Introduction. I. Moyens de locomotion actuels. 1. La roue. 2. La chenille. 3. Les jambes. II. Demande d'un nouveau moyen de locomotion. L'idée "Whole Skin Locomotion" IV. Propositions de construction. 1. Défauts des bandes. 3. Pourquoi pas un robot chimique? A travailler. Liens. Biomimétisme - bionique. Cytoplasme. Cytoplasma. Als Zytoplasma, oder Cytoplasma, (von altgriechisch κύτος kýtos „Gefäß“, „Höhlung“ sowie πλάσμα plásma „Gebilde“)[1] wird die die Zelle ausfüllende Grundstruktur bezeichnet, die aus dem flüssigen Zytosol (Matrix cytoplasmatica) mit verschiedenen gelösten Stoffen sowie dem festeren Cytoskelett (Cytoskeleton) besteht.
Es wird nach außen von der Zellmembran (Membrana cellularis, Cytolemma oder auch Plasmalemma bei Pflanzenzellen) begrenzt. In ihr sind Organellen (Organella) inklusive Zellkern (Nucleus) enthalten und durch verschiedene Membranen gegen das Zytoplasma abgegrenzt (Diese Sichtweise ist jedoch umstritten; einige betrachten die Organellen als Bestandteil des Zytoplasmas). Eingeführt wurde das Wort „Zytoplasma“ von dem deutschen Anatomie-Professor Albert von Kölliker 1863 als Synonym für „Protoplasma“. Erst ab 1882 wurde auf Vorschlag von Eduard Strasburger das Zellplasma ohne Kern und Plastiden mit Zytoplasma bezeichnet.[2] Begriffe[Bearbeiten] Funktion[Bearbeiten] Plasmaströmung. Ektoplasma. Eine Amöbe in einer Zeichnung von 1900: Das Endoplasma füllt fast den ganzen Zellbereich aus, das Ektoplasma ist dagegen nur am Rand vorhanden. Das Ektoplasma, auch Außenplasma oder Ektosark, ist die äußere Schicht des Zytoplasmas vieler einzelliger Organismen.[1] Den innenliegenden Teil des Zytoplasmas dagegen bezeichnet man als Endoplasma, wobei beide Plasmaarten nicht grundsätzlich verschieden sind, sondern sich lediglich in ihrer Konsistenz und unterschiedlichen Verteilung intraplasmatischer Organellen voneinander unterscheiden.[2] Aufbau und Funktion[Bearbeiten] Das Ektoplasma enthält im Gegensatz zum Endoplasma keine Organellen.
Es erscheint in Mikroskop homogen durchscheinend und hat eine gelartige Konsistenz mit höherer Viskosität (Plasmagel) als das dünnerflüssige Sol des Endoplasmas (Plasmasol).[2] Es ist im Normalfall reich an fibrillären Proteinen, vor allem Aktinen, die über Hilfsproteine wie Fimbrin, a-Actinin und Filamin zu einem starren Gel vernetzt werden können. Filamin. Filamine (FLN) sind Proteine bei Eukaryoten und gehören zu den Aktin-bindenden Proteinen (ABP). Sie sind an der Quervernetzung von Aktinfilamenten, einem Hauptbestandteil des Zytoskeletts, sowie der Vernetzung von Aktinfilamenten mit Proteinen in der Zellmembran beteiligt.
Indirekt spielen sie darüber hinaus eine wichtige Rolle bei Zell-Zell- und Zell-Matrixverbindungen, der Fortbewegung von Zellen (Zellmotilität) sowie bei der Entwicklung von Eukaryoten (Ontogenese). Mutationen in den für Filamin-B oder -C codierenden Genen können seltene Erbkrankheiten verursachen.[1] Nomenklatur[Bearbeiten] Die Nomenklatur war lange Zeit relativ uneinheitlich. Sehr viele verschiedene Namen beziehungsweise Abkürzungen können leicht zu Verwechslungen führen. Hs für Homo sapiens (Mensch)gg für Gallus gallus (Bankivahuhn)dm für Drosophila melanogaster (Schwarzbäuchige Taufliege)dd für Dictyostelium discoideum (Art aus der Klasse der Schleimpilze) Die Filamine des Menschen[Bearbeiten] Aufbau[Bearbeiten] M. Actine. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Actine G Actine F L'actine est une protéine bi-globulaire de 5,46 nm de diamètre importante pour l'architecture et les mouvements cellulaires.
