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Questions and Answers
Was ist die korrekte Reihenfolge der Ereignisse während der Plasmolyse?
Was ist die korrekte Reihenfolge der Ereignisse während der Plasmolyse?
- Zellwand verliert ihre Form, Vakuole dehnt sich aus, Plasma löst sich von der Zellwand.
- Plasma und Zellmembran lösen sich von der Zellwand, Vakuole verkleinert sich, starre Zellwand behält ihre Form. (correct)
- Vakuole dehnt sich aus, Plasma drückt gegen die Zellwand, Zellwand verhindert weitere Ausdehnung.
- Vakuole platzt, Plasma tritt aus, Zellwand kollabiert.
Welche der folgenden Aussagen beschreibt den Zusammenhang zwischen Tugordruck und Wanddruck am besten?
Welche der folgenden Aussagen beschreibt den Zusammenhang zwischen Tugordruck und Wanddruck am besten?
- Tugordruck und Wanddruck wirken in die gleiche Richtung und verstärken sich gegenseitig.
- Wanddruck ist der Druck, den der Zellsaft gegen die Zellwand ausübt.
- Tugordruck ist der Druck, den die Zellwand auf den Zellsaft ausübt.
- Tugordruck ist der Innendruck der Zelle, während der Wanddruck den entgegengesetzten Druck der Zellwand darstellt. (correct)
Unter welchen Bedingungen würde eine Pflanzenzelle nicht platzen, wenn sie in eine hypotonische Umgebung gebracht wird?
Unter welchen Bedingungen würde eine Pflanzenzelle nicht platzen, wenn sie in eine hypotonische Umgebung gebracht wird?
- Wenn die Zelle keine Zellwand besitzt.
- Wenn die Zelle eine starre Zellwand besitzt, die dem zunehmenden Tugordruck standhalten kann. (correct)
- Wenn die Zelle einen sehr niedrigen osmotischen Druck hat.
- Wenn die Zelle bereits einen hohen Tugordruck hat.
Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Funktion von Knorpelgewebe?
Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Funktion von Knorpelgewebe?
Welche Funktion haben die Kernporen im Zellkern hauptsächlich?
Welche Funktion haben die Kernporen im Zellkern hauptsächlich?
Welche der folgenden Eigenschaften ist kein Merkmal von Epithelgewebe?
Welche der folgenden Eigenschaften ist kein Merkmal von Epithelgewebe?
Was passiert mit einer Zelle, die sich in einer hypertonischen Lösung befindet?
Was passiert mit einer Zelle, die sich in einer hypertonischen Lösung befindet?
Wie unterscheidet sich glatte Muskulatur von quergestreifter Muskulatur hinsichtlich ihrer Struktur und Funktion?
Wie unterscheidet sich glatte Muskulatur von quergestreifter Muskulatur hinsichtlich ihrer Struktur und Funktion?
Wie beeinflusst eine semipermeable Membran den Konzentrationsausgleich zwischen zwei Lösungen?
Wie beeinflusst eine semipermeable Membran den Konzentrationsausgleich zwischen zwei Lösungen?
Welche Aussage beschreibt am besten die Funktion des Nucleolus?
Welche Aussage beschreibt am besten die Funktion des Nucleolus?
Welche Rolle spielt die Zwischenzellsubstanz im Binde- und Stützgewebe?
Welche Rolle spielt die Zwischenzellsubstanz im Binde- und Stützgewebe?
Wie sind Knochenzellen miteinander verbunden und welche Substanz härtet die Grundsubstanz des Knochengewebes?
Wie sind Knochenzellen miteinander verbunden und welche Substanz härtet die Grundsubstanz des Knochengewebes?
Wie verändert sich der osmotische Druck, wenn die Konzentration einer Lösung erhöht wird?
Wie verändert sich der osmotische Druck, wenn die Konzentration einer Lösung erhöht wird?
Welche Aussage beschreibt am besten die Biuret-Reaktion zum Nachweis von Eiweißen?
Welche Aussage beschreibt am besten die Biuret-Reaktion zum Nachweis von Eiweißen?
Bei welchem Nährstoffnachweis entsteht ein ziegelroter Niederschlag nach der Reaktion?
Bei welchem Nährstoffnachweis entsteht ein ziegelroter Niederschlag nach der Reaktion?
Welches Ergebnis deutet auf das Vorhandensein von Fetten hin, wenn eine Substanz auf Filterpapier aufgetragen und getrocknet wird?
Welches Ergebnis deutet auf das Vorhandensein von Fetten hin, wenn eine Substanz auf Filterpapier aufgetragen und getrocknet wird?
Wie kann man Kohlenstoffdioxid (CO2) nachweisen?
Wie kann man Kohlenstoffdioxid (CO2) nachweisen?
Warum denaturiert Eiweiß bei Erhitzung oder Zugabe von Säuren?
Warum denaturiert Eiweiß bei Erhitzung oder Zugabe von Säuren?
