DIE ZELLE Alle Organismen, egal wie groß vermehren sich über

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1 DIE ZELLE Alle Organismen, egal wie groß vermehren sich über
Einzelzellen (Sporen, Spermien- , Eizellen) „Zellen gehen aus Zellen hervor“ (Virchow, 1855) Also: was sind Zellen? Sie sind: „Die kleinste selbständige Einheit in der sich sämtliche Grundfunktionen des Lebens nachzuweisen sind“ Demnach sind Viren keine Zellen!

2 LEBENSERSCHEINUNGEN DER ZELLE
VERMEHRUNG/VERERBUNG DNA Replikation, Mitose/Meiose METABOLISMUS/STOFFWECHSEL Energiegewinnung (Glykolyse; TCA-Zyklus) Syntheseleistung (Proteine, Kohlenhydrate, Lipide) STOFFTRANSPORT Permeation Endozytose/Exocytose REIZBARKEIT Sensoren (Rezeptoren) BEWEGUNG von Zellen, von Zelloberflächen, intrazelluläre Bewegungen PERIODIZITÄT - Tages- , Monats- Jahresrhythmen

3 GIBT ES EINE „MINIMALE“ ZELLE?
Ja: die MYCOPLASMEN kleine Genomgröße: bp keine Zellwand keine internen Membranen - pleiomorph

4 ZELLEN MIT UND OHNE KERN
ZELLEN OHNE KERN Immer: DIE PROKARYONTEN End-Differenzierungsstadium bei einigen EUKARYONTEN z.B. Erythrozyten, Siebrohrelemente ZELLEN MIT KERN Mit einem Kern: EUKARYONTEN b. Mit mehreren Kernen: COENOCYTEN (Eukaryonten)

5 PROKARYONTISCHE ZELLEN

6 OSTREOCOCCUS: DIE WELT EINFACHSTE EUKARYONT
Photosynthetische Marine-Alga Besitzt: Zellkern, Chloroplast, Mitochondrien, Golgi Apparat, ER, Ribosomen, PM. Aber keine: Geißeln, ZW, Vakuole, MT, MF

7 DIE PFLANZENZELLE

8 EINE TIERZELLE

9 DER ZELLZYKLUS Mitose folgt Zellwachstum, aber nicht immer!

10 MITOSE OHNE CYTOKINESE: SYNCYTIUM BILDUNG
IN EMBRYONEN VON Drosophila

11 MITOSE OHNE CYTOKINESE:
SYNCYTIUM BILDUNG BEI DER ENTWICKLUNG DES GETREIDE-ENDOSPERMS

12 ZELLWACHSTUM BEI PFLANZEN HAT EINE OSMOTISCHE KOMPONENTE
d.h Volumen-Vergrößerung ≠ Plasmawachstum

13 ZELLVERGRÖßERUNG WIRD VERZÖGERT
BEI DER ENTWICKLUNG DER ZYGOTE IN TIEREN Bei Pflanzen beginnt die Zellvergrößerung unmittelbar nach der ersten Teilung der Zygote; bei Tieren kann der Embryo aus tausenden Zellen bestehen bevor er größer als die ursprüngliche Eizelle sein wird.

14 SPEZIALISIERUNG VON ZELLEN: 1- TIERE
- Im ausgewachsenen Säugetieren gibt es etwa 200 verschiedene Zelltypen

15 ORGANELLEN BESTIMMEN DEN ZELLTYP
DIE ZAHL, GESTALT UND VERTEILUNG VON ORGANELLEN BESTIMMEN DEN ZELLTYP

16 SPEZIALISIERUNG VON ZELLEN - 2: PFLANZEN
Verhältnismäßig wenig Zelltypen bei der höheren Pflanze: max. 20

17 DIE MEISTEN PFLANZENZELLEN SIND PARENCHYMZELLEN
ALLERDINGS MIT VERSCHIEDENEN FUNKTIONEN

18 ZELLDIFFERENZIERUNG/ TOTIPOTENZ/ STAMMZELLEN
Die Differenzierung von Zellen resultiert aus einer differenziellen Genexpression. Totipotenz ist die Fähigkeit einer ausdiffererenzierten Zelle sich wie eine Zygote zu verhalten und einen vollständigen neuen Organismus hervorzubringen. Später in der Entwicklung tierischer Zellen verlieren die Abkömmlinge der Zygote ihre Totipotenz und werden „determiniert“. Solche Zellen differenzieren sich dann zu bestimmten Typen spezialisierter Zellen. Gewöhnlich ist die Zelldifferenzierung bei Pflanzen reversibel, bei Tieren irreversibel. Allerdings gibt es bekannte Ausnahmen:  Schaf Dolly

19 ALLE PFLANZENZELLEN SIND TOTIPOTENT

20

21 STAMMZELLEN EMBRYONISCHE STAMMZELLEN ADULTE (PLURIPOTENTE) STAMMZELLEN
Unbegrenzte Differenzierung bei Pflanzen: in Apikalmeristemen (ca Zellen) bei Tieren: in der Blastocyste (bis zu 200) ADULTE (PLURIPOTENTE) STAMMZELLEN - bei Pflanzen: sekundäre Meristeme (Cambium) größe Differenzierung möglich - bei Tieren: in Haut, Darmschleinhaut und Knockenmark begrenzte Differenzierung möglich

22 ADULTE STAMMZELLEN BEI TIEREN
SIND PLURIPOTENT

23 KÖNNEN ZELLEN MITEINANDER KOMMUNIZIEREN?
DIREKT: DURCH CYTOPLASMATISCHE VERBINDUNGEN Zwischen fast allen Zellen der höheren Pflanze Sind sie deshalb wirklich Zellen? Nur zwischen Epithelzellen

24 ZELLKOMMUNIKATION BEI TIEREN
INDIREKT: DURCH SIGNAL-MOLEKULE

25 PRINZIP DER SIGNALÜBERTRAGUNG

26 KALZIUM UND INOSITOLTRIPHOSPHAT
ALS VERMITTLER VON SIGNALÜBERTRAGUNGEN

27 KALZIUM-HOMEOSTASE WIRD DURCH
PUMPEN GEWÄHRLEISTET