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Zytologie 1.

Zytologie 1. Dr. Attila Magyar 06.09.2013. Prüfungsstoff. A: erster Kapitel des Liebich-Buches : Zytologie ( ungefähr 40 Seiten ) B: meine Zytologie-Diaserie C: was ich noch an den Vorlesungen zusatzlich erklärt habe.

sarah
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Zytologie 1.

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Presentation Transcript

  1. Zytologie 1. Dr. Attila Magyar 06.09.2013

  2. Prüfungsstoff • A: ersterKapitel des Liebich-Buches: Zytologie (ungefähr 40 Seiten) • B: meineZytologie-Diaserie • C: wasichnoch an den Vorlesungenzusatzlicherklärthabe Liebich, HG: Funktionelle Histologie der Haustiere un Vögel, Schattauer, 2009, ISBN 3794526929 oder 2003-Ausgabe: ISBN 3794523113

  3. Allgemeine Begriffe

  4. Allgemeines 1. • Zytologie: Lehre der Zellen • Zellen: alleLebewesensindauseinerodermehrerenZellenaufgebaut • Zelle: Einheit des Lebens, siezeigtalleLebenserscheinungen; kleinere, einfachereStrukturen (wieeineOrganelle, Viren) lebennicht. • Lebenserscheinungen: Stoffwechsel (Metabolismus), Wachstum, Reproduktion und Vererbung, Homeostasis (innereMilieukonstantzuhalten), AntwortaufäussereReize (zB: Bewegung) undAdaptation.

  5. Allgemeines 2. • Aufteilung der Lebewesen: Prokaryoten und Eukaryoten • Prokaryoten: Bakterien (keine Organellen, nur Ribosomen, Chromosom: eine zirkuläre DNS) • Eukaryoten: Einzell-Lebewesen (zB Pantoffeltierchen), Tiere (Animalia), Pflanze (Plantae) und Pilze (Fungi) • Eukaryoten: Zellkern mit Kernhülle, Organellen im Zytoplasm • Pro+Eukaryoten: Zytoplasma wird von außen durch Zellmembran umgegeben. • Außerhalb von Zellmembran können noch Schutzschichte liegen (Zellwand: Bakterien, Pflanze) • Hauptteilen der tierischen Zelle: Zellmembran, Zytoplasma, Organellen

  6. Allgemeines 3. • Aufbau der tierlicher Zelle (von außen nach innen):-Zellmembran (mit Glykokalyx), -Zytoplasma, im Zytoplasma sind die Organellen verteilt: -endoplasmatisches Retikulum, ER, (rau: rER oder glatt: sER), -Golgi Apparat, -Mitochondrien, -Ribosomen, -Lysosomen, -Vesikeln (endozytotische, sekretorische, Transport-), -Zentriol und Zytoskelett, -Zellkern mit Nukleolus • Membrangebundene Organelle: sind rot markiert.

  7. Allgemeines 4. • Aufgabe der Mebranen: Kompartimentalisation: Trennung der biochemischen/zellulären Vorgänge voneinander; • Innerhalb einer Organelle ist ein Kompartiment, deren Zusammensetzung (zB: ionische, Proteine) ist hochgradig reguliert! • Übertritt von einem in das andere Kompartiment: unter starker Kontrolle! (Siehe später: Proteinsortierung oder Kernimport, Kernexport) • z.B.: Kompartimente sind: -extrazellulär versus intrazellulär (zytoplasmatisch) -intrazellulär versus intranukleär -intracellulär versus intermembran (siehe: Mitochondrium) -intermembran versus mitochodriale Matrix -intrazellulär versus Golgi-Zysterne -intrazellulär versus ER-Zysterne

  8. Allgemeines 5.AKurze Auflistung der Organellenfunktionen • Zellkern: Vererbung (DNS), Transkription (mRNS), Ribosomenherstellung (Nukleolus) • Ribosomen: Proteinsynthese • rER: Proteinsynthese und posttranslationelle Modifizierungen • sER: Membranlipid (Phospholipid-) Biosynthese, Steroidsynthese, Entgiftung, Ca-Speichern • Golgi Apparat: posttranslationale Modifizierung (Glykosilieren) und Sortierung der Proteine • Mitchondrium: Energiegewinn oder ATP-Synthese (oxydatives Phosphorilierung), Steroidsynthese

