Zellbiologie (früher "enthält" Zytologie, vom griechischen kytos,) ist eine wissenschaftliche Disziplin, die Zellen - ihre physiologischen Eigenschaften, ihre Struktur, der organelles studiert, den sie, Wechselwirkungen mit ihrer Umgebung, ihrem Lebenszyklus, Abteilung und Tod enthalten. Das wird sowohl auf einem mikroskopischen als auch molekularen Niveau getan. Zellbiologie-Forschung umfasst sowohl die große Ungleichheit von einzeln-zelligen Organismen wie Bakterien als auch protozoa, sowie die vielen Spezialzellen in Mehrzellorganismen wie Menschen.

Das Wissen der Bestandteile von Zellen, und wie Zellarbeit für alle biologischen Wissenschaften grundsätzlich ist. Das Schätzen der Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen Zelltypen ist für die Felder der Zelle und molekularen Biologie sowie zu biomedizinischen Feldern wie Krebs-Forschung und Entwicklungsbiologie besonders wichtig. Diese grundsätzlichen Ähnlichkeiten und Unterschiede stellen ein Vereinheitlichen-Thema zur Verfügung, manchmal die Grundsätze erlaubend, die davon erfahren sind, einen Zelltyp zu studieren, der zu extrapolieren und zu anderen Zelltypen zu verallgemeinern ist. Deshalb ist die Forschung in der Zellbiologie nah mit Genetik, Biochemie, molekularer Biologie, Immunitätsforschung und Entwicklungsbiologie verbunden.

Prozesse

Bewegung von Proteinen

Jeder Typ des Proteins wird gewöhnlich an einen besonderen Teil der Zelle gesandt. Ein wichtiger Teil der Zellbiologie ist die Untersuchung von molekularen Mechanismen, durch die Proteine zu verschiedenen Plätzen innerhalb von Zellen bewegt oder von Zellen verborgen werden.

Die meisten Proteine werden durch ribosomes im rauen endoplasmic reticulum synthetisiert. Ribosomes enthalten die Nukleinsäure-RNS, die sammelt und sich Aminosäuren anschließt, um Proteine zu machen. Sie können allein oder in Gruppen innerhalb des Zytoplasmas sowie auf dem RER gefunden werden. Dieser Prozess ist als Protein-Biosynthese bekannt. Biosynthese (auch genannt Biogenese) ist ein Enzym-katalysierter Prozess in Zellen von lebenden Organismen, durch die Substrate zu komplizierteren Produkten (auch einfach bekannt als Protein-Übersetzung) umgewandelt werden. Einige Proteine, wie diejenigen, um in Membranen (bekannt als Membranenproteine) vereinigt zu werden, werden in "rauen" endoplasmic reticulum (ER) während der Synthese transportiert. Diesem Prozess kann vom Transport gefolgt werden und im Apparat von Golgi in einer Prozession gehend. Der Golgi Apparat ist ein großer organelle, der Proteine bearbeitet und sie auf den Gebrauch sowohl innerhalb als auch außerhalb der Zelle vorbereitet. Der Golgi Apparat ist etwas einer Post ähnlich. Es erhält Sachen (Proteine vom ER), Pakete und etikettiert sie, und schickt sie dann zu ihren Bestimmungsörtern (zu verschiedenen Teilen der Zelle oder zur Zellmembran für den Transport aus der Zelle) voraus. Von Golgi können sich Membranenproteine zur Plasmamembran zu anderen Subzellabteilungen bewegen, oder sie können von der Zelle verborgen werden. Von ER und Golgi kann als die "Membranenprotein-Synthese-Abteilung" und die "Membranenprotein-Verarbeitungsabteilung", beziehungsweise gedacht werden. Es gibt einen halbunveränderlichen Fluss von Proteinen durch diese Abteilungen. ER und Golgi-Residentproteine verkehren mit anderen Proteinen, aber bleiben in ihren jeweiligen Abteilungen. Andere Proteine "fließen" durch ER und Golgi zur Plasmamembran. Motorproteine transportieren Membranenprotein enthaltenden vesicles entlang Cytoskeletal-Spuren zu entfernten Teilen von Zellen wie Axon-Terminals.

