Einzeller im Heuaufguss
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239 Erforschen Verstehen Einzeller im Heuaufguss Einzeller im Heuaufguss Entnimmt man einem Tümpel, einer gefüllten Regentonne oder einem Aquarium eine Wasserprobe und durchsucht sie mit dem Mikroskop, so lassen sich viele verschiedene kleine „Tierchen“ entdecken. Häufig ist ihre Anzahl aber zu gering, um sie genauer beobachten zu können. Eine Möglichkeit, diese Kleinstlebewesen in großer Zahl zu erhalten, ist die Zucht in einem Heuaufguss. Dazu benötigen wir ein großes Glas, etwa 2 bis 3 Gramm Heu sowie Wasser aus einem Tümpel oder aus einer Regentonne: Übergieße das zerkleinerte Heu in dem Glas mit einer Wasserprobe! Amöbe Glockentierchen Waffentierchen Flussgeißeltierchen Heuaufguss Zwischen dem Glasrand und der Wasseroberfläche sollten ungefähr 5 cm frei bleiben. Anschließend wird das Gefäß mit einer Glasscheibe abgedeckt und in einen warmen Raum gestellt. Nach wenigen Tagen bildet sich auf der Wasseroberfläche eine weißliche, schmierige „Haut“, die sogenannte Kahmhaut. Sie wird vorwiegend von Pilzen und Bakterien gebildet. Das Heu ist ihre Nahrung. Sie vermehren sich rasch und sind selbst Futter für andere Kleinstlebewesen, die sich nun ebenfalls schnell vermehren können. Pantoffeltierchen Tonnentierchen Augentierchen Heutierchen Nasentierchen 1. Entnimm mit einer Pipette etwas unterhalb der Kahmhaut einen Wassertropfen und untersuche ihn mit dem Mikroskop! 2. Beschreibe deine Beobachtungen. Vergleiche mit den auf dieser Seite abgebildeten „Tierchen“! 3. Suche nach Pantoffeltierchen. Betrachte ihre Gestalt und ihren inneren Bau, beobachte besonders ihre Fortbewegungsweise! 4. Setze dem Wassertropfen einen Tropfen Gelatine zu und beobachte die Bewegungen eines Pantoffeltierchens bei starker Vergrößerung. Beschreibe, wie es sich nun bewegt! Trompetentierchen Einzeller in einem Heuaufguss (stark vergrößert gezeichnet!) Sie bestehen aus nur einer Zelle. Diese vollzieht dieselben Lebensvorgänge (z. B. Bewegung, Ernährung, Wachstum, Vermehrung, Reaktion auf Reize) wie ein Tier, das aus vielen Zellen besteht. Tierische und pflanzliche Einzeller werden nach ihrer Ernährungsweise unterschieden. 240 Lebewesen bestehen aus Zellen Pflanzliche und tierische Einzeller Euglena. Im Sommer kannst du beobachten, dass das Wasser kleiner Tümpel eine grüne Färbung angenommen hat. Untersucht man eine Wasserprobe mit dem Mikroskop, lässt sich sehr schnell eine Erklärung dafür finden. Die Färbung wird durch verschiedene einzellige Grünalgen – wie die häufig vorkommenden, nur etwa 1/20 mm großen „Augentierchen“ (Euglena-Algen) – verursacht. Die über die ganze Zelle verteilten Chloroplasten können bei Belichtung aus einfacheren Stoffen Zucker bilden. Euglena kann sich so wie eine Pflanze ernähren, hat aber auch Merkmale, die man sonst nur bei Tieren findet. Ihre lange Geißel wirkt wie ein Propeller, mit dem begeißelten Körperende voran schwimmend dreht sie sich gleichzeitig um die Körperachse. Am Vorderende befindet sich ein lichtempfindlicher roter Fleck, mit dem sie Hell und Dunkel unterscheidet. Wenn sie im Dunkeln leben, verlieren manche Euglenen ihre grüne Färbung. Dann ernähren sie sich wie tierische Einzeller. Sie nehmen zum Beispiel Bakterien auf und führen sich so Nährstoffe zu. Euglena-Algen vermehren sich durch Längsteilung. Dabei teilt sich zuerst der Zellkern. Vermehrung einer Euglena-Alge durch Längsteilung Euglena (600fache Vergrößerung) Chloroplast Pulsierende Vakuole Zellkern Geißel Augenfleck Bau einer Euglena-Alge Wirkung der Geißel bei der Fortbewegung Chlorella. Algen kommen nicht nur in Gewässern vor. Auch auf feuchten Felsen und an Baumstämmen können sie grüne Beläge bilden. Bringt man davon eine kleine Probe in einen Wassertropfen und beobachtet ihn mit dem Mikroskop, dann kann man in riesiger Anzahl kleine, kugelförmige Zellen erkennen. Es ist die einzellige Alge Chlorella. Im Inneren hat sie einen großen napfförmigen Chloroplasten, der die Zelle fast ausfüllt. Als Zellbegrenzung ist eine Zellwand ausgebildet. Zellwand Zellkern Chloroplast Baumrinde mit