  9. Allgemeines 5.BKurze Auflistung der Organellenfunktionen • Lysosomen: Abbau von (extrazellulären und intrazellulären) Stoffen • sekretorische Vesikeln: Sekretabgabe durch Exozytose • Transpotvesikeln: intrazelluläre Stofftransport zwischen Kompartimenten • Zytoplasma: metabolische Vorgängen (zB: Glykolyse, Signalübertragung) • Zentriol: Organisationszentrum für alle Mikrotubuli • Zytoskelett: intrazelluläres Gerüst aus fibrillären Proteinen (Mikrofilamente, intermediäre Filamente und Mikrotubuli) für zelluläre Gestalt aber auch für Bewegungen

  10. Allgemeines 6. • Größen: 1 Mikrometer = 1 μm = 10-3 mm, 1 Nanometer = 1 nm = 10-6 mm • Größe der Zelle: im allgemein zwischen 10 und 50 μm • Zu Memorisieren: Erythrozyt (rote Blutzelle) Durchmesser Säugetieren: Hund (größte): 7,0 μm; Ziege (kleinste): 4 μm, Mensch: 7,5 μm, Vögel: Huhn: 12 μm • Große Zellen: quergestriefte Muskelfaser (eine Zelle): Durchmesser 10-100 μm, Länge: bis einige bis 10 cm; Betzsche Pyramidenzelle (Hirnrinde), ihr Axon kann 1 m lang sein.

  11. Allgemeine Aufbau der Zellen

  12. Abkürzungen: N: Nukleus (Nucleus) No: Nucleolus SER: smooth endoplasmatisches Retikulum GER: raues ER D: Golgi-Apparat M: Mitochondrium G: Sekretgranulum Ce. Zentriol Ds: Desmosom L: Lysosom Ps: Polysom MLB: multilamellärer Körper ICS: Interzellulärraum Me: Zellmembran Mf: Mikrofilamente Mt: Mikrotubuli Mv: Mikrovilli Ud

  13. Hepatozyt (Leberzelle), EM-Aufnahme (TEM) Ud

  14. Untersuchung der Zelle • Mikroskopie: siehe Praktikum • Licht- (LM) und Elektronenmikroskop (EM) • EM: Transmissions-EM (TEM), Scanning EM (SEM) • Vergrößerungsvermögen: bis ~ 1400x (LM), über 100.000x (EM) • Auflösevermögen: 0,2 μm (LM), 0,2 nm (EM) • Vorbereitung der Geweben für Mikroskopie: Histotechnik oder Mikrotechnik (Fixieren, Einbetten, usw.: siehe Histologie, 1. Vorlesung)

  15. Chemie der Zelle 1. • Wasser • Ionen: Na+, K+, Cl-, HCO3-, Ca2+ (Ionenmilieu, Membranpotenzial, aktives Transport, Erregbarkeit) • organische Verbindungen:-kleine organische Moleküle (Komponente des Stoffwechsels)-Lipide (neutrale Lipide, Steroide, Phospholipide)-Peptide und Proteine: Polymere aus Aminosäuren-Kohlenhydrate: -Monosaccharide (zB: Glukose, Galactose) -Oligosaccharide (Polymere aus einigen-bis einigen zehnten Monosacchariden) -Polysaccharide (Polymere aus einigen hundert-bis einigen tausenden Monosacchariden: Glykogen, GAG)

  16. Chemie der Zelle 2. • Nukleinsäure: Polymere aus Nukleotiden; DNS oder RNS

  17. Proteine 1. • Peptid: Polymer aus max. 20 Aminosäuren (AS) • Protein: Polymer aus mehr als 20 AS • Aminosäure: Karboxylgruppe, Amonogruppe, alpha C-Atom, R-(Rest-) Gruppe • 20 unterschiedliche AS (plus noch einige, seltene) • AS-Typen: -Apolare AS (zB: Glyzin), -Polare (zB: Tyrosin), -positiv geladene AS (zB: Lysin), -negativ geladene AS (zB: Glutaminsäure) • Polymerisation: Peptidbindung (Kondensationsreaktion, Wasser tritt aus) • Lineare (NICHT verzweigende) Polymere!