Welches der folgenden Modelle berücksichtigte nicht den hohen Proteinanteil in Biomembranen?
Welches der folgenden Modelle berücksichtigte nicht den hohen Proteinanteil in Biomembranen?
Welche Aussage beschreibt am besten den Unterschied zwischen primär und sekundär aktivem Transport?
Welche Aussage beschreibt am besten den Unterschied zwischen primär und sekundär aktivem Transport?
Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Osmose am treffendsten?
Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Osmose am treffendsten?
Welche Eigenschaft des Flüssig-Mosaik-Modells von Singer und Nicolson ermöglicht die laterale Bewegung von Proteinen innerhalb der Membran?
Welche Eigenschaft des Flüssig-Mosaik-Modells von Singer und Nicolson ermöglicht die laterale Bewegung von Proteinen innerhalb der Membran?
Was ist die Hauptfunktion von Glucose-Transportern in Zellen?
Was ist die Hauptfunktion von Glucose-Transportern in Zellen?
Ein Forscher entdeckt eine neue Zelle, die aktiv Ionen gegen ihr Konzentrationsgefälle transportiert. Welcher Mechanismus ist dafür am wahrscheinlichsten verantwortlich?
Ein Forscher entdeckt eine neue Zelle, die aktiv Ionen gegen ihr Konzentrationsgefälle transportiert. Welcher Mechanismus ist dafür am wahrscheinlichsten verantwortlich?
Welche Konsequenz hätte es für eine Zelle, wenn ihre Membran keine Phospholipide mehr hätte?
Welche Konsequenz hätte es für eine Zelle, wenn ihre Membran keine Phospholipide mehr hätte?
Wie unterscheidet sich die Diffusion von der Osmose in Bezug auf Membranen?
Wie unterscheidet sich die Diffusion von der Osmose in Bezug auf Membranen?
Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Funktion der Spaltöffnungen in Pflanzen?
Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Funktion der Spaltöffnungen in Pflanzen?
Wie unterscheiden sich Adhäsion und Kohäsion im Zusammenhang mit dem Wassertransport in Pflanzen?
Wie unterscheiden sich Adhäsion und Kohäsion im Zusammenhang mit dem Wassertransport in Pflanzen?
Welche der folgenden Aussagen erklärt am besten, wie Wasser von der Wurzel bis zu den Blättern einer Pflanze transportiert wird?
Welche der folgenden Aussagen erklärt am besten, wie Wasser von der Wurzel bis zu den Blättern einer Pflanze transportiert wird?
Was ist die Hauptfunktion der Kutikula bei Pflanzen?
Was ist die Hauptfunktion der Kutikula bei Pflanzen?
Welche Rolle spielt die Osmose beim Wassertransport in Pflanzenwurzeln?
Welche Rolle spielt die Osmose beim Wassertransport in Pflanzenwurzeln?
Wie unterscheidet sich die Zusammensetzung einer pflanzlichen Zelle hauptsächlich von einer tierischen Zelle in Bezug auf die Hauptbestandteile?
Wie unterscheidet sich die Zusammensetzung einer pflanzlichen Zelle hauptsächlich von einer tierischen Zelle in Bezug auf die Hauptbestandteile?
Welche Funktion hat Fructose in Pflanzen und für den menschlichen Körper?
Welche Funktion hat Fructose in Pflanzen und für den menschlichen Körper?
Welche Bedeutung hat Maltose für Pflanzen und in der menschlichen Ernährung?
Welche Bedeutung hat Maltose für Pflanzen und in der menschlichen Ernährung?
Welche der folgenden Funktionen wird nicht von Mitochondrien erfüllt?
Welche der folgenden Funktionen wird nicht von Mitochondrien erfüllt?
Welche Aussage beschreibt am besten die Zelldifferenzierung?
Welche Aussage beschreibt am besten die Zelldifferenzierung?
Was ist die Hauptaussage der Endosymbiontentheorie?
Was ist die Hauptaussage der Endosymbiontentheorie?
Welches Merkmal unterscheidet eukaryotische Zellen hauptsächlich von prokaryotischen Zellen?
Welches Merkmal unterscheidet eukaryotische Zellen hauptsächlich von prokaryotischen Zellen?
Welche der folgenden Strukturen kommt nicht in Bakterienzellen vor?
Welche der folgenden Strukturen kommt nicht in Bakterienzellen vor?
Welche Funktion hat das endoplasmatische Retikulum (ER) hauptsächlich in einer Zelle?
Welche Funktion hat das endoplasmatische Retikulum (ER) hauptsächlich in einer Zelle?
Welche der folgenden Zellstrukturen ist hauptsächlich für die Stärkespeicherung in Pflanzenzellen verantwortlich?
Welche der folgenden Zellstrukturen ist hauptsächlich für die Stärkespeicherung in Pflanzenzellen verantwortlich?
Was ist die hauptsächliche Funktion des Golgi-Apparats?
Was ist die hauptsächliche Funktion des Golgi-Apparats?