Elle est présente dans toutes les cellules du corps (protéine ubiquitaire), et spécialement dans les cellules musculaires. Elle peut représenter jusqu'à 15 % de la masse totale protéique des cellules. Cette protéine a été hautement conservée lors de l'évolution des eucaryotes, puisque l'identité entre un isotype d'actine humaine et l'actine de levure (S. cerevisiae) est supérieur à 90 %. La plupart des cellules eucaryotes possèdent de nombreux gènes d'actine codant des protéines légèrement différentes.
Structure[modifier | modifier le code] Chez les mammifères, il existe 6 isotypes d'actine : L'actine est une protéine dont le diamètre est de 5,5 nm, qui contient un acide aminé rare : la 3-méthyl histidine. Actine G (globulaire), forme monomérique soluble en solution aqueuse. Autres rôles : Aktin. G-Aktin (PDB code: 1j6z) mit ADP und Kation F-Aktin; Darstellung von 13 Aktin-Untereinheiten (basierend auf dem Filamentmodell von Ken Holmes [1]) Geschichte[Bearbeiten] Aktin wurde erstmals 1887 von William Dobinson Halliburton experimentell aufgezeigt.[3] Er untersuchte in Analogie zur Gerinnung des Blutplasmas die Bedingungen, unter denen Proteine in Zellflüssigkeiten der Muskulatur ihre Zustandsform verändern („koagulieren“), und stellte den Einfluss eines Extraktes heraus, das er als „Myosin-Ferment“ bezeichnete.[4] Halliburton konnte seine Forschungen nicht weiter vertiefen, sodass die eigentliche Entdeckung des Aktins heute Brunó Ferenc Straub zugeschrieben wird, der als Forschungsassistent im Labor Albert Szent-Györgyis am Institut für medizinische Chemie der Universität von Szeged in Ungarn über Proteine in Muskelzellen arbeitete.
Auf Grund der Kampfhandlungen während des 2. Die Abfolge der Aminosäuren in der Polypeptid-Kette eines Aktins wurde 1973 von M. Aufbau[Bearbeiten] Cytosquelette. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Éléments du cytosquelette d'une cellule eucaryote. Bleu : lamines. Vert : microtubules. Rouge : actine toutes les composantes du cytosquelette sont renouvelées par polymérisation en permanencele cytosquelette est à l'origine de la plupart des forces exercées par la cellule pour se déplacer et se nourrir, ce en quoi il s'apparente plutôt à un ensemble de "muscles".enfin, les propriétés mécaniques du cytosquelette sont très variables suivant les composantes et les situations considérées.
Les cytosquelettes de tous les eucaryotes sont assez similaires (bien que des différences importantes existent entre les cellules animales et végétales), tandis que ceux récemment découverts chez les procaryotes semblent organisés de façon tout à fait différente. Cytosquelette des eucaryotes[modifier | modifier le code] Composition et structure globale[modifier | modifier le code] Cytosquelette des végétaux[modifier | modifier le code] Zytoskelett. In fluoreszenzmikroskopischen Bildern mag das Zellskelett tatsächlich wie ein Skelett aussehen, der Name ist aber irreführend, weil es sich beim Zytoskelett nicht um ein steifes Skelett oder Gerüst handelt, sondern um ein dynamisches Geflecht von Strukturen. Man weiß inzwischen auch, dass Zytoskelettelemente nicht nur für die mechanische Stabilität, sondern auch für sensorische Funktionen wie die Signalübertragung zwischen Zellen unerlässlich sind.