Einige Proteine, die im Zytoplasma gemacht werden, enthalten Struktureigenschaften, die sie für den Transport in mitochondria oder den Kern ins Visier nehmen. Einige mitochondrial Proteine werden innen mitochondria gemacht und werden für durch die mitochondrial DNA codiert. In Werken machen Chloroplasten auch einige Zellproteine.

Extracellular und Zelloberflächenproteine, die bestimmt sind, um erniedrigt zu werden, können in intrazelluläre Abteilungen auf den vereinige in endocytosed vesicles zurückkehren, von denen einige mit lysosomes durchbrennen, wo die Proteine zu ihren individuellen Aminosäuren gebrochen werden. Die Degradierung von einigen Membranenproteinen beginnt, während noch an der Zelle erscheinen, wenn sie durch secretases getrennt werden. Proteine, die im Zytoplasma fungieren, werden häufig durch proteasomes erniedrigt.

Andere Zellprozesse

• Aktiver Passiver und Transporttransport - Bewegung von Molekülen in und aus Zellen.
• Autophagy - Der Prozess, wodurch Zellen ihre eigenen inneren Bestandteile oder mikrobische Eindringlinge "essen".
• Festkleben - Zusammenhaltende Zellen und Gewebe.
• Fortpflanzung - Gemacht möglich durch die Kombination des Spermas, das im testiculi gemacht ist (enthalten in Kernen einiger männlicher Zellen) und das Ei, das im Eierstock gemacht ist (enthalten im Kern einer weiblichen Zelle). Wenn das Sperma die harte Außenschale des Eies durchbricht, wird ein neuer Zellembryo gebildet, der, in Menschen, zur vollen Größe in 9 Monaten wächst.
• Zellbewegung: Chemotaxis, Zusammenziehung, cilia und Geißeln.
• Zellnachrichtenübermittlung - Regulierung des Zellverhaltens durch Signale von der Außenseite.
• DNA-Reparatur und Zelltod
• Metabolismus: Glycolysis, Atmung, Fotosynthese
• Abschrift und mRNA, der - Genausdruck spleißt.

Innere Zellstrukturen

• Chloroplast - Schlüssel organelle für die Fotosynthese (nur gefunden in Pflanzenzellen)
• Cilia - motile, Strukturen von eukaryotes microtubule-enthaltend
• Zytoplasma - Inhalt des geFlüssigkeitsfüllten Hauptraums innerhalb von Zellen
• Cytoskeleton - Protein-Glühfäden innerhalb von Zellen
• Endoplasmic reticulum - Hauptseite der Membranenprotein-Synthese
• Geißeln - motile Strukturen von Bakterien, archaea und eukaryotes
• Apparat von Golgi - Seite des Proteins glycosylation im endomembrane System
• Lipid bilayer - grundsätzliche organisatorische Struktur von Zellmembranen
• Lysosome - brechen Zellabfallprodukte und Schutt in einfache Zusammensetzungen (nur gefunden in Tierzellen)
• Membran lipid und Protein-Barriere
• Mitochondrion - Hauptenergieproduzieren organelle durch die Ausgabe davon in der Form von ATP
• Kern - hält den grössten Teil der DNA von eukaryotic Zellen und kontrolliert alle Zelltätigkeiten
• Organelle - Begriff, der für Hauptsubzellstrukturen

gebraucht ist

• Ribosome - RNS und Protein-Komplex, der für die Protein-Synthese in Zellen erforderlich

ist

• Vesicle - kleine membranenbegrenzte Bereiche innerhalb von Zellen

Techniken haben gepflegt, Zellen zu studieren

Zellen können unter dem Mikroskop beobachtet werden. Das schließt das Optische Mikroskop, Übertragungselektronmikroskop ein, Elektronmikroskop, Fluoreszenz-Mikroskop, und durch die Confocal Mikroskopie Scannend.

