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Biologie der Zellen und Gewebe (Fach) / Entstehung des Lebens (Lektion)
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- Zelltheorie alle Organismen bestehen aus Zellen die Zelle ist die kleinste Einheit des Lebens eine Zelle entsteht immer nur aus einer Zelle Kleinszen Organisationseinheit, die alle Eigenschaften lebender Systeme vereinigt
- Amitochondriale Eurkaryoten haben im laufe der Entwicklung ihre Mitochondrien wieder abgegeb oder besitzen Hydrogenosomn oder Mitosomen, die jedoch keine ATPSynthese betreiben und auch kein eigenes Genoch besitzen
- Monophylie z.B. Mitochondrien die Entstehung des Mitochondriums fand nur einmal erfolgeich statt → alle Mitochondrien gehen auf einen gemeinsamen Ursprung zurück
- Entstehung eukaryotische Organismen (im zsmhang mit Endosymbiose) Die endosymbiotische Aufnahme eines neuen Organells hatte in vieler Hinsicht Einfluss auf die Entwicklung eukaryotischer Organismen nach der Endosymbiose kam es zu massivem Verlust bzw. Transfer organellärer DNA in den Zellkern ⇒ Abhängigkeit der Organellen von der Wirtszelle ⇒ Möglichkeit zu diversen Rearrangements von Genen
- Welche Re-Arrangements waren möglich? Proteine deren Gene in den Kern transferiert wurden müssen z.T. wieder in das Organelle gesandt werden können ein entsprechendes Protein in einem anderen Kompartiment ersetzen durch Mutation eine neu Funktion erlangen ihre Funktion verlieren, aber als Pseudo-Gene erhalten bleiben Viele Biosynthesewege in heutigen Eukaryoten spiegeln die Durchmischung der Genome wieder
- Merkmale, welche die endosymbiotische Herkunft der Chloroplasten und Mitochondrien untermauern eigenes zirkuläres Genom mit prokaryotischer Okrganisation u.a. bakterielle Promotoren, Operonstrukturen, keine Polyadenylierung der mRNA prokaryotische Translationsmaschinerie, z.B. 70S-Ribosomen Doppelmembran mit z.T. prokaryotischer Lipidzusammensetzung Teilung duch binäre Spaltung und "unabhängig" von der Zellteilung
- Primäre Endosymbiose Aufnahme eines Prokaryoten durch eine Wirtszelle zur erstmaliegen Entstehung eines endosymbiotischen Organells (Chloroplasten und Mitochondrien)
- Sekundäre Endosymbiose Aufnahme eines Eukaryoten durch einen Eukaryoten, die zur Entstehung eines endosymbiotischen Organells führt (Plasmiden?)
- Polyphyletisch Bsp. Plastiden es gab unterschiedliche Endosymbionten (Rot- und Grünalgen) unterschiedliche Eukaryoten fungierten als Wirt → Organismen mit komplexen Plastiden findet man in verschiedenen Bereichen des Stammbaum (Sekundäre Endosymbiose fand mehrfach statt; mit verschiedenen Eukaryoten=> Polyphylie)
- Warum braucht ein Plasmodium einen Plastid? Synthese verzweigter und aromatischer Aminosäuren Fettsäurebiosynthese Isopren-Biosynthese Häm-Biosynthese Sulfatreduktion Nitritreduktion
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- Endocytobiose eine Form der Endosymbiose, bei der ein einzelliger Symbiont innerhalb einer Zelle eines meist mehrzelligen Partners lebt bsp: symbiotische Dinoflagellate in Steinkorallen symbiotische Mikroorganismen in Insektenmägen
- Kleptoplastie (Sackzungenschnecken) die Chloroplasten (komplexe Plastiden) werden den Algen ausgesaugt sie werden in spezielle Zellen eingebaut die Funktion der Chloroplasten bleibt mehrere Monate erhalten die Schnecke lebt 6-8 Monate photoautotroph Die Nachkommen von Elysia sind frei von Chloroplasten. Diese werden nach Ende des Juvenilstadium mit der Nahrung aufgenommen. Dann erst wird die Schnecke photoautotroph