Algen Chlorella (500fache Vergrößerung) Bau einer Chlorella-Alge 241 Pflanzliche und tierische Einzeller Amöben. Untersucht man Schlamm aus einem Aquarium, so kann man oft Amöben finden. Sie sehen wie winzige farblose Schleimklümpchen aus und haben eine elastische Zellmembran. Wenn Amöben sich bewegen, stülpen sie sogenannte Scheinfüßchen aus, das restliche Zellplasma strömt dann nach. Dadurch verändern sie ständig ihre Gestalt. Deshalb nennt man sie auch Wechseltierchen. Amöben ernähren sich durch die Aufnahme noch kleinerer Lebewesen. Sie umfließen die Nahrung mit dem Zellplasma und nehmen sie darin auf. Dabei entstehen im Zellplasma Nahrungsvakuolen. In ihnen wird die Nahrung verdaut. Amöbe (2/10 bis 5/10 mm groß) Schon gewusst? Eine Amöbe kommt in einer Sekunde nur 1,5 Tausendstel Millimeter voran. Deshalb würde sie etwa 3 Stunden benötigen, um unter dem Mikroskop von einer Seite des Deckglases zur anderen zu gelangen. Eine Amöbe nimmt mit ihren Scheinfüßchen Nahrung auf. Pantoffeltierchen. Im Gegensatz zu den Amöben haben die Pantoffeltierchen eine gleich bleibende, pantoffelähnliche Gestalt. Auf ihrer elastischen Zellmembran befinden sich viele Tausend winziger Wimpern. Diese ermöglichen eine schnelle Fortbewegung. Sie stehen miteinander in Verbindung und treiben das Pantoffeltierchen in Schraubenlinien vorwärts. Im Innern der Zelle befinden sich der Zellkern und mehrere Nahrungsvakuolen. Der Zellmund ist mit besonders vielen Wimpern besetzt, mit denen Bakterien und Algen herbeigestrudelt werden. Wenn hier eine Nahrungsvakuole eine bestimmte Größe erreicht hat, dann wandert sie in das Zellinnere. Zwei pulsierende Vakuolen scheiden überschüssiges Wasser aus dem Zellplasma aus. Pantoffeltierchen vermehren sich durch Querteilung. Alle Zellbestandteile teilen sich und werden auf die Tochterzellen verteilt. Pantoffeltierchen (400fach) Wimpern Pulsierende Vakuole Zellkern Zellmund Nahrungsvakuole Vermehrung durch Querteilung Bau eines Pantoffeltierchens Bei den einzelligen Lebewesen werden alle Lebensvorgänge (wie Bewegung, Ernährung, Wachstum, Fortpflanzung) von dieser einen Zelle ausgeführt. Es gibt pflanzliche Einzeller (z. B. Chlorella-Algen) und tierische Einzeller (z. B. Amöben). 242 Lebewesen bestehen aus Zellen Von der Zelle zum Organismus Zelle Organ Gewebe Organismus Der Körperbau vielzelliger Lebewesen Zu den Lebewesen gehören Bakterien, pflanzliche und tierische Einzeller, Pilze, Pflanzen, wirbellose Tiere und Wirbeltiere. Bei allen Unterschieden haben sie alle in ihrem Aufbau eines gemeinsam. Sie bestehen aus einer oder mehreren bis sehr vielen Zellen. Gewebe. Ein vielzelliges Lebewesen – wie zum Beispiel der Mensch – hat in seinem Körper viele unterschiedliche „Zellsorten“ von jeweils charakteristischem Bau, die auch unterschiedliche Aufgaben haben. Diese Zellen sind spezialisiert. Zum Beispiel können rote Blutzellen Sauerstoff transportieren und Lichtsinneszellen sind für Helligkeit und Dunkelheit empfindlich. Zellen, die den gleichen Bau haben und zusammen denselben Lebensvorgang durchführen, bilden Zellverbände, die als Gewebe bezeichnet werden. So führt beispielsweise das Muskelgewebe Bewegungen aus und das Nervengewebe bewirkt die Reaktionen auf Reize. Organe. Mehrere verschiedene Gewebe, die zusammen eine Lebensfunktion ausführen, bilden ein Organ. So ist zum Beispiel der Magen ein Verdauungsorgan, die Lungen sind Atmungsorgane, Augen und Ohren Sinnesorgane. Wurzel, Sprossachse, Laubblätter und Blüten sind Organe der Samenpflanzen. Organismus. Erst das Zusammenwirken aller Organe ermöglicht das Leben einer Pflanze, eines Tiers oder eines Menschen. Organe bilden zusammen den Organismus. Wenn ein wichtiges Organ erkrankt oder ausfällt, dann ist der ganze Organismus gefährdet oder weniger leistungsfähig. Schon gewusst? In der Ernährungsweise unterscheiden sich die grünen Pflanzen und die Tiere grundlegend. Dies konnten wir schon bei Einzellern beobachten. Licht Chloroplast Kohlenstoffdioxid,Wasser Ernährungsweise der Pflanzen Eiweiß, Zucker, Fett (Nahrung) Ernährungsweise der Tiere AUFGABEN 1. Erläutere am Beispiel einer Samenpflanze und des Menschen den Aufbau des Körpers aus Zellen, Geweben und Organen! Vergleiche! 