Welchen Vorteil bietet die Koloniebildung für Einzeller wie Pandorina oder Volvox?
Welchen Vorteil bietet die Koloniebildung für Einzeller wie Pandorina oder Volvox?
Welche der folgenden Strukturen ermöglicht es tierischen Zellen, ihre Oberfläche zu vergrößern?
Welche der folgenden Strukturen ermöglicht es tierischen Zellen, ihre Oberfläche zu vergrößern?
Was versteht man unter dem Begriff 'Kompartimentierung' in Zellen?
Was versteht man unter dem Begriff 'Kompartimentierung' in Zellen?
Welchen Ursprung haben Chloroplasten laut der Endosymbiontentheorie?
Welchen Ursprung haben Chloroplasten laut der Endosymbiontentheorie?
Welcher der folgenden Prozesse findet hauptsächlich im Zellkern statt?
Welcher der folgenden Prozesse findet hauptsächlich im Zellkern statt?
Welches Merkmal ist charakteristisch für Deckgewebe (Epithel)?
Welches Merkmal ist charakteristisch für Deckgewebe (Epithel)?
Welche Aussage über Euglena ist korrekt?
Welche Aussage über Euglena ist korrekt?
Flashcards
Glucose-Formänderung
Glucose-Formänderung
Glucose verändert die Form, um den Wassertransport zu beschleunigen.
Aktiver Transport
Aktiver Transport
Transportprozess, der Energie benötigt, um Stoffe gegen ihr Konzentrationsgefälle zu bewegen.
Primär aktiver Transport
Primär aktiver Transport
Aktiver Transport, der direkt Energie (z.B. ATP) nutzt, um Ionen gegen ihr Konzentrationsgefälle zu transportieren.
Sekundär aktiver Transport
Sekundär aktiver Transport
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Overtons Biomembran-Hypothese
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Langmuirs Phospholipid-Schicht
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Gorter & Grendels Bilayer-Modell
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Osmose
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Isotonisch
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Hypoton
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Hyperton
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Osmotischer Druck
Osmotischer Druck
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Turgordruck
Turgordruck
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Wanddruck
Wanddruck
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Zellkern
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Kernporen
Kernporen
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Muskelgewebe
Muskelgewebe
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Epithelgewebe (Deckgewebe)
Epithelgewebe (Deckgewebe)
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Binde- und Stützgewebe
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Glatte Muskulatur
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Quer gestreifte Muskulatur
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Stärke-Nachweis
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Glucose/Fructose-Nachweis
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Fett-Nachweis
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Biuret-Reaktion (Eiweiß)
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CO2-Nachweis
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Schwammgewebe
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Untere Epidermis
Untere Epidermis
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Spaltöffnungen
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Interzellulare
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Kutikula
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Transpiration
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Adhäsion
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Kohäsion
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Chloroplasten
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Chromoplasten
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Leukoplasten
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Mitochondrien
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Endosymbiontentheorie
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Phagozytose
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Zelldifferenzierung
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Eukaryoten
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Prokaryoten
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Kompartimentierung
Kompartimentierung
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ER (Endoplasmatisches Retikulum)
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Golgi-Apparat
Golgi-Apparat
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Vakuole
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Transkription
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Study Notes
Cytologie
Hierarchie der Strukturebenen
- Die Eigenschaften der Atome bestimmen die Struktur und Reaktionsweise von Molekülen.
- Lebewesen bestehen aus Atomen.
- Die strenge Anordnung der Atome in Makromolekülen ermöglicht die Codierung der Erbinformation.
- Zellen sind Reaktionsräume, die in spezifische Funktion unterteilt sind und Organellen enthalten.
- Zellen haben eine bestimmte Aufgabe.
- Eigenständiges Leben ist auf Organisationsebene möglich.
- Gewebe ist ein Verband gleich gebauter Zellen mit gleicher Funktion.
- Organe bestehen aus verschiedenen Geweben.
- Organe übernehmen Lebensfunktionen.
- Organsysteme werden durch mehrere Organe mit ihren Eigenschaften gebildet
- Das Zusammenspiel aller Organisationsebenen.
Biomembran
- Membranen enthalten Fette (Lipide) und Proteine.
- Biomembranen bestehen aus Phospholipid-Molekülen.
- Phospholipide bestehen aus einem hydrophilen (wasserliebenden) Kopf (Phosphatgruppe) und einem hydrophoben (wasserabweisenden) Schwanz (Fettsäuren).
- Lecithin ist ein Phospholipid, das aus Glycerin, zwei Fettsäuren (Palmitin- und Ölsäure), Phosphorsäurerest und Cholin besteht.
- Die Dicke beträgt 6-8 Mikrometer.
- Sie bestehen aus 40-50 % Lipiden und 50-60 % Proteinen.
- Lecithin ist bipolar (hydrophob und hydrophil).
- Die hydrophilen Köpfe sind immer zum Wasser ausgerichtet.
- Bei Biomembranen liegt eine Phospholipid-Doppelschicht vor.
