Bio_GLN PDF - Zusammenfassung der Zellbiologie

Aufgaben der Zellorganellen: Zellwand: bietet Schutz und gibt Stabilität Chloroplasten: Beinhaltet grünen Farbstoffe die den Blättern ihre grüne Farbe geben und die Photosynthese findet statt Vakuole: Speichert Wasser und Nährstoffe Mitochondrien: Produziert Energie durch Zellatmung Tüpfel: Stoffa...

Aufgaben der Zellorganellen: Zellwand: bietet Schutz und gibt Stabilität Chloroplasten: Beinhaltet grünen Farbstoffe die den Blättern ihre grüne Farbe geben und die Photosynthese findet statt Vakuole: Speichert Wasser und Nährstoffe Mitochondrien: Produziert Energie durch Zellatmung Tüpfel: Stoffaustausch Zellmembran: Kontrolliert den Stoffausstoß der Umgebung Zellplasma: Grundsubstanz der Zelle Ribosome : Billet neue Proteine Zellkern: Steuerung der Zelle und enthält DNA Lysosom: Bauen Abfallstoffe ab Endplasmatisches Retikulum: Übertragung von Signalen Golgi-Apparat: Umwandlung von Stoffen und Transport Die pflanzliche Zelle besteht aus verschiedenen Organellen, die jeweils spezifische Aufgaben erfüllen. Die Zellwand umgibt die Zelle und bietet Schutz sowie Stabilität. Im Inneren befindet sich das Zellplasma als Grundsubstanz der Zelle. Die Zellmembran kontrolliert den Stoffaustausch mit der Umgebung, während Tüpfel den Stoffaustausch zwischen benachbarten Zellen ermöglichen. Der Zellkern fungiert als Steuerungszentrum und enthält die DNA. Die Proteinsynthese findet an den Ribosomen statt, die neue Proteine bilden. Das endoplasmatische Retikulum ist für die Übertragung von Signalen zuständig, während der Golgi-Apparat Stoffe umwandelt und transportiert. Für den Energiehaushalt sind verschiedene Organellen verantwortlich: Die Chloroplasten enthalten grüne Farbstoffe, die den Blättern ihre Farbe geben und die Photosynthese ermöglichen. Die Mitochondrien produzieren Energie durch Zellatmung. Die Vakuole speichert Wasser und Nährstoffe, während Lysosomen für den Abbau von Abfallstoffen zuständig sind. Diese Zellorganellen arbeiten koordiniert zusammen und ermöglichen so die lebenswichtigen Funktionen der Pflanzenzelle. Grundlagen der Vererbung Vermehrung und Wachstum durch Zellteilung Bedeutung des Zellkerns: Steuerzentrale der Zelle und Träger der Erbinformation Grundlagen der Genetik Homologe Chromosomen: Als Homologie (griechisch "übereinstimmen") bezeichnet man die grundsätzliche Übereinstimmung von Organen, Organsystemen, Körperstrukturen, physiologischen Prozessen oder Verhaltensweisen zweier systematisch einheitlich erkannten Gruppen von Lebewesen aufgrund ihres gemeinsamen evolutionären Ursprungs (Veränderung der vererbbaren Merkmale). Homologe Merkmale gehen auf Merkmale des gemeinsamen Vorfahren zurück, sie sind also gleichwertig bezüglich ihrer stammesgeschichtlichen Herkunft. Die ursprünglichen Merkmale können sich danach in verschiedene Richtungen entwickelt haben und in unterschiedlichen Funktionen gebraucht werden. Der Begriff homologe Chromosomen bezeichnet ein Chromosom, das mit einem anderen Chromosom in Gestalt und Abfolge der Gene übereinstimmt. Vererbung: Die Vererbung ist die direkte Übertragung der Eigenschaften von Lebewesen auf ihre Nachkommen. Erbinformationen: Als Erbinformationen eines Lebewesens oder eines Virus bezeichnet man die Gesamtheit der vererbbaren Information einer Zelle bzw. eines Viruspartikels. Mendelsche Regeln: Die mendelschen Regeln beschreiben den Vererbungsvorgang bei Merkmalen, deren Ausprägung von nur einem Gen bestimmt wird. Zellkern: Der Zellkern ist ein meist rundlich geformtes Organell (Strukturell abgrenzbarer Bereich einer Zelle mit gesonderter Funktion) welches das Erbgut enthält. Kernkörperchen: Beim Kernkörperchen handelt es sich um ein kugelförmiges Gebilde innerhalb des Zellkerns. Chromosomen: Chromosomen (griechisch "Farbkörper") sind Strukturen, die Gene und damit Erbinformationen enthalten. Sie bestehen aus DNA, die mit vielen Proteinen verpackt ist. Diese Mischung aus DNA und Proteinen wird auch als Chromatin bezeichnet. Taufliege: Die Taufliegen werden auch Frucht-, Obst-, Gär-, Most- oder Essigfliegen genannt. Es handelt sich bei ihnen um kleine, nur etwa ein bis sechs, meist zwei Millimeter lange Fliegen, die überall vorkommen: in feuchten Laubwäldern und an Waldrändern, aber auch in der Nähe menschlicher Behausungen. Sie werden von faulenden Früchten sowie Getränkeresten in offenen Flaschen angezogen, von denen gärenden Substanzen sie sich ernähren. Sie dienen der Biologie als Modellorganismus, da ihr gesamtes Genom entschlüsselt wurde. Wachstum und Vermehrung durch Zellteilung Vom Bau des Zellkerns - die Chromosomen: Färbt man eine Zwiebelzelle mit bestimmten