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Aufbau Phospholipid

Hydrophiler (polarer) Kopf aus Cholin, Phosphat, Glycerin + hydrophober (unpolarer) Schwanz aus zwei Fettsäuren

Wie liegen Phospholipide in der Membran?

Doppelschicht: Köpfe nach außen (zum Wasser), Schwänze nach innen

Gorter & Grendel

Bilayer-Modell: Lipiddoppelschicht

Davson-Danielli (1935)

Erweiterung des Bilayer-Modells: Proteine liegen der hydrophilen Außenseite der Lipiddoppelschicht auf

Flüssig-Mosaik-Modell (Nicolson & Singer, 1972)

Zähflüssige Lipiddoppelschicht mit integrierten Proteinen, die sich bewegen können

Integrale Membranproteine

Durchdringen die Membran (manche sind nur teilweise verankert)

Warum ist das Flüssig-Mosaik-Modell wichtig?

Grundlage der aktuellen zellbiologischen Forschung

Mitochondrium Funktion

Zellatmung: Nährstoffe werden unter Sauerstoffverbrauch gespalten, Energie wird in ATP umgewandelt

Mitochondrium Größe

ca. 1 µm lang, 0,5 µm breit

Mitochondrium Membranen

Doppelmembran (je ca. 7,5 nm dick), Intermembranraum ca. 10 nm breit

Äußere Mitochondrienmembran

Glatt

Innere Mitochondrienmembran

Stark eingestülpt (Cristae), vergrößert die Oberfläche für Enzyme und Proteinkomplexe der Energiegewinnung

Cristae

Einstülpungen der inneren Mitochondrienmembran

Matrix

Innenraum des Mitochondriums, hier läuft u. a. der Zitronensäurezyklus

Wo sitzen die Enzyme der Zellatmung?

In der inneren Mitochondrienmembran

Wo kommen viele Mitochondrien vor?

In Zellen mit hohem Energiebedarf, z. B. Muskelzellen

Chloroplast Funktion

Fotosynthese

Chloroplast Membranen (1–3)

Äußere Membran, Intermembranraum, innere Membran

Chloroplast Stroma

Grundsubstanz um die Thylakoide

Granum

Stapel von Thylakoiden

Thylakoid

Membransäckchen, Lichtreaktion der Fotosynthese

Weitere Strukturen im Chloroplast

Stärkekorn, Ribosomen, DNA, Plastoglobulus (Lipidtröpfchen)

Endosymbiontenhypothese

Mitochondrien (und Chloroplasten) stammen von Bakterien, die von größeren Zellen aufgenommen wurden

Ablauf Endosymbiose Mitochondrium

Bakterium nutzt Sauerstoff zur Energiegewinnung → wird per Endozytose umflossen → Symbiose: Wirtszelle bekommt Energie, Bakterium wird ernährt

Warum hat das Mitochondrium zwei Membranen?

Innere = ursprüngliche äußere Membran des Bakteriums, äußere = Membran der Wirtszelle

Was ist eine Symbiose?

Beide Partner ziehen Nutzen aus der Verbindung

Konjugation Definition

Austausch von genetischem Material (Plasmid) zwischen Bakterien über direkten Kontakt (Pilus)

Konjugation Schritt 1

Spender (F-Plasmid) bildet Pilus zum Empfänger (ohne Plasmid)

Konjugation Schritt 2

Pilus zieht beide Zellen zusammen

Konjugation Schritt 3

Relaxasom schneidet das Plasmid auf, Einzelstrang wird über das Transferasom übertragen, DNA-Polymerase ergänzt den Gegenstrang

Konjugation Schritt 4

Beide Zellen besitzen das F-Plasmid: alter und neuer Spender

Warum ist Konjugation wichtig?

Resistenzen (z. B. gegen Antibiotika) werden weitergegeben

Chromosomale DNA vs. F-Plasmid

Chromosomale DNA = Haupt-DNA der Zelle, F-Plasmid = kleiner DNA-Ring, wird übertragen