Biologie (Fach) / Zellbiologie (Lektion)

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Zellbiologie, STEOP BIO2

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  • Mikrotom =Gerät zum Schneiden von Präparaten dünn oder semidünne Schnitte
  • Kryostate Schneidegerät für Präparate --> für Gefrierschnitte
  • Detektion von Proteinen (Antikörper) primäre Antikörper, binden an Proteinstrukturen sekundäre Antikörper werden mit Fluoreszierenden Stoffen markiert               ---> binden an primäre Antikörper                   ...
  • Antikörperanwendungsgebiete Medizin: Diagnostik (Schwangerschaft, Zeckenbiss, Hormone)
  • Membranen (Funktion/ Eigenschaften/ Zusammensetzung) ... Funktion: Kompartmentalisierung Eigenschaften: semifluid, semipermiabel Zusammensetzung: Lipide, Phospholipide, Proteine, Glykolipide, Glykoproteine
  • Semifluide Eigenschaften der Phospholipid- Doppelschicht ... Einzelne Phospholipide können sich: lateral weiterbewegen (seitlich) rotieren ihre Fettsäureketten bewegen (flexion) flip-flop (Seitenwechsel) ohne Energieaufwand - nicht möglich!
  • Regulation der Proteinmobilität in Membranen Clusterbildung: Proteine reagieren miteinander und bilden einen unbeweglichen "Komplex" extrazelluläre Matrix geht Wechselwirkungen mit Proteinen ein und hält sie an einer Stelle intrazelluläre Matrix ...
  • Cholesterin vermindert Fluidität der Membran vermindert Permiabiltät für kleine wasserlösliche Moleküle verhindert das Erstarren der Membran bei niedrigen Temperaturen
  • 6 Arten der Assoziation von Proteinein mit Zellmembran ... Transmembran- α -Helix: Protein geht durch die Membran multiple Transmembran- α -Helices: mehrere Helices durch die Membran durch kovalent gebundenen Lipidanker über ein Oligosacharid zum Phospholipid ...
  • Transmembran- α - Helix bestehen im Transmembranbereich aus zahlreichen hydrophoben Aminosäuren gehen Wechselwirkungen mit Phospholipiden ein Transmembranbereich = 20-30 Aminosäuren
  • Protein Verankerung durch Fettsäuren Proteine können durch kovalente Verbindungen mit Fettsäuren oder Prenylgruppen mit der Membran verankert werden. Thioester Verbindung zwischen Fettsäure und Protein bzw. Thioetherbindung zwischen Prenylgruppe ...
  • Aktive Membran Transporter P-Typ: Pumpen Ionen gegen den elektrochemischen Gradienten unter ATP-Verbrauch, Transporter wird durch ATP kurzzeitig phosphoriliert F-Typ (Protonen-Pumpe): hauptsächlich zur Herstellung von ATP ...
  • P-Typ Pumpe (Na-K-Pumpe) / Funktion   transportiert Na+-Ionen nach Außen und K+-Ionen nach Innen beides gegen den jeweiligen elektrochemischen Gradienten durch ATP-Hydrolyse ist wichtigster Transporter in vielen tierischen Zellen muss ...
  • P-Pumpe (Na-K-Pumpe) Transportzyklus (4 Schritte)   3 Na+ Ionen werden eingeladen ATP bindet an Transportprotein (Phosphorilierung) und verursacht eine Konformationsänderung ADP wird freigesetzt, erneute Konformationsänderung --> 3 Na+ können (aus ...
  • ABC- Transporter   sorgt bei Therapien und Medikamentengabe zu Problemen, da ABC Transporter kleine Moleküle wieder aus der Zelle schleusen können unter Aufwand von 2 ATP, kommt es zu einer Konformationsänderung ...
  • Regulation von Ionenkanälen Voltage gated:   hohe Spannung = verschlossen niedrige Spannung = Kanal offen   Ligand gated:   Liganden binden an Transporter und inhibieren die Öffnung intra- als auch extracellulär Nervenzellen- ...
  • Voltage gated Ionenkanal kann 3 Konformationen annehmen   geschlossen (Ruhezustand) - Membran ist polarisiert offen- Membran ist depolarisiert inaktiv- tritt kurz nach Öffnung ein und verhindert eine Reizleitung "nach hinten" ...
