Ursprung und Teilung der Zelle

• Erste einfache Zelle (Prokaryot)


  Vor 3,5 Milliarden Jahren.

  • Keine Fossilien
  • Im Wasser (hydrothermalequellen)
• Mehrzelligkeit, Zell-Differenzierung und Körpergröße 


  Wie komplexe Organismen entstanden sind
• Vor 4,5 Milliarden Jahren gab es keine Pflanzen, keinen Sauerstoff und keine Ozonschicht
• LUCA (letzter universeller gemeinsamer Vorfahr)


  Vor 3,5-3,8 Milliarden Jahren.
• Genom-Analyse zeigt gleichen genetischen Code
• Erste Zellen


  Nicht aus lebendem Material entstanden
• Neue Zellen


  Durch Teilung vorbestehender Zellen gebildet
• DNA


  Genetisches Material
• Katalyse


  Selbstreplikation und Zellteilung

  Kompartimentierung: Unterschiedliche Reaktionsräume
• Habitable Zone


  Wo ist die Erde, Wasser ist flüssig, da es nicht zu heiß und nicht zu kalt ist.
• Ursprung des Wassers auf der Erde

  Durch Asteroiden
• Eisen-Schwefel-Nickelverbindungen


  Trennen und verändern andere Moleküle, katalysieren chemische Reaktionen
• Bausteine des Lebens


  • Zucker
  • Proteine
  • RNA
  • DNA
  • Aminosäuren
  • Phospholipide
• Struktur


  Zellmembran und Vesikel
• Experiment von Miller und Urey simulierte Bedingungen auf der Erde vor mehr als 3,5 Milliarden Jahren. Organische Moleküle, Aminosäuren, RNA, ATP, Fett, Zucker, Basen
• Pasteur zeigte, dass es keine spontane Entstehung von Zellen und Organismen auf der Erde gibt
• Ribozyme


  Katalysieren Prozesse
• RNA


  Kann repliziert und durch Katalyseaktivität verändert werden
• Chloroplasten und Mitochondrien


  • 70 Ribosomen
  • DNA
  • Doppelte Membran
  • Vermehrung durch Zellteilung
• Prokaryoten, Chloroplasten und Mitochondrien 


  • DNA
  • 70 -> Ribosomen
• Endosymbiontentheorie


  1. Prokaryot entwickelt Zellkern (Eukaryot)

  2. Einzelliger phagozytiert eine Prokaryote (Endocytose)

  Doppelte Membran (eine von der anderen Zelle)

  3. phagozytierte Prokaryot evolutioniert zur Mitochondrium (Tierzelle)

  4. phagozytierte Cyanobakterium evolutioniert zum Chloroplasten der Pflanzenzelle
• Zellteilung


  Wachstum, Geweberegeneration und Zellersatz
• Zellteilung


  Regeneration, Wachstum, Reproduktion
• DNA-Verpackung in Chromosomen


  1. DNA + Histon (Protein)

  2. Supercoiling

  3. Nukleosomen

  4. Chromatid + Centromer + Chromosom
• Zellzyklus


  G1-Phase, S-Phase, G2-Phase, Mitose-Phase
• Interphase


  DNA und Zellorganellen werden verdoppelt, Chromatin liegt dekondensiert im Zellkern, Kernmembran ist aufgelöst
• Prophase


  Chromatin spiralisiert und kondensiert zu Chromosomen, Spindelapparat beginnt sich auszubilden
• Metaphase


  Spindelapparat bildet sich aus, Spindelfasern binden an Centromere, Chromosomen in Äquatorialebene
• Anaphase


  Schwesterchromatiden werden am Centromer getrennt, Ein-Chromatid-Chromosomen werden zu den Polen gezogen
• Telophase


  Spindelapparat löst sich auf, Kernmembranen bilden sich neu
• Zytokinese


  Neubildung einer Zellmembran, es entstehen zwei Tochterzellen
• Bedeutung der Mitose


  Perfekte Trennung der Chromosomen, identische Tochterzellen
• Kontrollpunkte im Zellzyklus


  Überprüfen, ob DNA korrekt repliziert ist, ob Chromosomen richtig verteilt sind, ob die Zelle groß genug ist
• Cycline


  Helfen der Zelle, Fehler zu korrigieren, sind in verschiedenen Phasen aktiv, binden an CDK und phosphorylieren spezifische Proteine