- Die Phospholipidschicht ist wasserundurchlässig.
- Stoffe wie Wasser, kleine Moleküle (bestimmte Gase) und lipophile Stoffe gelangen ungehindert durch die Biomembran.
- Hormone, Ionen, hydrophile Stoffe und große Moleküle gelangen nicht einfach hindurch.
Funktion der Biomembran
- Abgrenzung von Zellen und Zellräumen
- Regulation des Stoffaustauschs
- Erkennung von Signalmolekülen (mithilfe von Rezeptoren)
- Verbindung, Erkennung und Kommunikation mit anderen Zellen
- Das Flüssig-Mosaik-Modell stellt die Biomembran als eine dynamische Struktur dar, in der Proteine und Lipide beweglich sind.
- Zellen tauschen Stoffe aus, um miteinander zu kommunizieren.
- Bestimmte Mechanismen ermöglichen den Austausch, da die Biomembran eine Barriere darstellt.
- Membranen sind für manche Stoffe durchlässig und somit semipermeabel.
Transport durch Membranen
- Beim passiven Transport muss die Zelle keine Energie aufwenden.
- Teilchen bewegen sich von hoher zu niedriger Konzentration entlang des Konzentrationsgefälles (Diffusion).
- Bei der einfachen Diffusion bewegen sich kleine, ungeladene Moleküle (H2O, O2, CO2) mit zunehmender Fettlöslichkeit besser durch die Membran.
- Auch geladene und polare Stoffe wie Aminosäuren oder Ionen werden durch Membranproteine transportiert (erleichterte Diffusion).
- Kanalproteine (z.B. Aquaporine für schnellen Wassertransport) und Transportproteine (Carrier, die ihre Form ändern, z.B. für Glucose) sind daran beteiligt.
- Beim aktiven Transport werden Stoffe entgegen dem Konzentrationsgefälle transportiert.
- Die Zelle muss Energie investieren.
- Der primär aktive Transport baut ein Ionengradienten entgegen dem Konzentrationsgefälle auf.
- Der sekundär aktive Transport nutzt das Konzentrationsgefälle vom primären Transport, um eine andere Substanz entgegen ihrem Gradienten zu transportieren.
Historische Modellvorstellungen der Biomembran
- Overton (1895): Biomembranen bestehen aus Lipiden.
- Langmuir (1917): Die Biomembran ist eine Phospholipid-Doppelschicht.
- Gorter & Grendel (1925): Der Beweis erbracht, dass die Membran eine Phospholipid-Doppelschicht ist.
- Danielli & Davson (1950er): Entwickelten das Sandwich-Modell, bei dem eine starre Proteinschicht die Phospholipid-Doppelschicht bedeckt, was aber viele Eigenschaften der Membranproteine nicht erklären konnte.
- Singer & Nicolson (1972): Das Flüssig-Mosaik-Modell wurde entwickelt, das sowohl hydrophile als auch lipophile Eigenschaften berücksichtigt.
- Frye & Edidin (1972): Erweiterung des Modells um die Beweglichkeit von Membranproteinen und Interaktionen zwischen Proteinmolekülen, jedoch keine völlig ungehinderte Beweglichkeit.
Diffusion und Osmose
- Diffusion: Konzentrationsausgleich zwischen zwei Stoffen innerhalb eines Raums.
- Osmose: Konzentrationsausgleich zwischen zwei Stoffen durch eine semipermeable Membran.
- Bei der Osmose findet eine einseitig gerichtete Diffusion statt, z.B. vom Zellplasma in die Vakuole.
- Hypoton (niedrige Konzentration), Hyperton (hohe Konzentration) und Isoton (ausgeglichene Konzentration) beschreiben das relative Konzentrationsverhältnis zweier Lösungen.
- In einer hypotonischen Lösung dringt Wasser in die Zelle ein.
- In einer hypertonischen Lösung platzen die Zellen, da sie sich mit Wasser füllen.
- Osmotischer Druck: Maß für die Intensität, mit der eine konzentrierte Lösung durch eine semipermeable Membran hindurch Moleküle des Lösungsmittels auflösen kann (gemessen in Pascal).
- Tugordruck: Druck, den der Zellsaft gegen die Zellwand ausübt (Innendruck der Zelle).
- Wanddruck: Druck, den die Zellwand dem Tugordruck entgegensetzt.
- Saugspannung: Maß für das Wasseraufnahmevermögen einer Zelle.
- Plasmolyse: Plasma und Zellmembran lösen sich von der Zellwand ab, die Vakuole verkleinert sich und Hohlräume entstehen.
- Deplasmolyse: Zugabe von destilliertem H2O zu plasmolyrisierten Zellen führt zur Ausdehnung der Vakuole und des umgebenden Plasmas, wobei die Zellwand die weitere Ausdehnung verhindert.
- Wilhelm Pfeffer (1845-1929) entwickelte das Osmometer, auch bekannt als Pfeffersche Zelle.