Das Wort Zytoskelett wurde 1931 vom Embryologen Paul Wintrebert geprägt, der darüber spekulierte, wie es Eizellen gelingen könnte, ihre interne Organisation zu erhalten, wenn sie durch den engen weiblichen reduktiven Trakt wandern müssen. Aus den starken auf die Eizelle einwirkenden Deformationskräften leitet Wintrebert die Notwendigkeit der Existenz eines Zytoskeletts („cytosquelette“) ab.[2] Das eukaryotische Zytoskelett[Bearbeiten] Endothelzellen unter dem Mikroskop. Mikrotubuli[Bearbeiten] Aktinfilamente[Bearbeiten] Weblinks[Bearbeiten] Cyclose. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Portail de la biologie cellulaire et moléculaire. Endoplasma. Eine Amöbe in einer Zeichnung von 1900: Das Endoplasma füllt fast den ganzen Zellbereich aus, das Ektoplasma ist dagegen nur am Rand vorhanden. Das Endoplasma, auch Entoplasma oder Entosark, ist der zentrale, innere, Teil des Zytoplasmas vieler einzelliger Organismen.[1] Den außenliegenden Teil des Zytoplasmas bezeichnet man als Ektoplasma, beide unterscheiden sich in ihrer Konsistenz voneinander.
Beide Plasmaarten sind nicht grundsätzlich verschieden sondern unterscheiden sich nur in der unterschiedlichen Verteilung von intraplasmatischen Organellen.[2] Aufbau und Funktion[Bearbeiten] Das Endoplasma enthält alle zentralen Organellen wie den Zellkern, Mitochondrien, endoplasmatisches Retikulum sowie Nahrungsvakuolen und andere Bestandteile der Zelle.[1] Im Gegensatz zum viskosen Ektoplasma (Plasmagel) hat das Endoplasma eine flüssige Konsistenz und wird daher als Plasmasol bezeichnet. Belege[Bearbeiten] ↑ Hochspringen nach: a b c Stichwort „Endoplasma“ in: Herder-Lexikon der Biologie. Organite. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Principaux organites[modifier | modifier le code] Le réticulum endoplasmique (5 et 8), constitué d'un ensemble de replis et de tubules membranaires qui délimitent un compartiment interne séparé du reste du cytosol.
Certaines protéines, lors de leur synthèse, transitent par le réticulum pour y être maturées. Organites présents chez les cellules végétales et les champignons[modifier | modifier le code] La vacuole, délimitée par une membrane simple (appelée tonoplaste) assure des fonctions de dégradation cellulaire (comme les lysosomes des cellules animales), de stockage (protéines, sels, substances toxiques, etc.), d'occupation de l'espace (dans des grandes cellules végétales qui se gonflent d'eau par osmose). Organites spécifiques de la cellule végétale[modifier | modifier le code] Les plastes, contenant leur propre génome. Autres structures cellulaires[modifier | modifier le code] Histoire et terminologie[modifier | modifier le code]
Organell. Schemazeichnung einer tierischen Zelle. Das Cytoplasma (11) wird nicht als Organell bezeichnet. Einzellige Lebewesen ohne Zellkern (Prokaryoten) haben in der Regel keine Membranen im Inneren der Zelle und demnach auch keine Organellen nach der ersten Definition. Es gibt jedoch prokaryotische Strukturen, die als Organellen im weiteren Sinn aufgefasst werden können.[2] Begriffsgeschichte und Definitionen[Bearbeiten] Möbius’ ursprüngliche Definition von „Organula“ (1882) schloss nur organähnliche Strukturen von Einzellern ein.
Hier ein Schema des Pantoffeltierchens, mit Nahrungsvakuolen, Cilien und anderen Organellen. Wilson (1900) bezeichnete Strukturen in Zellen von Mehrzellern noch als „Organe“ oder „Zellorgane“. Nach einer heute teilweise verwendeten Definition werden nur noch membranbegrenzte Strukturen als Organellen bezeichnet. Organulum (Plural: Organula) ist die Verkleinerungsform zum lateinischen Organum. Membranbegrenzte Organellen[Bearbeiten] Semiautonome Organellen[Bearbeiten] Amöbe. Amöbe (Zeichnung von 1900). n. Zellkern (nucleus); w.v. Wasservakuole; c.v. kontraktile Vakuole; f.v. Nahrungsvakuole.“ Die Amöben (gr. αμοιβή amoibe ‚Wechsel‘)[1] oder Wechseltierchen sind eine große, vielgestaltige Gruppe von Einzellern, die keine feste Körperform besitzen, sondern durch Ausbildung von Scheinfüßchen (Pseudopodien) ihre Gestalt laufend ändern.