2. Welche Organe eines Karpfens führen die Lebensvorgänge Bewegung, Ernährung, Atmung sowie Reaktionen auf Reize durch? 243 AUFGABEN Trockenpräparate und Frischpräparate 1. Stelle Trockenpräparate von Haaren, Federn, Fischschuppen und Blütenstaub (Pollen) her! 2. Stelle Frischpräparate von Moosblättchen, Klettenhaaren und anderen Objekten her! 3. Untersuche die hergestellten Präparate mit dem Mikroskop bei unterschiedlichen Vergrößerungen. Zeichne! Für Fortgeschrittene: Schnittpräparate und Zupfpräparate 1.Fertige Querschnitte von den röhrenförmigen grünen Blättern (Schlotten) der Lauchzwiebeln an. Führe dazu unter Anleitung einer Lehrperson mehrere flache, ziehende Schnitte mit der Rasierklinge! Lege die Schnitte in ein Schälchen mit Wasser. Wähle die dünnsten Schnitte aus und fertige von ihnen Frischpräparate an. Betrachte zunächst bei geringerer, dann bei stärkerer Vergrößerung. Zeichne einige Zellen und beschrifte die erkennbaren Bestandteile! Schnittpräparate kannst du auch von Paprikafrüchten, Möhren, Gurken oder Kartoffelknollen herstellen. Lebewesen bestehen aus Zellen Zellen sind lebende „Bausteine“. Die Zellen sind in Form und Größe sehr unterschiedlich. Zum Beispiel unterscheiden sich schon Zellen aus Blättern und Wurzeln von der gleichen Pflanze. Auch in den Körpern von Tieren und Menschen gibt es eine große Vielfalt der Zellen. Hier sind zwei Zellen abgebildet (a und b). 1. Notiere in deinem Heft die Bestandteile dieser Zellen! 2. Eine dieser Zellen ist eine Pflanzenzelle. Entscheide, welche das ist. Begründe deine Meinung! 3. Erläutere und vergleiche die Ernährungsweisen beider Zellen! 4. Stelle in einer Tabelle die Teile einer Pflanzenzelle und ihre Funktionen zusammen! a) 2. Schneide von frischer Schweineleber ein stecknadelkopfgroßes Stück ab. Zerzupfe es mit Präpariernadel und Pinzette im Wassertropfen auf dem Objektträger. Betrachte bei starker Vergrößerung. Färbe mit blauer Färbelösung an! b) 5. In den chlorophyllhaltigen Zellen der Laubblätter wird bei der Fotosynthese Traubenzucker gebildet. Die Speicherzellen in einer Zuckerrübe enthalten kein Chlorophyll, aber viel Zucker. Erkläre! 6. Die untere Abbildung zeigt menschliches Blut bei starker mikroskopischer Vergrößerung. Was kannst du aus dem Foto über die Zusammensetzung des Blutes ableiten? 244 ZUSAMMENFASSUNG Lebewesen bestehen aus Zellen. Zellen sind die Bausteine aller Lebewesen. Zellen sind unterschiedlich groß und haben verschiedene Formen. Zellmembran, Zellkern und Zellplasma sind Bestandteile aller Zellen. Pflanzenzellen sind außerdem von einer Zellwand umgeben, sie enthalten oft auch Chloroplasten. Ältere Pflanzenzellen enthalten meist große Zellsafträume (Vakuolen) zur Speicherung von Stoffen. Alle Zellen ernähren sich. Zellen mit Chloroplasten nehmen anorganische Stoffe auf und bilden daraus durch Fotosynthese organische Stoffe. Zellen ohne Chloroplasten nehmen organische Stoffe auf. Zellteilung. Wenn sich Zellen von Pflanzen und Tieren teilen, dann entstehen aus einer Mutterzelle zwei Tochterzellen. Jede Zellteilung beginnt mit einer Teilung (Verdopplung) des Zellkerns. Durch Zellteilungen werden abgestorbene Zellen ersetzt und Wachstumsvorgänge ermöglicht. Einzellige Lebewesen. Der Körper tierischer Einzeller (z. B. Pantoffeltierchen) und pflanzlicher Einzeller (z. B. Clorella) ist eine einzige Zelle, die alle Lebenserscheinungen (z. B. Ernährung, Bewegung, Wachstum, Fortpflanzung) vollzieht. Anorganische Stoffe, Licht Bildung zelleigener organischer Stoffe Zelle mit Chloroplasten Organische Stoffe Bildung zelleigener organischer Stoffe Zelle ohne Chloroplasten Ernährungsweisen von Zellen Haar des Menschen Zellwand Chloroplast Zelle der Zwiebelhaut Zellmembran Eizelle des Menschen Zellkern Zellplasma Zelle der Mundschleimhaut Vakuole Samenzelle des Menschen Pflanzen- und Tierzelle im Vergleich 1/ 10 mm Rote Blutzelle Zellen sind unterschiedlich in Größe und Gestalt. Die Entwicklung vieler Lebewesen beginnt mit den Teilungen einer befruchteten Eizelle.
