Zellen

Biologie
Was ist das?
Was tut man da?
Womit beschäftigt man
sich?
Wiederholung Merkmal des
Lebens „Aufbau aus Zellen“
Alle Lebewesen bestehen aus
Zellen.
Man kann grob drei verschiedene
Zelltypen unterscheiden? Welche?
Welche Merkmale machen den
Unterschied deutlich?
Wie groß ist eine Zelle? Vergleiche!
In der Biologie kann man alle Strukturen
hierarchisch nach ihrer Größe ordnen. Welche
Struktur kommt über- und unterhalb der Ebene
der Zelle?
Größe einer Zelle
Grössenvergleiche
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edu
Grössenvergleich zum
Zoomen
Prokaryont
Kernlose Einzeller
Klein: 1-5µm
Dazu zählen alle Bakterien,
die wir kennen.
Wenige interne Strukturen
Welche?
Flagellum oder Cilien für
Bewegung
z.T. eine Schutzkapsel aus
Schleim
Welche Rollen spielen Bakterien in der Natur und für
den Menschen???
Die Zellorganellen
Bereits die einfachsten Lebewesen, die Bakterien,
bestehen zwar nur aus einer einzigen Zelle. Dennoch
bringen sie alle Merkmale des Lebens hervor.
Welche Strukturen innerhalb einer
bakteriellen Zelle sind dafür verantwortlich?
(Bewegung, Reizbarkeit,
Wachstum, Fortpflanzung,
Stoffwechsel)
Die Eukaryonten haben viel
komplizierter gebaute Zellen
und weitere Organellen.
Dies hängt vor allem mit der
Nutzung von mehr Zellmembran zusammen.
Zellmembran
Membranen sind
etwas Tolles.
Sie grenzen eine
Zell nach aussen
hin ab, schaffen
aber auch
bestimmte
Bereiche
(Kompartimente)
innerhalb einer
Zelle.
An Membranen
laufen viele
Zellreaktionen ab
(z.B. Zellatmung).
Die eukaryontische Zelle
Zeichne mit Hilfe dieser Bilder eine eukaryontische Zelle in dein Heft und
beschrifte sie. Welche Organellen sind nicht von einer Membran umgeben?
Auflösung
Lysosom
Golgi-Apparat
Zellkernpore
Zellkern
Ribosomen
Chloroplast
Endoplasmatisches
Reticulum
Membranpore
Zellmembran und Zellwand
Vakuole
Mitochondrium
Zellplasma
Es fehlen: Vesikel, Zellskelett, Membraneiweissstoffe
Auflösung II
Nucleus
Rauhes
endoplasmatisches
Reticulum
Zellwand
Cytomembran
Mitochondrium
Chloroplast
Glattes
endplasmatisches
Reciculum
Lysosom
Golgiapparat
Vakuole
Ribosomen
Vesikel
Cytosol
Cytoskelett
Aufgabe/ Tabelle
Zellbestandteil/ Organell
Funktion/ Aufgabe
Hilft bei folgendem
Merkmal
Vakuole (bei Pflanzen)
Zellkern (mit Kernporen und
Erbgut)
Mitochondrien
Chloroplasten (bei Pflanzen)
Endoplasmatisches
Reticulum und Golgiapparat
Lysosomen; sonstige Vesikel
Cytoskelett
Cytoplasma
Cytomembran =
Plasmamembran =
Plasmalemma
Lies die Texte zu den Zellorganellen und versuche die Tabelle auszufüllen!
Was wollen wir uns noch
in Erinnerung rufen?
Mit der Wiederholung der Zelle und der Zelltypen, haben
wir auch die einfachsten einzelligen Prokaryonten
(Bakterien) und Eukaryonten (z.B. Pantoffeltierchen)
besprochen.
 Wir wollen grob rekapitulieren, wie aus diesen Einzellern
vielzellige Lebewesen, also auch wir Menschen, entstanden
sein könnten.
 Wir wollen uns noch überlegen, wie die Vielzahl der
Lebewesen zusammen gefasst und geordnet werden kann.
