zellen im Bau Zellkern Chloroplasten Zellwand Ein-/Mehrzellig Pflanzen Ja Ja Zellulose Mehrzellig Tiere Ja Nein Keine Mehrzellig Bakterien Nein Nein Murein Einzellig # Prokaryoten Eukaryoten Organismen ohne Zellkern Besitzen Zellkern Immer einzellig Komplexere Organismen möglich Intrazelluläre Verdauung Besserer Schutz ggü. Feinden u. Umwelteinflüssen Spezialisierung einzelner Zellen ermöglicht Effizienzsteigerung Neue Nahrungsquellen durch kollektive + extrazelluläre Verdauung # Endosymbiontentheorie Die Endosymbiontentheorie besagt, dass Mitochondrien und Chloroplasten früher eigenständige Prokaryoten waren, die durch Endozytose in die Zellen aufgenommen wurden, um verdaut zu werden. Einige davon hätten in der Zelle überlebt und profitierten vom Schutz und der Nahrung der Wirtszelle. Im Gegenzug bieten sie den Wirtszellen ebenfalls Leistungen, sodass die beiden mit der Zeit voneinander abhängig wurden. Belege: Chloroplasten- und Mitochondrien haben ihr eigenes Erbgut Deren Erbgut ist bakterienähnlich (rund) Sie haben eine doppelte Membran Organellen/Zellinneres der Mit.+Chlo. ähnlich wie Zellinneres der Bakterien Vermehren sich gleich wie Bakterien * Endozytose Aufnahme von umliegenden Partikeln in eine Zelle durch eine Einstülpung der Zellmembran

4 Fortpflanzung/Zellteilung # Asexuelle Fortpflanzung # Sexuelle Fortpflanzung + Schneller + Genetische Vielfalt + Braucht keinen Partner + Natürliche Selektion + Keine Konkurrenz + Macht Spass + Genetisch identisch» Zucht Keine/geringe Anpassung # Braucht Timing Bei Änderung der Umwelt- Braucht Partner bedigungen kann die ganze Population sterben, da alle identisch sind > Nur 1 Elternteil > Braucht 2 Elternteile > Nachkommen wachsen aus un- > Nachkommen entstehen durch differenzierten Zellen heran Verschmelzung der Genome * # Genom Gesamtheit der DNA/RNA Anpassung bei asexueller Fortpflanzung Genvielfalt/Rekombination ist bei asexueller Fortpflanzung nur durch Mutationen (häufige Fehler beim Kopieren der DNA) möglich + Vorteil Nachteil > Unterschied # Begriffserklärung Allel Centromer/Zentromer Chromatid Chromosom Chromatinfaser haploid diploid Gen Varianten eines Gens Punkt, an dem Zwei-Chromatid-Chromosomen zusammenhängen; Dient auch als Ansatzstelle für Spindelfaser. Um Proteine (Histon-Komplexe) gewickelter DNA-Strang Erbgutfäden aus Chromatin Material, aus dem die Proteine bestehen Von jedem Chromosomentyp nur eines (Beim Menschen sind die Keimzellen haploid) Von jedem Chromosomentyp zwei (Beim Menschen: 2n = 46) Abschnitt der DNA Enthält Informationen über ein bestimmtes Merkmal (z.b. Augenfarbe)

5 Fortpflanzung/Zellteilung # Karyotypen Männlicher Chromosomensatz (Mensch) diploid; 1 22; X + Y; Karyotyp: 46, XY Weiblicher Chromosomensatz (Mensch) diploid; 1 22; 2X; Karyotyp: 46, XX # Zellzyklus G1-Phase S-Phase G2-Phase Normalzustand einer undifferenzierten Zelle Zelle kann nun in den Zellzyklus eintreten oder sich in der G0-Phase spezialisieren Erbgut verdoppelt sich und Zelle wächst etwas. Zelle wächst weiter und wird auf anschliessende Meiose oder Mitose vorbereitet. G = Gap (= Lücke, währenddessen mit dem Erbgut nichts passiert) S = Syntehse Interphase = G1-Phase + S-Phase + G2-Phase Wird eine Zelle in der G0-Phase spezialisiert, scheidet sie aus dem Zellzyklus aus und ist nicht mehr teilungsfähig. # Mitose Mitose wird gebraucht, damit der Organismus wachsen kann, oder damit alte Zelle ersetzt werden können. Prophase Metaphase Anaphase Telophase Zytokinese Das Erbgut wird aufspiralisiert; es sind deutlich Chromosomen erkennbar. Die Kernmembran löst sich auf. Chromosomen ordnen sich an der Äquitorialebene an. Der Spindelapparat wird fertig ausgebildet. Die Spindelfasern ziehen die Chromatiden zu den Polen; die Schwesterchromatiden werden getrennt. An jedem Zellpol bildet sich eine neue Kernhülle um die beiden Chromosomensätze. Die Chromosomen entspiralisieren sich, sodass nur noch Chromatin sichtbar ist. Der Spindelappart löst sich auf. Das Zytoplasma bildet sich erneut.

6 Fortpflanzung/Zellteilung # Meiose Die Meiose dient der Bildung von Keimzellen. Die Meiose wird auch Reifeteilung genannt. Die Meiose 1 wird auch als Reduktionsteilung bezeichnet. # Meiose 1 Chromosomenbestand wird auf die Hälfte reduziert. (Diploid > Haploid) Prophase 1 Metaphase 1 Anaphase 1 Telophase 1 Die homologen Chromosomen (homologe Schwesterchromatiden > 4 Chromatiden) bilden Tetraden. Tetraden ordnen sich auf Äquitorialebene an. Homologe Chromosomen werden verteilt, die Schwesterchromatiden bleiben aber zusammen. Folglich werden die Zellen haploid. Der Spindelapparat löst sich auf. * Tetraden Vier übereinanderliegende Chromosomen bei der Tetradenbildung kann es zum Crossingover kommen. # Meiose 2 Meiose 2 ist wie die Mitose, jedoch mit haploiden Zellen Prophase 2 Metaphase 2 Anaphase 2 Telophase 2 Keine Tetradenbildung Die Schwesterchromatiden ordenen sich an der Äquitorialebene an. Die Schwesterchromatiden werden getrennt. Die Zytokinese lässt vier Tochterzellen (bei Tieren die Keimzellen) entstehen, die alle haploid sind. # Klonen Das Züchten von Nachkommen aus einem Zellkern einer Körperzelle mit einer entkernten Eizelle, wobei beide Zellen von unterschiedlichen Tieren stammen. The saliorel Group Intellectual Property Alle Rechte vorbehalten.