Cytoskelett

Question 1

Aufgaben des Cytoskeletts?

Answer 1

1. innere Struktur/Festigkeit der Zelle erhalten
2. intrazellulärer Transport
3. Bewegungsfähigkeit/Kontraktion
4. räumliche Organisation

Question 2

Bsp für Struktur/Festigkeit

Answer 2

Intermediärfilamente verhindern, dass Zelle reißt,
Mikrotubuli bilden Gerüst
in Axonen

Question 3

Bsp: intrazellulärer Transport

Answer 3

Vesikeltransport ER-Golgi an Mikrotubuli

Question 4

Bsp. Bewegung/Kontraktion

Answer 4

Zusammenschnürung durch Aktinfilamente bei Mitose

Question 5

Bsp: räumliche Organisation

Answer 5

Entstehungsort d. Spindelapparats, Reihenfolge/Ausrichtung der Golgi-Stapel durch Mikrotubuli

Question 6

Komponenten des Cytoskeletts und deren Größe

Answer 6

1. Mikrofilamente/Aktinfilamente (8nm)
2. Intermediärfilamente (10nm)
3. Mikrotubuli (25nm)

Question 7

Welche Komponente kommt nicht in Pflanzen vor?

Answer 7

Intermediärfilamente

Question 8

Hauptaufgabe Aktinfilamente?

Answer 8

Beweglichkeit

Question 9

Hauptaufgabe Intermediärfilamente?

Answer 9

seilartig/Zugkräfte aushaltend, Zell-Zell-Verbindungen, Epithelzellen

Question 10

Eigenschaften Mikrofilamente

Answer 10

feste Stäbchen 8 nm
Protein Aktin
Monomere Form G-Aktin (globulär)
Polymere Form F-Aktin (filamentös)
G-Aktin aggregiert zu F-Aktin bei steigender Ionenstärke
Polarität
Helix verwunden
beinhaltet ATP

Question 11

Wie wachsen Mikrofilamente?

Answer 11

am + Ende bei entspr. G-Aktin Konzentration, durch Proteine stabilisiert
- Ende zerfällt dabei ständig
Aktinmonomere wandern dabei durch Polymer
–> Fließgleichgewicht

Question 12

Welche Arten von Aktin-bindenden Proteinen gibt es?

Answer 12

Starterprotein, Inhibitoren (Monomere werden nicht verbaut), Capping/Wachstumsstopp, Quervernetzungs- und Bündelproteine (mehrere Bindungsstellen), Proteine zum schneiden und Auflösen der Filamente

Question 13

Was kann Fimbin?

Answer 13

dichte Bündel Aktinfilamente

Question 14

Was kann Alpha-Actinin?

Answer 14

losere Bündel Aktinfilamente –> Einlagerung von Myosin möglich

Question 15

Was kann Dystrophin?

Answer 15

Aktin vernetzendes Protein in Muskelzellen, bindet Aktinfilamente an Membran
–> musiuläre Dystroph Typ Duchenne –> Muskelkraftverlust, Muskelschwund

Question 16

Was kann Filamin

Answer 16

Gel-/Wachsartige Vernetzung von Aktinfilamenten

Question 17

Funktion Mikrofilamente

Answer 17

Kontraktilität in Kooperation mit Myosinfilamenten
Kontraktion best. Zellbereiche/Zellen in Nicht-Muskelzellen
Fortbewegung
Formgebung/lokale Struktur

Question 18

Wie ist Myosin aufgebaut?

Answer 18

Aus Kopfregion mit ATP –> Bewegung/”Nicken” unter Hydrolyse
und Schwanzregion

Question 19

Myosin als molekularer Motor von Aktin

Answer 19

ohne ATP Aktinfilament an Myosin gebunden, Lösung bei Bindung ATP an Myosin –> ATP-Spaltung –> Myosin greift Filament –> Abstoßen des Phosphatrest –> Bewegung –> ADP diffundiert weg

Question 20

Wodurch wird der Spindelapparat gebildet?