Mehrere verschiedene Techniken bestehen, um zu studieren, Zellen sind

• Zellkultur ist die grundlegende Technik von wachsenden Zellen in einem Laborunabhängigen eines Organismus.
• Immunostaining, auch bekannt als immunohistochemistry, sind eine histological Spezialmethode, die verwendet ist, um Proteine in Zellen oder Gewebescheiben zu lokalisieren. Verschieden von regelmäßiger Histologie, die Flecke verwendet, um Zellen, Zellbestandteile oder Protein-Klassen zu identifizieren, verlangt immunostaining die Reaktion eines Antikörpers, der gegen das Protein von Interesse innerhalb des Gewebes oder der Zelle geleitet ist. Durch den Gebrauch von richtigen Steuerungen und veröffentlichten Protokollen (muss Bezugsverbindungen hier hinzufügen), kann die Genauigkeit der Reaktion des Antikörper-Antigens erreicht werden. Sobald dieser Komplex gebildet wird, wird er entweder über ein "Anhängsel" beigefügt direkt dem Antikörper identifiziert, oder hat in einem zusätzlichen technischen Schritt beigetragen. Allgemein verwendete "Anhängsel" schließen fluorophores oder Enzyme ein. Im Fall vom ersteren kommt die Entdeckung der Position des "immuno-befleckten" Proteins über die Fluoreszenz-Mikroskopie vor. Mit einem enzymatischen Anhängsel, wie Pferd-Radieschen peroxidase, wird eine chemische Reaktion ausgeführt, der auf eine dunkle Farbe auf die Position des Proteins von Interesse hinausläuft. Dieses dunkel gemachte Muster wird dann mit der leichten Mikroskopie entdeckt.
• Rechenbetonter genomics wird verwendet, um Muster in der genomic Information zu finden
• DNA-Mikroreihe identifiziert Änderungen in Abschrift-Niveaus zwischen verschiedenen experimentellen Bedingungen.
• Genpreissenkung verändert ein ausgewähltes Gen.
• In situ Kreuzungsshows, welche Zellen eine besondere RNS-Abschrift ausdrücken.
• PCR kann verwendet werden, um zu bestimmen, wie viele Kopien eines Gens in einer Zelle da sind.
• Transfection führt ein neues Gen in eine Zelle, gewöhnlich eine Ausdruck-Konstruktion ein

Reinigung von Zellen und ihren Teilen

Reinigung kann mit den folgenden Methoden durchgeführt werden:

• Zelle fractionation
• Ausgabe von zellularem organelles durch die Störung von Zellen.
• Trennung von verschiedenem organelles durch centrifugation.
• Überfluten Sie cytometry
• Immunoprecipitation
• Proteine, die aus Zellmembranen durch Reinigungsmittel und Salze oder andere Arten von Chemikalien herausgezogen sind.

Siehe auch

• Zellstörung
• Zellmikrobiologie
• Institut für molekulare und Zellbiologie (Begriffserklärung)
• Zelle von Prokaryotic
• Die amerikanische Gesellschaft für die Zellbiologie
• Zellphysiologie

Bemerkenswerte Zellbiologen

• Peter Agre
• Günter Blobel
• Geoffrey M. Cooper
• Christian de Duve
• Robert Hooke
• H. Robert Horvitz
• Marc Kirschner
• Anton van Leeuwenhoek
• Ira Mellman
• Peter D. Mitchell
• Krankenschwester von Paul
• George Emil Palade
• Keith R. Porter
• Jan Evangelista Purkyně
• Ray Rappaport
• Michael Swann
• Roger Tsien
• Edmund Beecher Wilson
• Kenneth R. Miller
• Zelle und Molekulare Biologie durch Karp 5. Hrsg., internationale Standardbuchnummer 0471465801
• Altern der Zelle

Links

• Zelle in den Mittelpunkt gestellte Datenbank