Morphologische
Grundlagen der Zelle —
Bakterienzelle
Entstehung der
Eukaryontenzelle — Endosymbiontentheorie
Tier-Zelle
Pflanzen-Zelle
Entstehung der Eukaryontenzelle — Endosymbiontentheorie
(aus Weiler/Nover: Allgemeine und molekulare Botanik)
Morphologische Grundlagen der
Zelle — Eukaryonten
Tierzelle
Pflanzenzelle
Hauptunterschiede zwischen Pro- und
Eukaryonten
Eigenschaft Prokaryonten Eukaryonten
Größe 1-10 µm 10-100 µm
Genom DNA mit Nichthistonproteinen;
Genom im Nucleoid, nicht von Membran umgeben, ringförmig
DNA als Komplex mit Histon- und Nichthistonproteinen in linearen Chromosomen im Zellkern mit Membranhülle
Zellteilung Zweiteilung oder Knospung Mitose mit Spindelapparat membranum-
hüllte
Organellen
fehlen Mitochondrien, Plastiden (bei Pflanzen),
endoplasmatisches Reticulum, Golgi- Apparat, usw.
Ernährung Absorption; bei manchen Arten Photosynthese
Absorption, Aufnahme; bei manchen Arten Photosynthese
Energiestoff- wechsel
keine Mitochondrien; Oxidationsen- zyme an Plasmamembran
gebunden; sehr vielfältige Stoffwechseleigenschaften
Oxidationsenzyme in Mitochondrien verpackt; oxidativer Stoffwechsel nach weitgehend einheitl. Muster
Cytoskelett fehlt komplex, mit Mikrotubuli,
Intermediärfilamenten, Aktinfilamenten Bewegung im
Zellinneren
fehlt Cytoplasmaströmung, Endocytose,
Phagocytose, Mitose, Axontransport
Hauptunterschiede zwischen tierischen und pflanzlichen Zellen
Struktur Tierische Zelle Pflanzliche Zelle Zellwand nicht vorhanden vorhanden
Zentralvakuole nicht vorhanden vorhanden Plastiden nicht vorhanden vorhanden Streckungswachstum nicht vorhanden vorhanden Glycocalyx
(Antigenstruktur)
vorhanden nicht vorhanden
Centriol vorhanden nicht vorhanden
(Angiospermae)
Golgi-Apparat kompakt dispers
Biomembranen — Vorkommen, Aufgabe
•Plasmamembran = Cytoplasmamembran = Plasmalemma, grenzt den Protoplasten nach außen ab, sowohl bei prokaryontischen als auch bei eukaryontischen Zellen
•Kompartimentierung der Eukaryontenzelle, z.B. Tonoplast, Zellkern,
Mitochondrien, Plastiden, Endoplasmatisches Reticulum, Golgi-Apparat, Mikrosomen
Aufgabe:
•Abtrennung von Reaktionsräumen
•spezifischer Stofftransport
•hochspezifische Vermittler zwischen Innen und Außen (Zelle und Umgebung;
Organell und Hyaloplasma)
Biomembranen — Aufbau
•Lipide, bilden die Grundsubstanz (Matrix)
•Proteine, sind in die Matrix ein- oder aufgelagert
•Kohlenhydrate, nur auf der Außenseite der
Cytoplasmamembran
Biomembranen — gemeinsame Merkmale
•blattartige Struktur, nur 2 Moleküle dick, bilden geschlossene Grenzen zwischen Kompartimente; zwischen 6 und 10 nm dick
•Lipide und Proteine in Membranen meist im Verhältnis 1:4 bis 4:1
•Doppelschicht aus Membranlipiden mit hydrophilem und hydrophobem Anteil als Barriere für die Passage polarer Moleküle
•spezifische Proteine vermitteln spezielle Membranfunktionen
•Membranen sind nichtkovalente Molekülanordnungen
•Membranen sind asymmetrisch: Innen- und Außenseite unterscheiden sich
•Membranen sind flüssige Strukturen („zweidimensionale Lösungen“)
•die meisten Membranen sind elektrisch polarisiert, mit negativer Innenseite (typ. –60mV)
(aus Stryer „Biochemie“)
Biomembranen — Chemie und Aufbau der Membranlipide
hydrophiler
„Kopf“ lipophiler
„Schwanz“
amphiphile Bausteine
Biomembranen — Chemie und Aufbau Übersicht: Lipide
Cholesterol
Glycerin
Fettsäure
Fettsäure
Fettsäure Triacylglycerine
Speicherfette (neutral)
Glycerin
Fettsäure
Fettsäure
PO4 Alkohol
Sphingosin
Fettsäure
PO4 Cholin
Sphingosin
Fettsäure Mono- oder Oligosaccharid
Glycolipide Phospholipide
Glycerophospholipide Sphingolipide
Membranlipide (polar)
Sphingolipide
Biomembranen — Chemie und Aufbau Übersicht: wichtige Fettsäuren
gesättigte Fettsäuren
ungesättigten Fettsäuren
α ω
essentielle Fettsäuren
1 2 3
Omega-3-Fettsäure
Biomembranen — Chemie und Aufbau
der Phospholipide
gesättigte C16- oder C18-Fettsäure
ungesättigte C18- oder C20-Fettsäure
Phosphatidylcholin = Lecithin = häufigstes Phosphoglycerid
Phosphodiester
Esterbindung
Glycerin
Fettsäure
Fettsäure
PO4 Alkohol Phospholipide
Glycerophospholipide