- Aufgrund der semipermeablen Membran kann nur ein Konzentrationsausgleich hinsichtlich der H2O-Moleküle erfolgen.
- Das Eindringen der Flüssigkeit in die Salzlösung ist in Pascal messbar.
- Dieser Vorgang erzeugt osmotischen Druck.
Zellkern (Nucleus)
- Der Zellkern ist die Steuerzentrale einer Zelle.
- Der Nucleolus ist die Steuerzentrale des Zellkerns.
- Kernporen kontrollieren den Stoffaustausch.
- Die Kerndoppelmembran schützt die genetischen Informationen.
- Kernplasma ist für Stoffwechselprozesse zuständig.
- Chromatin trägt die genetische Information (95 % DNA, 5 % RNA).
Vakuole
- Bei der Zellvergrößerung entstehen Hohlräume im Plasma, die mit Zellsaft gefüllt sind.
- Das Cytoplasma vermehrt sich nur unwesentlich.
- Kleine Vakuolen vergrößern sich zwangsläufig und fließen ineinander.
- Es bildet Plasmaschichten und später plasmafadendurchzogene Safträume.
- Der Zellsaft vermehrt sich.
- Das Plasma kann sich mit Zellorganellen an die Zellwand zurückziehen und eine große Vakuole umschließen.
- Der Zellsaft ist eine wässrige Lösung zahlreicher organischer und anorganischer Stoffe, wobei in spezialisierten Zellen ein bestimmter Stoff vorherrscht.
- Zum Beispiel enthalten Vakuolen von Blütenblättern oft Farbstoffe.
Gruppen von Zellstoffen
- Reservestoffe werden vorübergehend aus dem Stoffwechsel der Zelle entnommen und bei Bedarf zurückgeführt.
- Z.B. Glucose und Fructose in Früchten
- Stoffwechselprodukte werden nicht mehr von der Pflanze benötigt und können giftig sein, wenn sie nicht vom Cytoplasma getrennt werden (innere Exkremente).
- Mitosegift Colchicin dient als Frostschutz.
- Beispiele für Stoffe im Zellsaft sind Farbstoffe, Gerbstoffe, Glykoside, Alkaloide (Giftstoffe) sowie Säuren und Salze.
Endoplasmatisches Retikulum (ER)
- Besteht aus zahlreichen Membranschläuchen, Röhren, Bläschen und membranumschlossenen Hohlräumen (Zisternen).
- Das ER wird in raues und glattes ER unterteilt.
- Das ER ist an der Synthese und Verarbeitung von Stoffen beteiligt und transportiert diese im interzellulären Raum.
- Es dient als Kohlenhydrat- und Calciumspeicher und ist an der Entgiftung beteiligt.
Golgi-Apparat
- Besteht aus mehreren Membranstapeln (Dictyosomen): die Gesamtheit bildet den Golgi-Apparat.
- Der Golgi-Apparat besteht aus mehreren Golgi-Zisternen, an deren Rändern sich oft Bläschen abschnüren (Golgi-Vesikel).
- Verpackung und Weitertransport von Stoffen
- Bildung von Glykoproteinen in tierischen Zellen
- Bildung von Zellmembran und Zellwand in pflanzlichen Zellen
- Das Cytoplasma ist der Inhalt einer Zelle und besteht aus Cytoskelett, Cytosol (Zellflüssigkeit) und darin liegenden Zellorganellen.
- Die Hauptaufgabe des Cytoplasmas ist der Transport von Stoffen.
- Es sorgt für mechanische Festigkeit und hält die Zellorganellen an ihrem Platz.
- Es besteht zu 80-85 % aus Wasser, 10-15 % aus Proteinen, 2-4 % aus Lipiden, 0,1-1,5 % aus Polysacchariden, 0,4 % aus DNA, 0,7 % aus RNA, 0,4 % aus kleinen organischen Molekülen und 1,5 % aus anorganischen Molekülen und Ionen.
Ribosomen
- Ribosomen sind Bestandteile des rauen ER, kommen aber auch frei im Cytoplasma vor.
- Sie sind ca. 20 Mikrometer groß und bestehen aus einer großen und einer kleinen Untereinheit.
- Ribosomen liegen oft als spiralförmige Ketten vor (Polyribosomen).
- Sie bestehen aus Ribonukleinsäuren und Proteinen und enthalten Magnesium.
- Ribosomen der Bakterien sind kleiner und leichter (70S), während Ribosomen der Eukaryoten größer sind (80S).
- Ribosomen sind der Ort der Proteinbiosynthese (PBS).
- Zellen mit hoher PBS haben viele Ribosomen.
Zellwand
- Die Zellwand bietet Schutz und Abgrenzung.
- Sie gliedert sich in Mittellamelle, Primärwand, Sekundärwand und Tertiärwand.
- Die stoffliche Zusammensetzung besteht aus Polysacchariden (Cellulose, Pektine, Hemicellulose) und Proteinen.
- In der Äquatorialebene sammeln sich Vesikel und Pektine.