Answer 20

Mikrotubuli, die von den Zentrosomen als Mikrotubuli-organisierende-Zentren organisiert werden

Question 21

Eigenschaften Mikrokubuli (Gestalt, Größe, Proteine, Organisation)

Answer 21

• 25 nm
• langer, hohler Zylinder
• Protein Alpha u. Beta-Tubulin
  –> Polymer der Alpha/Beta-Tubulin-Dimere
• Lang, gerade, an Centrosomen (Mikrotubulie-Organisationszentren) angehängt

Question 22

Wie werden Mikrotubuli an-/abgebaut?

Answer 22

nur am + Ende, - Ende durch assoziierte Proteine blockiert, wenn Cytoplasmamembran erreicht
dynamische Instabilität

Question 23

Funktion Mikrotubuli

Answer 23

• Struktur der Zellform
• Leitschienen für Transport von Organellen
  zusammen mit assoziierten Proteinen
• mechanische Arbeit beim Transport von Mitochondrien etc.
• Bildung Spindelapparat Zellteilung

Question 24

Wie werden Mikrotubuli stabilisiert?

Answer 24

durch Mikrotubuli-assoziierte Proteine (MAP) und das gebundene GTP (instabiler nach Hydrolyse zu GDP)

Question 25

Wie ist Kinesin aufgeaut?

Answer 25

2 ineinander verdrehte Proteine, Kopfregion mit ATP, Schwanzregion/"Füße" haben Kontakt zum Organell

Question 26

Was sind die Motorproteine der Mikrotubuli und in welche Richtung transportieren sie die Organellen?

Answer 26

Kinesin Richtung + Ende Dynein Richtung - Ende Dynein ist 10 mal größer

Question 27

Was ist entscheidend für die Transportrichtung auf Mikrotubuli?

Answer 27

Die Konzentration des Dyneins verglichen mit der Konzentration des Kinesins bestimmt die bevorzugte Bewegungsrichtung des Organells (theoret. Bewegung in beide Richtungen möglich)

Question 28

Aus welchen Proteinen bestehen Intermediärfilamente?

Answer 28

große, heterogene Familie, je nach Zelle/Ort unterschiedliche

Question 29

welcher Cytoskelettbestandteil ist am stabilsten?

Answer 29

Intermediärfilamente

Question 30

Wie sind Intermediärfilamente aufgebaut?

Answer 30

Monomere (polare) Proteine mit N und C-Terminus verwinden sich ineinander und verbinden sich zu Tetrameren --> unpolar 2 Tetramere lagern sich zsm und bilden Intermediärfilament (insgesamt 8 Monomere) --> unpolar

Question 31

Woraus besteht die Kern-Lamina?

Answer 31

Intermediärfilamente

Question 32

Was ist Keratin?

Answer 32

Ein Protein der Intermediärfilamente, das in Epithelzellen vorkommt --> Spannung, Reißfestigkeit

Question 33

Wie sind 2 Zellen verbunden?

Answer 33

Über Desmosomen, die mit Intermediärfilamenten verbunden sind --> Kraftweiterleitung

Question 34

Aufgaben der Intermediärfilamente

Answer 34

- Bildung Netzwerk Kernlamina - geben Zellen mechanische Stärke un erstrecken sich durch Cytoplasma - Spezialisiert, Spannung auszuhalten - stärken Zusammenhalt im Gewebe

Question 35

Welche Pharmaka (Spindelgifte) wirken wie auf Mikrotubuli?

Answer 35

Cholchicin, Vinblastin, Vincristin: binden an Tubuline/dimere Untereinheiten --> hemmen Polymerisation, Aufbau Spindelapparat unmöglich Taxol: verhindert Depolymerisation/stabilisiert Mikrotubuli --> Spindelapparat wird nicht abgebaut --> Resultat: Zelle bleibt in Metaphase stecken, keine Mitose möglich --> Apoptose Cholchicin bei Gicht, die anderen bei Krebs