  18. Proteine 2. • Proteinstruktur: mehrere Stufen -Primärstruktur: AS-Sequenz, sie ist entscheidend!!! Amino- (N-) terminales, Karboxy- (C-) terminales Ende -Sekundärstruktur (später, Biochemie): a-Helix, b-Faltblatt -Tertiärstruktur: endgültige 3D Struktur der Proteinkette

  19. Kohlenhdraten 1. • Monosacchariden: 3,4,5 oder 6 Kohlenstoffatomen (Triosen Tetrosen, Pentosen, Hexosen); alle C-Atom enthält auch eine OH-Gruppe (sehr hydrophyle Verbindungen) • In wäßriger Lösung die lineare Monosacchariden schließen sich in Ringe (zB: Pentosen in fünfer Ringe, Hexosen in sechser Ringe), wo an einer Ecke immer ein O-Atom ist: Al

  20. Kohlenhdraten 2. • In einer Gruppe der Monosacchariden (zB: Hexosen) sind mehrere Mitglieder dankbar der Konformation (Stellung) der OH-Gruppen (zB: Glukose, Galaktose, usw.) • Oligosacchariden bilden spezifische Kette, die kovalent an Proteinen, Lipiden binden werden. Ihre Spezifizität liegt Sequenz der Monosacchariden. Sie auch verzweigen (im Gegensatz zu Proteinen)! (Siehe die Skizze beimGlykokalyx!) • Nur die Proteine (und Lipide) bekommen Oligosaccharid-Nebenketten, die im extrazellulären Raum sind. • Polysacchariden: Strukturmolekülen (GAGs, Hialuronsäure für extrazelluläre Matrix) oder Speicherstoffen (Glykogen aus Glukose-Monomeren)

  21. Allgemeine Aufbau der Membranen

  22. Allgemeines • Phospholipid-DoppelschichtausamphipathischenLipidmolekülen • hydrophob-innen; hydrophyl-beideAußenseite • Dicke: 8-10 nm • FlüssigesMosaik Modell, lateraleDiffusion • Zusammensetzung: -LIPIDE: 1.Phospholipide (Glyzerin, Fettsäuren, Phosphate, kleinegeladeneorganischeMoleküle), 2. Kolesterin (Sterangerüst)-PROTEINE: („Membranproteine”): Transmembranoderperiphere • prozentuelleZusammensetzung: variierthochgradig, aberalsFaustregel: 50% Protein, 25% PL, 25% Cholesterin

  23. Zellmembran Rö

  24. Phospholipid Doppelschicht Integriertes Membranprotein Rö

  25. Glykokalix

  26. Glykokalyx: Kohlenhydratschicht an der Außenseite der Membran. Diese Olygosacchariden sind an Proteinen kovalent gebunden. Al

  27. extrazellulärer Raum extrazellulärer Raum Phospholipid-Doppelschicht intrazellulärer Raum extrazellulärer Raum intrazellulärer Raum Phospholipid-Doppelschicht sieht man jetzt als eine Linie (kléeine Vergrößerung!) Nachweis des Gkykokalyx mit Ruteniumrot (EM) Bl

  28. Quellen • Rö: Röhlich, Pál: Szövettan (Histologie), Semmelweis Kiadó, 2006 • BL: Bloom and Fawcett: A textbook of Histology, Chapman and Hall, 1994 • Al: B. Alberts, et al: Lehrbuch der MolekularenZellbiologie, Wiley-VCH, 2005, oderMolecularBiology of theCell, Garland, 2007 • Ud: J. Ude und M. Koch: Die Zelle, Fischer, Jena 1982

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