- Es bildet sich eine dünne Haut, die Mittellamelle, die von beiden benachbarten Zellen genutzt wird.
- Von beiden benachbarten Zellen wird Material angelagert, wodurch Mikrofibrillen verstreut angeordnet werden (Primärwand).
- Bei endgültiger Größe der Zelle bildet sich die Sekundärwand mit parallel angeordneten Cellulosefasern.
- In die Zellwand können Lignin (Holzstoff), Suberin (Kork) oder Cutin (Wachs) eingelagert werden.
- Bei manchen Zellen entsteht eine Tertiärwand.
Plastide
- Plastide können Farbstoffe enthalten oder farblos sein.
- Chloroplasten sind photosynthetisch aktiv und enthalten Farbstoffe.
- Chromoplasten sind farbig und fotosynthetisch inaktiv.
- Leukoplasten sind farblos und fotosynthetisch inaktiv.
- Amyloplasten speichern Stärke, Elaioplaste speichern Öle und Proteinoplasten speichern Proteine.
- Plastide sind umwandelbar.
- Chloroplasten sind 4-8 Mikrometer groß und der Ort der Fotosynthese.
- Thylakoide mit Stromalamellen, Ribosomen, DNA, Granathylakoide und Lipidtröpfchen sind Bestandteile Chloroplasten.
- Mitochondrien sind für die Energieproduktion, Calciumspeicherung und Zellatmung zuständig.
- Sie sind an der Vererbung beteiligt.
- Sie stellen getrennte Räume für chemische Prozesse bereit.
Vom Einzeller zum Vielzeller
- Einzeller: Alle Lebensfunktionen werden von einer Zelle erfüllt.
- Kolonie: Mehrere Zellen sind durch Gallerte verbunden und profitieren vom Schutz gegen Fressfeinde/Stoffwechsel.
- Vielzeller: Verschiedene Zellen bilden Gewebe, wodurch Differenzierung und Arbeitsteilung ermöglicht werden. Eine einzelne Zelle ist nicht überlebensfähig.
- Endosymbiontentheorie: Ein Organismus lebt dauerhaft in einem anderen Organismus zum gegenseitigen Nutzen.
- Die Endosymbiontentheorie bezieht sich auf die Entstehung von Mitochondrien und Plastiden.
- Phagozytose: Eine große Urzelle „verschluckt“ kleinere, alleinstehende Zellen, die sich miteinander verbinden und zu einem Organismus werden.
- Diese Theorie bildet die Grundlage für Zellen und komplexe Organismen.
- Mitochondrien und Chloroplasten sind aus eigenständigen Zellen entstanden.
- Mitochondrien sind alpha-Proteobakterien, Chloroplasten sind Cyanobakterien.
- Es gibt mehrere Beweise für die Endosymbiontentheorie:
- Vorhandensein von zwei Membranen
- Eigene DNA
- Vorhandensein von Teilen der Urzelle
- Selbstständige Vermehrung
- Die Endosymbiontentheorie besagt, dass eukaryotische Zellen aus einer Urzelle entstanden sind, die prokaryotische Zellen in sich aufgenommen hat.
- Zelldifferenzierung ist ein Entwicklungsprozess, bei dem aus ursprünglichen gleichen, unspezialisierten Zellen strukturell und funktionell unterschiedliche Zellen hervorgehen.
Tierische Gewebe
- Deckgewebe: Lückenloser Zellverband, der äußere Oberflächen und innere Körperhöhlungen überzieht.
- Es kleidet Drüsen aus und dient zur Abgabe von Sekreten.
- Die Haut von Wirbeltieren ist oft vielschichtig, wobei obere Schichten absterben können und durch Zellneubildung ersetzt werden.
- Binde- und Stützgewebe: Zellen sind durch Zwischenzellsubstanz getrennt, die von Bindegewebsfasern durchzogen ist und dem Gewebe Festigkeit verleiht.
- Es gibt lockeres, straffes, Fettgewebe und Knorpel.
- Knochenzellen sind durch feine Fortsätze verbunden, wobei die Grundsubstanz durch Einlagerung von anorganischen Salzen verhärtet ist.
- Blut ist eine flüssige Form des Bindegewebes.
- Muskelgewebe: Besteht aus langgestreckten Muskelzellen (Muskelfasern) mit kontraktilen Fibrillen im ZP.
- Glatte Muskulatur besteht aus spindelförmigen, einkernigen Zellen und ermöglicht langsame Kontraktionen (z.B. im Darmkanal).
- Quer gestreifte Muskulatur besteht aus langen, vielkernigen Fasern und bildet die Skelettmuskulatur.
- Nervengewebe: Hauptbestandteil sind Nervenzellen, deren Zellkörper eng beieinander liegen.
Pflanzliche Gewebe
- Epidermis: Schirmt saftige Pflanzenteile ab und schützt vor Verdunstung und Beschädigung.
- Die Zellwand ist verdickt und von einer Cuticula überlagert.
