2 Fragen zu Eukaryot

Eukaryoten sind komplexe Zellen, die sich durch mehrere charakteristische Merkmale auszeichnen. Hier sind die Hauptbestandteile eines Eukaryoten: 1. **Zellkern**: Der Zellkern enthält das genetische Material (DNA) und ist von einer Kernhülle umgeben, die den Austausch von Molekülen zwischen Kern und Zytoplasma reguliert. 2. **Zellmembran**: Diese semipermeable Membran umschließt die Zelle und kontrolliert den Stoffaustausch mit der Umgebung. 3. **Zytoplasma**: Das Zytoplasma ist die gelartige Substanz innerhalb der Zellmembran, in der die Organellen eingebettet sind. 4. **Organellen**: Eukaryoten besitzen verschiedene Organellen, die spezifische Funktionen erfüllen: - **Mitochondrien**: Verantwortlich für die Energieproduktion durch Zellatmung. - **Ribosomen**: Ort der Proteinsynthese. - **Endoplasmatisches Retikulum (ER)**: Involved in der Synthese von Proteinen (raues ER) und Lipiden (glattes ER). - **Golgi-Apparat**: Verantwortlich für die Modifikation, Sortierung und Verpackung von Proteinen und Lipiden. - **Lysosomen**: Enthalten Enzyme zum Abbau von Abfallstoffen und Zelltrümmern. - **Peroxisomen**: Beteiligt am Abbau von Fettsäuren und der Entgiftung von Stoffen. 5. **Zytoskelett**: Ein Netzwerk aus Proteinfilamenten, das der Zelle Struktur verleiht, ihre Form unterstützt und an der Bewegung von Organellen und der Zelle selbst beteiligt ist. 6. **Vakuolen**: In Pflanzenzellen sind große Vakuolen vorhanden, die zur Speicherung von Nährstoffen, Abfallstoffen und zur Aufrechterhaltung des Zellinnendrucks dienen. Eukaryoten können einzellig (wie Amöben oder Hefen) oder mehrzellig (wie Pflanzen, Tiere und Pilze) sein.

Prokaryoten und Eukaryoten unterscheiden sich in mehreren Aspekten bezüglich ihrer DNA, Replikation, Rekombination und Genexpression: 1. **DNA-Struktur**: - **Prokaryoten**: Die DNA ist meist zirkulär und liegt frei im Zytoplasma (Nukleoid). Es gibt keine Histonproteine, die die DNA umwickeln. - **Eukaryoten**: Die DNA ist linear und in Chromosomen organisiert. Sie ist im Zellkern eingeschlossen und mit Histonproteinen assoziiert, die eine kompakte Struktur bilden. 2. **Replikation**: - **Prokaryoten**: Die Replikation erfolgt bidirektional von einem einzelnen Ursprung (oriC) und ist relativ einfach. Es gibt keine komplexen Regulatoren. - **Eukaryoten**: Die Replikation erfolgt an mehreren Ursprüngen pro Chromosom und ist komplexer, mit vielen Regulatoren und Enzymen, die an verschiedenen Phasen beteiligt sind. 3. **Rekombination**: - **Prokaryoten**: Rekombination erfolgt hauptsächlich durch Transformation, Transduktion und Konjugation. Es gibt keine homologe Rekombination wie bei Eukaryoten. - **Eukaryoten**: Rekombination findet während der Meiose statt und umfasst homologe Rekombination, die genetische Vielfalt fördert. 4. **Genexpression**: - **Prokaryoten**: Die Transkription und Translation sind gekoppelt, d.h. sie finden gleichzeitig im Zytoplasma statt. Es gibt keine Introns in den Genen. - **Eukaryoten**: Die Transkription findet im Zellkern statt, gefolgt von einer RNA-Prozessierung (Spleißen, Capping, Polyadenylierung), bevor die mRNA ins Zytoplasma transportiert wird. Eukaryotische Gene enthalten oft Introns, die während des Spleißens entfernt werden. Diese Unterschiede haben bedeutende Auswirkungen auf die Zellbiologie und die Evolution der Organismen.