Formen[Bearbeiten] Systematische Verbreitung[Bearbeiten] Amöbenartige Lebensformen haben sich getrennt voneinander in verschiedensten Taxa entwickelt. Die heterotrophen, also keine Photosynthese betreibenden Amöben (mit Ausnahme der Schleimpilze) wurden traditionell zu den Wurzelfüßern (Rhizopoda) gerechnet. Vorkommen[Bearbeiten] Zellaufbau[Bearbeiten] Amöben sind meist durchsichtig und können ihre Form ständig verändern.
Fortbewegung[Bearbeiten] Zur Fortbewegung bilden Amöben Plasmafortsätze, die Scheinfüßchen oder Pseudopodien, aus. Diese Fortbewegung unter laufender Gestaltänderung bezeichnet man als amöboid. Sonstiges[Bearbeiten] Axonème. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. L'axonème est la partie axiale et motrice d'un cil ou d'un flagelle d'une cellule eucaryote. L'axonème le plus souvent cité est constitué d'un cylindre de 9 doublets de microtubules qui, associés entre eux par des moteurs moléculaires (les bras de dynéine) et des protéines élastiques (les liens de nexine), induisent le mouvement de ces organelles. On a pu expérimentalement démontrer que c'est le glissement relatif et périodique des doublets de microtubules qui est à l'origine du battement des cils et des flagelles.
Chaque doublet de microtubules est constitué d'un microtubule A ou "complet" formé de 13 protofilaments parallèles formant un cylindre complet - et d'un microtubule B ou "incomplet" - constitué de 10 à 11 protofilaments formant un cylindre incomplet. À noter que les protofilaments sont composés chacun d'une série d'hétérodimères de tubuline (alpha et béta) associés entre eux. Portail de la biologie cellulaire et moléculaire. Mikrotubulus. Struktureller Aufbau eines Mikrotubulus Aufbau[Bearbeiten] Mikrotubuli sind gerichtete Strukturen, deren Enden wegen ihrer elektrischen Ladung mit plus und minus bezeichnet werden. Sie bestehen aus Einheiten, die sich ihrerseits als Heterodimere ohne kovalente Bindung aus je einem Molekül α- (negativ) und β-Tubulin (positiv) zusammensetzen. Die Einheiten bilden durch längsgerichtete Verknüpfung Subfilamente (sogenannte Protofilamente), von denen meist 13 in seitlicher Verknüpfung die Wand der Mikrotubuli bilden.
In der Zelle sind Mikrotubuli typischerweise mit ihrem minus-Ende (über das α-Tubulin) an ein Mikrotubulus-Organisationszentrum (MTOC) gebunden, welches γ-Tubulin enthält. Mikrotubuli sind relativ vergängliche Strukturen mit einer mittleren Lebensdauer in der Größenordnung von 10 Minuten, sofern sie nicht durch Einbau in größere Strukturen stabilisiert sind. Organisation[Bearbeiten] Querschnitt durch Axoneme der Geißeln von Chlamydomonas rheinhardtii (Chlorophyta) Microtubule. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Les microtubules (MT) sont des fibres constitutives du cytosquelette, au même titre que les microfilaments d'actine et que les filaments intermédiaires. Ils ont un diamètre d'environ 20 nm et une longueur variable du fait de leur dynamique (liée à leur fonction au sein de la cellule). Prenant leur origine du centrosome, les microtubules sont impliqués dans la formation de la plaque équatoriale et le déplacement polaire des chromosomes pendant la mitose.
Ils sont absents chez les procaryotes, et présents chez les eucaryotes. Chez les métaphytes (plantes), les microtubules sont pondéralement moins importants que chez les métazoaires (animaux). Le temps de demi-vie des microtubules est d'environ dix minutes. Structure[modifier | modifier le code] Structure schématisée des microtubules et des dimères de tubuline dont ils sont composés.
Les microtubules sont formés de dimères de tubuline. Cet assemblage polymérique est extrêmement dynamique. Pseudopode. Scheinfüßchen. Cyclose. Citations. Leonardo Da Vinci.