- Die Wurzelepidermis ist unverdickt, um die Nährstoffaufnahme zu erleichtern.
- Leitgewebe: Zum Stofftransport dienen Gefäße (Wassertransport) und Siebröhren (Transport organischer Stoffe).
- Wasserleitungsbahnen haben keinen plasmatischen Inhalt mehr.
- Festigkeitsgewebe: Zellen mit verdickten Wänden, die der Festigung dienen, meist langgestreckt und zu Bündeln zusammengefasst sind. Erhöht die Biegungs- und Zugfestigkeit.
- Grundgewebe: In dieses Gewebe sind Leit- und Festigungswebe eingebaut.
- Es besteht aus nicht spezialisierten Zellen und bildet im Blatt Assimilationsgewebe und im Stängel Mark- und Rindengewebe.
Wassertransport in Pflanzen
- Die Aufnahme des Wassers in der Wurzelspitze beruht auf Osmose.
- Sie erfolgt durch die halbdurchlässige Zellmembran aufgrund von Konzentrationsunterschieden zwischen Zellsaft und Bodenwasser.
- Die Eigenbewegung der Wassermoleküle spielt dabei eine Rolle.
- Auch Nährstoffe gelangen ins Innere und ins Xylem.
Bestandteile Pflanzen Zelle
- Xylem (Holzteil)
- Kambium (Bildungsgewebe)
- Phloem (Siebteil)
- Festigungsgewebe
Zusammenfassung
- Der Wassertransport erfolgt hauptsächlich über das Xylem.
- Das aufgenommene Wasser wird aufgrund von Adhäsion und Kohäsion nach oben gezogen und steigt im Stamm weiter auf.
- Der Druck in den Wurzeln unterstützt den Wassertransport.
- Dieser Druck sorgt zusammen mit Kapillar- und Adhäsionskräften für einen kontinuierlichen Fluss von Wasser von den Wurzeln über die Sprossachse zu den Blättern der Pflanze.
- Die Epidermis schützt und schließt ab, das Palisadengewebe ist für die Fotosynthese zuständig, das Leitbündel für den Stofftransport, das Schwammgewebe ebenfalls für die Fotosynthese sowie den Gasaustausch und die Spaltöffnungen für den Gasaustausch und die Wasserdampfabgabe.
Weg und Mechanismus
- Aus dem Boden in die Wurzelhaarzelle(Osmose)
- Innerhalb der Wurzelhaarzelle (Diffusion)
- Von Zelle zu Zelle in der Rinde (Osmose)
- Innerhalb der Rindenzelle (Diffusion)
- Von der Rindenzelle in den Zentralzylinder und bis zu den Leitbündeln (Osmose)
Transpiration
- Transpiration ist die Verdunstung von Wasser über Stomata (Stomatäre Transpiration) oder die Kutikula der Pflanze (Cuticuläre Transpiration).
- Adhäsion bezieht sich auf die Anziehungskraft zwischen Molekülen unterschiedlicher Substanzen, die dazu führt, dass sie sich an Oberflächen anderer Materialien haften.
- Kohäsion bezieht sich auf die Anziehungskraft zwischen Molekülen derselben Substanz, die sie zusammenhält. Kapillarkräfte beziehen sich auf die Fähigkeit von Wasser, in engen Röhren oder Kapillaren entgegen der Schwerkraft zu steigen.
Inhaltsstoffe der Zellen
- Pflanzliche Zellen bestehen zu 73 % aus Wasser, 4 % aus Eiweißen, 17 % aus Kohlenhydraten, 2 % aus Lipiden und 4 % aus Nucleinsäuren/Salzen.
- Tierische Zellen bestehen zu 59 % aus Wasser, 19 % aus Eiweißen, 6 % aus Kohlenhydraten, 11 % aus Lipiden und 5 % aus Nucleinsäuren/Salzen.
- Glucose (Aldose):
- In Kohlenhydratreicher Nahrung z.B. Obst, Getreide
- Im Menschlichen Stoffwechsel (Im Blut)
- Energielieferant
- Fructose:
- Fotosyntheseprodukt
- In Früchten und Honig
- Als Zuckeraustauschstoff für Diabetiker
- Ribose: Bestandteil der RNA
- Desoxyribose: Bestandteil der DNA
- Saccharose, eine häufige Zuckerart in Pflanzen, wird in Früchten und Pflanzensäften gefunden, dient als Transportmittel für Kohlenhydrate und wird als Süßungs- und Konservierungsmittel eingesetzt.
- Maltose Entsteht beim Abbau von Polysacchariden (besonders Stärke) und wirkt als Energielieferant und Verdauungshilfe.
- Vorkommen zB in Bier, Pasta, Kartoffeln, etc.
- Stärke besteht aus Amylose und Amylopektin.
- Findet sich in Instantsoßen und Puddings, Wichtigstes KH für menschliche Ernährung.
- Vorkommen zB in Weizen, Mais, Kartoffeln etc.
