Zellbiologie Grundlagen: Chromosomen, Zellorganellen und Stoffwechsel

Grundlagen der Zellstruktur und Genetik

Chromatin

Besteht aus DNA-Strängen, die mit Proteinen verbunden sind und in verschiedenen Kondensationsgraden im Zellkern verteilt sind. Wenn sich die Zelle teilt, organisieren und verdichten sich die Chromatinfilamente zu dickeren Strukturen, den sogenannten Chromosomen.

Gen (Genform)

Einheit des Erbmaterials. Ein Fragment der Nukleinsäure, das die genetische Information für ein Merkmal, ein Protein oder eine Polypeptidkette trägt. Es entspricht dem, was Mendel als Erbanlage bezeichnete.

Zentriol

Bestandteil der Centrosomen in tierischen Zellen. Es besteht aus zwei kleinen Zylindern, die aus Proteintubuli aufgebaut sind.

Teilungsspindel

Bildet sich, wenn die Kernmembran und der Nukleolus verschwinden (während der Zellteilung).

Karyotyp

Eine Gruppe von Chromosomen einer Art. Es gibt zwei Arten:

• Heterosomen (Geschlechtschromosomen): Sie unterscheiden sich stark voneinander und sind an der Geschlechtsbestimmung beteiligt (X und Y; XX weiblich, XY männlich).
• Autosomen: Chromosomen, die bei beiden Geschlechtern gleich sind.

Prokaryoten

Zellen ohne Zellkern. Das genetische Material ist frei im Zytoplasma vorhanden. Bestandteile:

• Zellwand
• Plasmamembran (bildet Mesosomen)
• Bakterienchromosom
• Ribosomen
• Geißeln
• Fimbrien

Eukaryoten

Ihre interne Struktur ist komplexer. Sie besitzen verschiedene, durch Membranen getrennte Organellen. Anwesend sind:

• Plasmamembran
• Zellkern
• Zytoplasma
• Centrosomen
• Organellen (Endoplasmatisches Retikulum, Golgi-Apparat, Ribosomen, Mitochondrien, Lysosomen, Vakuolen)

Zellulärer Stoffwechsel

Aerob

Eine Zelle oder ein Organismus, der zum Leben Sauerstoff benötigt.

Anaerob

Eine Zelle, die nicht in der Lage ist, mit Sauerstoff zu leben.

Autotrophe

Organismen, die ihre eigene Nahrung erzeugen können (z. B. Pflanzen).

Heterotrophe

Organismen, die ihre Nahrung nicht selbst herstellen (z. B. Tiere, einige eukaryotische Protisten).

Zellkern

Die voluminöseste Struktur der Zelle. Er enthält den überwiegenden Teil der zellulären DNA (genetische Informationen) und besteht aus:

• Kernhülle
• Karyoplasma (Plasma)
• Nukleolus
• Chromatin

Kinetochor

Eine Proteinstruktur, die während der Zellteilungsprozesse (Mitose und Meiose) an den Mikrotubuli der Spindel verankert ist. Es befindet sich an einem bestimmten Bereich des Chromosoms, dem Zentromer.