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Referat
Biowissenschaften

Universität zu Köln

2011

Emilie M. ©
2.00

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ID# 6839







Die Zelle – Grundbaustein des Lebens

Der Grundbaustein aller eukaryotischen Lebenswesen (z.B. Pilze, Pflanzen, Tiere) ist die Eucyte. Trotz aller Unteschiede und Besonderheiten weisen Zellen dieses Grundtyps weitgehned übereinstimmende Strukturen auf. Der Träger aller Lebensstukturen ist der Zellleib (Protoplast).

Er besteht aus dem Zellplasma (Cytoplasma) mit den darin eingebetteten verschiedenen Zellbestandteilen, den Organellen. Das gewöhnlich größte Organell ist der Zellkern(Nucleus) mit Kernkörperchen (Nucleolus) Kernplasma (Karyplasma) und dem DNA – haltigen Chromatingerüst.

Vom Zellplasma umgeben finden sich in der Euczyte die für den Energiestoffwechesel unentbehrlichen Mitrochondiren und ein ausgeprägtes Endomembransystem. Die Eucyte ist reich kompartimentiert, wodurch in sich geschlossenen und dennoch mit der Umgebung in Verbindung stehenden Reaktionsräume gebildet werden.

Die Ribosomen als Orte der Proteinsynthes sind in der Euczyte vom Typ 80 S-Typ. Die Pflanzenzellen unterscheidet sich von der tierischen Zelle duch den Besitz einer stabilen Zellwand, von Chloroplasten und Zellsaftvakuolen.

Vom Grundtyp der Eucyte weicht der Bau der Bakterienzelle als Procyte deutlich ab. Die Procyte ist von einer Zellwand umgeben, die aus verschiedenen Kohlenhydraten, u.a. as Murein, besteht. In der Procyte sind auf den ersten Blick nur wenige Organellen zu erkennen.

Die Erbsubstanz liegt frei im Cytoplasma als ringförmiges Molekül vor. Man spricht deshalb vom Kernäquivalent. Vielfach kommen kleine, zusätzliche DNA-Ringe, die Plasmide vor. Man findet außerdem 70 S-Ribosomen, die etwas kleiner sind als ddas 80 S-Ribosomen sind. Die Procyte ist kaum kompartimiert.

Bei den Cyanobakterien gibt es zusätzliche Einfaltungen der Zellmembran. Die dadurch entstehende Thylakoide enthalten Chlorophyll und sind die Orte der Fotosynthese.

Der Zellkern

Das elektronenmikroskopische Bild eines Zellkerns, das durch Schneiden von kontrastierten Zellen gewonnen wurde, lässt die zweischichtige Kernhülle erkennen, Zwei Membranen verlaufen dicht nebeneinander und schließen einen Memranzwischenraum ein. Diese Hülle ist an einigen Zellen unterbrochen; hier stehen Cytoplasma und Kernplasma miteinander in Verbindung.

Der Kern ist die wichtigste Kommandozentrale der Zelle und gleichzeitig das funktionelle Zentrum in ihr. Vor einer Kern- und Zellteilung verdoppelt sich die Nucleinsäure (DNA) im Kern (Replikation)- Damit wird die Weitergabe identischen Erbgutes gesichert. Die DNA steuert auch das Stoffwechselgeschen innerhalb der Zelle, indem die genetische Information noch im Kern in RNA – Molekülen umgeschrieben wird ( Transkription) und anschließend diese RNA im Zellplasma während der Proteinbiosythese in Proteine (z.B. Enzyme) übersetzt wird (Translation).


Für die Untersuchung von Zellorganellen kann es von Vorteil sein, sie in großer Zahö anzureichern und von anderen Organellen abzutrennen. Solche Fraktionen von Kernen und Chloroplasten lassen sich mit Hilfe der Zentrifugation gewinnen. Dazu werden die Zellen zunächst mechanisch „aufegebrochen“, zum Beispiel mit einem Homegenisator oder duch Zerreiben mit feinem Quarzsand.

Das auf diese Weise entstandene Zellhomogenat wird zentrifugiert Die schweren Zellkerne setzen sich schneller als Sediment am Grund der Zentrifugalröhrchen ab als leichtere Organellen. Gießt man den Überstand ab (Dekantieren), so bleibt eine fast reine Zellkernfraktion zrück.

Die dabei auftretenden Kräfte sind größer als das Hundertfache der Erdbeschleunigung (g=9,81m/s^2).

Mit Hilfe der Ultrazentrifugation lässt sich der Sedimentationskoeffizient von Zellorganellen bestimmen. Dieser „S-Wert“ ist abhängig von der Größe Dichte der Pratikel. Soa hat man zum Beispiel zwei verschiedene Ribosomen typen mit Werten von 70-S bzw. 80 S entdeckt.

Alle Ribosomen bestehen aus zwei Untereinheiten. Für die 80 S-Ribosomen betragen die S-Werte der Teile 40 S bzw. 60 S. Für die 70 S-Ribosomen sind es nur 30 S und 50 S, d.h. Die Werte lassen sich nicht duch Addition der Teilwerte errechen


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