 Schließlich ist noch wichtig sich die Vorgänge der Mitose
und Meiose als Grundlage für Wachstum und Fortpflanzung
in Erinnerung zu rufen.
Zeitliche Entwicklung
Die Erde ist knapp 5 Mrd. Jahre alt. Das Leben entstand
vor knapp 4 Mrd. Jahre (Prokaryonten). Die ersten
Eukaryonten tauche vor 1,5-2 Mrd. Jahren auf.
Komplexe Lebewesen aus mehreren Zellen erst vor 500
Mio. Jahren.
Vom Einfachen zum
Komplexen
Wie sind die Eukaryonten mit ihren vielen Organellen
entstanden?
Lassen sich auch die Eukaryonten auf Prokaryonten
zurück führen?
Theorien...
- Es gibt keine Zeugnisse für Übergangsstufen zwischen
Prokaryonten und Eukaryonten.
- Aber verschiedene Besonderheiten der Zellorganellen führten
zu Theorien, wie Eukaryonten entstanden sein könnten.
2
6
1
6
2
7
3
4
1
Bakterium <----> Mitochondrium
Vergleiche...
- Mitochondrien und Chloroplasten können nur durch
Teilung entstehen. Die Zelle baut sie nicht selbst auf.
- Sie besitzen zwei Membranen, alle anderen Organellen
nur eine.
- Die innere Membran von Mitochondrien enthält einen
Stoff, der sonst nur in der Membran von Bakterien
vorkommt, die äußere ist wie die Zellmembran
aufgebaut.
- Mitochondrien und Chloroplasten enthalten eigene DNA,
die nackt vorliegt und meist ringförmig gebaut ist, wie
die der Bakterien (Plasmide).
- Mitochondrien und Chromosomen haben eigene
Ribosomen, die kleiner sind als normale eurkaryontische
Ribosomen.
Endosymbiontentheorie
(1900/1970)
- Was bedeutet der Begriff
Endosymbiose?
- Welche Rolle spielen
Membranen?
- Wieso besitzen
Mitchondrien und
Chloroplasten zwei
Membranen?
- Wie könnten begeisselte
Eukaryonten entstanden
sein (Euglena)?
Die Entwicklung geht weiter...
- Das Aufkommen der Eukaryonten zeigt, dass
verschiedene Bereiche der Zelle nun spezielle Aufgaben
erledigen. Stichworte: Organellen;
Kompartimentierung
- Vor ca. 1 500 000 000 (1,5 Milliarden) Jahren, kam es
zu einer weiteren Veränderung der Lebewesen, die zu
spezialisierten Zellen geführt hat.
- Zum ersten Mal traten Organismen auf, die aus mehr
als einer Zelle bestanden. Man fasst sie heute als
Metazoen = Vielzeller (eignetlich vielzellige Tiere)
zusammen.
 Welche Vorteile bringt die Vielzelligkeit?
Erste und einfache Vielzeller
Algen, Schwämme, Polyp
Aus eins mach viele...
Um die vielfältigen
Lebensprozesse in kompliziert
gebauten Lebewesen
hervorzubringen, haben sich
Zellen spezialisiert.
Spezialisierte Zellen kommen
selten allein vor, sondern sie
sind zu Zellverbänden
zusammen geschlossen, zu
Geweben.
Bilden Gewebe
dreidimensionale Gebilde, so
bezeichnet man diese als
Organe.
Explosion der Vielfalt
Wäre das Leben auf der Erde 1
Stunde alt, so hätte man erst
nach ca. 50 Minuten die ersten
Lebewesen entdecken können,
die wir als Tiere oder Pflanzen
bezeichnen würde.
Wäre das Leben 1 Jahr alt, so
wären die ersten einfachen,
vielzelligen Tiere und Pflanzen
am 7. November aufgetaucht.
Der Mensch taucht auf der
Stundenskala erst in den
letzten drei Sekunden auf,
auf der Jahrsskala am
31.12. morgens um 7.20
Uhr
Zu diesem Zeitpunkt (vor 500600 Millionen Jahren) beginnt
das Erdzeitalter Kambrium, aus
dem viele Funde versteinerter
Lebewesen erhalten sind.
Die Geschichte des Lebens
in einer Stunde