Cytologie
Dr. Ilse Zündorf
Institut für Pharmazeutische Biologie N230 3.04
Tel.: 069-79829648
zuendorf@em.uni-frankfurt.de
Empfohlene Lehrbücher
Cytologie
= Lehre von den Zellen
Def.: Zelle
Kleinste noch selbstständig lebensfähige morphologische Einheit, die mit allen Fähigkeiten des Lebens ausgestattet ist.
Jede einzelne Zelle eines vielfältig differenzierten Organismus verfügt über die genetische Information des gesamten Organismus. Zellen sind also (in der Regel) totipotent.
Beispiel Mensch: 1013 Zellen, mittelgroßes Laubblatt: 20 Mio. Zellen
Arzneimittelwirkung/Nebenwirkung Wirkstoffentwicklung
Cytologie
Warum?
Pharmazeut
Patient Arzneimittel
biogen
(Pflanze, Pilz, Bakterium, Tier)
chemisch- synthetisch
Zelle als Herkunft
Zelle als Wirkort/
Zielstruktur
1665 mit Hilfe eines primitiven optischen Mikroskops entdeckte Robert Hooke, dass Kork aus regelmäßigen Strukturen aufgebaut ist, ähnlich kleinen Räumen 1831 konnte Robert Brown zum ersten Mal
den Zellkern im Mikroskop sehen
1839 stellten Matthias Schleiden und Theodor Schwann die These auf, dass alle Organismen aus Zellen
aufgebaut sind
1855 ergänzte Rudolf Virchow diese These mit der
Aussage „omnis cellula e cellula“: jede Zelle stammt von einer Zelle
Cytologie — Geschichtliches
Zellen — Einteilung nach Ernährungsformen
Sämtliche Organismen
Heterotrophe Organismen
(Kohlenstoff stammt aus organischen Verbindungen) Bsp.: Purpurbakterien, grüne Bakterien
Autotrophe Organismen
(Kohlenstoff stammt aus CO2)
Bsp.: Cyanobakterien, Pflanzen
Lithotrophe Organismen
(Energie stammt aus anorganischen Verbindungen)
Bsp.: Schwefelbakterien, Wasserstoffbakterien
Organotrophe Organismen
(Energie stammt aus organischen Verbindungen)
Bsp.: meiste Prokaryonten, alle nicht- phototrophen Eukaryonten
Phototrophe Organismen
(Energie stammt aus dem Licht)
Chemotrophe Organismen
(Energie stammt aus chemischen Verbindungen)
Heterotrophe Organismen
(Kohlenstoff stammt aus organischen Verbindungen)
Zellen — Einteilung nach Zelltypen
Zelltypen
Eukaryonten ArchaeaProkaryonten
Cyanobakterien Gram-positiv
Gram-negativ Tiere Pflanzen
Eubakterien
Pilze
Zellgrößen
Bakterien, z.B. Escherichia coli: 3 µm
Tier- oder Pflanzenzelle: 10-200 µm
• Erythrocyten: 7,5 µm
• Leberzellen: 30-50 µm
• Nervenzellen: 120-200 µm, mit bis zu 1 m langen Ausläufern
• Leinfaser: ca. 5 cm
• Parenchymzelle: ca. 0,4 mm
Grundstruktur der Zelle
Zellhülle:
Protoplasma:
Zellwand
Zellmembran = Plasmalemma = (Cyto)plasmamembran
Cytosol = Hyaloplasma
Organellen, größere Partikel
z.B. Ribosomen
Grundstruktur der Zelle – Cytoplasma
Cytoplasma von Escherichia coli
Ausschnitt: 100 x 100 nm, links unten zusätzlich mit
niedermolekularen Verbindungen
(aus Weiler/Nover: Allgemeine und molekulare Botanik)
Unterscheidung in Ektoplasma (nahe Plasmamembran,
gelartig) und Endoplasma
(solartig), v.a. bei Eukaryonten:
Ektoplasma mit Cytoskelett, im Endoplasma Plasmaströmung
Morphologische
Grundlagen der Zelle — Bakterienzelle
Fimbrien und Pili sind Fortsätze auf der
Bakterienoberfläche aus Proteinen (Röhren) die der Anheftung an eukaryontische Zellen dienen (Fimbrien) bzw. dem Bakterien/Bakterien-
Kontakt (Pili)
Flagellen und Geißeln sind synonyme Begriffe für relativ lange zelluläre Fortsätze, die der Fortbewegung der Zelle dienen
• bei eukaryontischen Zellen bestehen diese Fortsätze aus Mikrotubuli
• bei prokaryontischen Zellen bestehen diese Fortsätze aus helikalen Filamenten (Flagellin)
Cilien sind eukaryontische, zelluläre Fortsätze aus Mikrotubuli, die der Fortbewegung bzw. dem Transport (z.B. Trachea) dienen