  • Myelinschicht / Nervenzellen wird gebildet durch sog. Gliazellen im zentralen Nervensystem- Oligodendrozyten im periphären Nervensystem- Schwannzellen
  • Neuromuscular junction / Verbindung Neuron- Muskel ... Signal bewirkt das Öffnen der Ca-Ionenkanäle in der Präsynapse Ca-Ionen strömen ein- führt zur Freisetzung von Neurotransmittern (Acetylcholin) Acetylcholin bindet an Rezeptoren der Postsynapse und ...
  • sarkioplasmatisches Retikulum = glattes ER kommt nur in Muskelzellen vor dient als Calcium Speicher bewirkt durch Ausschüttung von Calcium Ionen ins Cytoplasma die Kontraktion der Myofibrillen
  • Ionophore Ein Ionophor ist ein Molekül, das Ionen durch eine Membran transportiert.  
  • Organellen in tierischen Zellen Zellkern (nucleus) Golgiapparat Lysosomen Endosomen Peroxisomen Mitochondrien glatte ER raues ER Cytosol 50%  50% Organellen ; 50% Cytosol
  • Protein- Sorting Transportwege (3) gated (durch Por-Proteine): Proteine können selektiv durch Por-Proteine transportiert werden nur zwischen Cytosol <----> Nucleus (in beide Richtungen) möglich Transmembrantransport durch Translokator ...
  • Protein- Sorting Signale Signalpeptide = Aminosäuresequenz an einer zugänglichen Position Signalstruktur aus mehreren voneinander getrennten Aminosäuresequenzen
  • Zellkernstruktur   2 Membranen: 1 Innen- und 1 Außenmembran Außenmembran ist verbunden mit ER Kernlamina (aus Proteinen, namens "Lamine")  Kerlumen mit Chromatin Kernporen  
  • gated Proteintransport: Cytoplasma ---> Zellkern   über Kernporen Kernporen sind große korbförmige Proteinkomplexe sie ermöglichen den Proteintransport zwischen Cytoplasma und Zellkern Proteine < 46000 dalton = freie Diffusion durch Poren Proteine ...
  • Kernimport von Proteinen über aktive Transporter   Kernimport- Rezeptoren (Importine) erkennen und binden an Nucleus localization signales (NLS) = Kernimportsequenz (roter Punkt) Rezeptoren binden an Kernimport- Sequenz  
  • GTPasen sind Proteine die befähigt sind GTP zu hydrolisieren (aufzuspalten)  --> Energie wird "frei"
  • Nuclear Pore Transport (GTP-Proteine); Import + Export ...   Import: Nuclear Import Receptor bindet an NLS (nuclear localization signal) des Cargo-Proteins (Protein, welches nach Innen will) durch die Bindung der beiden Proteine ist es möglich eine Wechselwirkung ...
  • Kerntransport Regulation zum Beispiel an Glucokocortikoid- Rezeptoren: steroid-hormone kann an den Rezeptor binden bewirkt eine Konformationsänderung --> hsp90 lässt ab NLS wird freigelegt Rezeptor kann in den Zellkern eintreten ...
  • Proteintransport: Cytoplasma ---> Mitochondrien / ... Mitochondrien / Chloroplasten besitzen eigenes Genom nicht alle Bestandteile sind im eigenen Genom codiert nicht selbst produzierte Proteine müssen über Innen- und Außenmembran importiert werden Import ...
  • hsp- Proteine gehören zu den Chaperon- Proteinen und spielen in der Proteinentfaltung eine wichtige Rolle siehe Proteintransport in Mitochondrien/ Chloroplasten Proteine müssen entfaltet werden um durch den Translokator ...
  • Peroxisomen   besitzen nur eine Membran kein eigenes Genom --> alle Komponenten müssen importiert werden sind die "Entgiftungsstationen" der Zelle unter anderem für β- Oxidation verantwortlich, unter Verbrauch ...
  • endoplasmatisches Redikulum erstreckt sich über die gesamte Zelle, am meisten um den Zellkern ist ein komplexes Netzwerk von Membran- umgebenen Zisternen, die miteinander verbunden sind er ist der Ort der Lipidsynthese für alle ...
  • Co- transkriptionller Proteintransport vom Cytoplasma ...   passiert Co-transkriptionell (während der Translation) Proteine die ins ER müssen, besitzen am N terminalen Ende eine ER-Import- Sequenz signal-recognition particle (SRP) bindet an die ER-Import-Sequenz, ...
  • Glykoslierung von Proteinen am ER die meisten ER- Proteine werden schon während der Translation und Imports glykosyliert (nur wenige cytoplasmatische Proteine sind glykosyliert) das glykosylierende Enzym Oligosaccharyltransferase ist ...