Zell Wand Bestandteile
- Glykogen hat Maltose als Grundbaustein und ist stärker verzweigt als Amylopektin.
- Es kommt in Leber, Muskeln, Nieren, Gehirn, Vagina usw. vor.
- Vorkommen finden sich auch in Nudeln, Vollkornprodukten und Reis.
- Es dient als Kohlenhydratspeicher und Reservestoff.
- Cellulose ist Hauptbestandteil der Zellwand, wird in der Bekleidungs- und Baustoffindustrie eingesetzt und dient als Nahrungsgrundlage für Pflanzenfresser und Ballaststoff.
- Fette (Lipide): Chemisch uneinheitliche Gruppe von Makromolekülen mit dem gemeinsamen Merkmal, kaum bis gar nicht wasserlöslich zu sein (gut in fettähnlichen Stoffen löslich).
- Fette dienen als Energiespeicher und setzen beim Abbau mehr Energie frei als Kohlenhydrate und Eiweißstoffe.
- Einige Pflanzen besitzen ölhältige Samen als Speicherorgan.
- Fettgewebe dient als Polster und Isolation unter der Haut.
- Phospholipide haben zwei Fettsäurereste und einen hydrophilen Kopf sowie einen lipophilen Schwanz.
- Sie sind Hauptbestandteile der Membran.
- Steroide besitzen ein Kohlenstoffgerüst.Ein Beispiel ist Cholesterin, das Bestandteil der Membran von Tierzellen ist und für die Synthese anderer Steroide sowie Sexualhormone von Wirbeltieren benötigt wird.
Eigenschaften des Wassers
- Lebensraum
- Hauptbestandteil aller Lebewesen
- Lösungsmittel
- Transportmittel
- Stützfunktion z.B. in Blättern
- Beteiligt an Thermoregulation
- Hohe Siede- und Schmelztemperatur
- Geringe Dichte
- Oberflächenspannung
Proteine
- Peptide entstehen durch Kondensation von L-Aminosäuren.
- Kurze Ketten werden als Di-, Tri- oder Oligopeptide bezeichnet, lange Ketten als Polypeptide.
- Aminosäurebausteine sind durch eine Kohlenstoff-Stickstoff-Verbindung (Peptidbindung) verbunden, bei der ein partieller Doppelbindungscharakter zwischen C- und N-Atomen vorliegt.
- Aufgrund gewisser struktureller Eigenschaften können Aminosäuren als Protonendonatoren oder Protonenakzeptoren fungieren.
- Die schrittweise Verknüpfung der Aminosäurebausteine führt über Polypeptide zu makromolekularen Proteinen.
- Kettenförmige Polypeptid-Proteinmoleküle können vernetzt sein, wenn Cysteinreste vorhanden sind.
Aufbau von Proteinen
- Proteine bestehen aus einer Primärstruktur (Reihenfolge und Anzahl der Aminosäurebausteine), einer Sekundärstruktur (Faltung/Drehung der Polypeptidketten zu Alpha-Helices oder Beta-Faltblättern), einer Tertiärstruktur (unregelmäßige räumliche Struktur durch weitere chemische Bindungen) und einer Quartärstruktur (Zusammensetzung aus zwei oder mehr Polypeptidketten).
- Verschiedene Anziehungskräfte wirken zwischen Aminosäureresten, wie Disulfidbrücken, Van-der-Waals-Kräfte, Ionenbindungen und Wasserstoffbrückenbindungen.
- Spüli spaltet das Fett
- Säuren Denaturieren Proteine und Säuren denaturieren Proteine und Verändern somit Ihre Eigenschaften.
- Fazit: Biomembran enthält Fette und Proteine
Nährstoffnachweis
- Stärke kann durch Zugabe von Iod-Kaliumiodid nachgewiesen werden, wobei es zu einer dunklen Färbung kommt (schwarz, violett, blau).
- Glucose/Fructose kann durch Zugabe eines Gemischs aus Fehling 1 + Fehling 2 zu der Substanz und Erhitzung nachgewiesen werden (ziegelroter Niederschlag).
- Fett wird nachgewiesen, indem man die zu untersuchende Substanz auf Filterpapier gibt, trocknen lässt und auf einen durchscheinenden Fleck achtet.
- Eiweiße können durch Erhitzen (Wärmereaktion>60 °C) denaturiert (fest) werden (auch bei Säuren, Alkoholen, Schwermetall-lonen,...).
Weiterer Proteinnachweis
- Biuret-Reaktion: Lösen des Feststoffs, Zugabe von Natronlauge und Kupfer(2)-sulfatlösung, schwaches Erhitzen führt zu rot-violetter Färbung.
- Xanthoprotein-Reaktion: Zugabe konzentrierter Salpetersäure zum zu untersuchenden Stoff führt zu Gelbfärbung.
CO2-Nachweis
- Durch Einleiten des zu untersuchenden Gases in Kalkwasser/Bariumhydroxid färbt sich dieses milchig trüb.
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