Färbemitteln an, treten die Zellbestandteile kontrastreicher hervor. So wird auch der Zellkern gut sichtbar. In jungen Zellen ist der Zellkern im Verhältnis zur ganzen Zelle meist sehr groß. Die Grundsubstanz des Kernes nennt man Kernplasma. Das Kernplasma wird von der Kernmembran begrenzt. Im Kernplasma liegt das punktförmige Kernkörperchen. Besonders intensiv färben sich im Kernplasma schleifenförmige Bänder, die wegen ihrer Färbbarkeit Kernschleifen oder Chromosomen (gr. chromos = Farbe) genannt werden. Feinbau eines Chromosoms: Bei stärkerer Vergrößerung erkennt man den Feinbau eines Chromosoms. Eine Einschnürung gliedert es in zwei Schenkel. Hier wird ein stark gefärbter Plasmabereich sichtbar, das Centromer. Die beiden Schenkel enthalten 10-35 nm dicke Kernfäden. Diese Fäden erscheinen als "perlenkettenartige" Struktur. Dabei stellen Eiweißstoffe die "Perlen" dar, während die Perlenschnur durch die Molekülketten der Desoxyribonukleinsäure (DNA) gebildet wird. Die Zahl der Chromosomen: Jedes Lebewesen hat für seine Art eine typische Anzahl an Chromosomen in seinen Körperzellen. Beim Menschen sind es 46 Chromosomen, davon bilden jeweils zwei gleichartige Chromosomen ein Paar, es sind "homologe Chromosomen", die 46 Chromosomen bilden also 23 Paare. Bei der Frau kann man alle 46 Chromosomen nach Form und Größe paarweise ordnen. Beim Mann bleibt am Schluss ein ungleiches Paar übrig. Den kleineren Paarling nennt man Y-Chromosom, den größeren Paarling X-Chromosom. Bei der Frau kommt das größere X-Paar vor. Man nennt dieses 23. Chromosomenpaar die Geschlechtschromosomen, da es für die Bestimmung des Geschlechts zuständig ist. Zellkern enthält Chromosomen, die durch Färbung sichtbar werden Kernplasma ist von Kernmembran umgeben und enthält Kernkörperchen Chromosom besteht aus: Zwei Schenkeln Centromer (Einschnürung) DNA-Fäden (10-35 nm dick) Perlenkettenstruktur aus Eiweißstoffen und DNA Menschen haben 46 Chromosomen (23 Paare) Geschlechtschromosomen: Frau: XX-Chromosomen Mann: XY-Chromosomen Die Mitose (Zellteilung) Prophase: Chromosomen werden sichtbar Ziehen sich zusammen und verkürzen sich Kernmembran löst sich auf Bildung der Kernspindelspindel Metaphase: Chromosomen sind deutlich sichtbar Ordnen sich in einer Ebene (Äquatorialebene) an 2 Chromatiden sind erkennbar Spindelfasern heften sich am Centromere an Centromere teilen sich Anaphase: Chromatiden werden von Spindelfasern zu entgegengesetzten Polen gezogen An jedem Pol befindet sich ein Chromatid vom Chromosom Telophase: Spindelapparat und Kernspindel werden abgebaut Chromatiden entspiralisieren sich Gehen wieder in Chromatinform über Verteilung des Zellplasmas Zellorganellen auf beide Tochterzellen Interphase: Chromosomen zwischen Zellteilungen nicht sichtbar Existieren in langgestreckter Form im Chromatingerüst Verdopplung jedes Chromosoms (DNA-Synthese) Die Zellteilung ist ein wichtiger Prozess für das Wachstum und die Vermehrung von Zellen, wobei der Zellkern als Träger der Erbanlagen eine zentrale Rolle spielt. Die Mitose ist ein wichtiger Prozess der Zellteilung, der in mehreren Phasen abläuft. In der Prophase werden die Chromosomen zunächst sichtbar, ziehen sich zusammen und verkürzen sich. Die Kernmembran löst sich auf und die Kernspindel bildet sich. Während der Metaphase ordnen sich die nun deutlich sichtbaren Chromosomen in der Äquatorialebene an, wobei zwei Chromatiden erkennbar sind. Die Spindelfasern heften sich an den Centromeren an, die sich anschließend teilen. In der Anaphase werden die Chromatiden durch die Spindelfasern zu entgegengesetzten Polen gezogen, sodass sich an jedem Pol ein Chromatid vom Chromosom befindet. Die Telophase ist gekennzeichnet durch den Abbau des Spindelapparats und der Kernspindel. Die Chromatiden entspiralisieren sich und gehen wieder in die Chromatinform über. Das Zellplasma und die Zellorganellen werden auf beide entstehenden Tochterzellen verteilt. Zwischen den Zellteilungen befindet sich die Interphase, in der die Chromosomen nicht sichtbar sind. Sie existieren in dieser Phase in langgestreckter Form im Chromatingerüst. Während der Interphase erfolgt auch die Verdopplung jedes Chromosoms durch DNA-Synthese. Dieser gesamte Prozess der Zellteilung ist fundamental für das Wachstum und die Vermehrung von Zellen, wobei der Zellkern als Träger der Erbanlagen eine zentrale Rolle spielt. Mitose-Phasen Prophase  Chromosomen kondensieren, Kernspindel entsteht Metaphase  Chromosomen in Äquatorialebene, Spindelfasern verbinden Anaphase  Chromatiden trennen sich zu den Polen Telophase  Chromosomen entspiralisieren, Zellteilung erfolgt Interphase  DNA-Verdopplung, Chromosomen als Chromatin