116_AB_Zellorganellen

Z ELLORGANELLEN
D IE F UNKTIONEN
DER VERSCHIEDENEN BIOCHEMISCHEN
R EAKTIONSRÄUME
EINER
Z ELLE
LERNZIELE
Ein Organell ist ein durch Membranen begrenzter Bereich innerhalb einer Zelle mit
spezialisierter Funktion.
•
DEFINITION
Alternative Definitionen (z.B. LINDER) schliessen membranlose Organellen mit ein.
Sie können die Fachbegriffe Mitochondrium, Chloroplast, Assimilation, Dissimilation, Zellatmung, Fotosynthese, Chlorophyll, Stroma, Matrix und ATP erklären.
(nicht aber: Cristae, Thylakoid, Grana,
NADPH)
•
Sie können ein Mitochondrium und einen
Chloroplasten schematisch skizzieren und
beschriften.
•
Sie können die wichtigsten chemischen
Abläufe im Innern dieser Organellen beschreiben und ihre Bedeutung in der Assimilation und Dissimilation erklären.
1 CHLOROPLAST &
MITOCHONDRIUM
•
Sie können die Herkunft von Mitochondrium und Chloroplast erklären und Indizien
dafür angeben.
Im Stoffwechsel von Lebewesen werden stets
komplexe Moleküle auf- und abgebaut.
•
Sie erkennen Mitochondrien und Chloroplasten auf elektronenmikroskopischen
Bildern.
AUFTRAG
Bearbeiten Sie die Aufgaben zu den einzelnen
Abschnitten!
Sie haben pro Abschnitt 30 Minuten zur Verfügung.
Den Aufbau körpereigener Stoffe nennt man
Assimilation den Abbau Dissimilation. Durch
Assimilation wird Energie chemisch gespeichert und durch Dissimilation wieder freigesetzt. Chloroplasten (Abb. 1) und Mitochondrien (Abb. 2) spielen zentrale Rollen in
diesen Prozessen.
AUFGABEN
1. Schauen Sie sich die zwei Animationen
über Chloroplasten und Mitochondrien an!
2. Lesen Sie im LINDER23 auf S. 40-41 die
Abschnitte über Mitochondrien und Chloroplasten!
Fakultative Repetition:
Endosymbiontentheorie S. 46.
3. Machen Sie sich Notizen zu diesen zwei
Organellen, damit Sie die angegebenen
Lernziele erfüllen können.
4. Finden Sie an den Stationen die TEMBilder (Transmissionselektronenmikroskop)
der Chloroplasten und der Mitochondrien!
2 ENDOPLASMATISCHES RETIKULUM
GOLGI-APPARAT & LYSOSOM
LERNZIELE
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Sie können die Fachbegriffe glattes und
raues ER, Ribosom, Vesikel, Dictyosom,
Golgi-Apparat und Lysosom erklären.
(nicht aber: Zisternen, cis & trans)
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Sie können ER & Golgi-Apparat schematisch skizzieren und beschriften.
•
Sie können die Funktionen des glatten und
rauen ER, des Golgi-Apparats sowie des
Lysosoms erklären.
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Sie können Fusion’n’Fission Prozesse der
Membrane im Zusammenspiel dieser drei
Organellen erklären.
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Sie können zwei Beispiele für Stoffumwandlungs-Prozesse in der Membran des
glatten ER geben.
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Sie erkennen das raue ER und den GolgiApparat auf elektronenmikroskopischen
Bildern.
•
Sie können erklären, wieso die Enzyme im
Lysosom nicht ins Cytosol gelangen sollten.
1 µm
Abb. 2: Mitochondrium
1 µm
Das Endoplasmatische Retikulum (ER) (Abb.
3) und der Golgi-Apparat (Abb. 4) sind involviert im Bau der verschiedenen Membranen
einer Zelle mit den darin enthaltenen Proteinen. Zudem spielen sie eine Rolle in der Herstellung von Proteinen und deren Transport
zwischen Organellen (z.B. zu den Lysosomen)
und aus der Zelle hinaus.
Abb. 3: Raues Endoplasmatisches Retikulum
AUFGABEN
5. Lesen Sie im LINDER23 auf S. 42-43 die
Abschnitte „Organellen mit einfacher
Membran“ und „Organellen ohne Membran“! Machen Sie sich Notizen zu ER, Golgi-Apparat und Lysosom!
1 µm
6. Finden Sie die passenden TEM-Bilder an
den Stationen!
Abb. 1: Chloroplast
1 µm
Abb. 4: Golgi-Apparat
BIO 1 – ZELLBIOLOGIE
116 - I
3 VAKUOLE & ZELLWAND
Wie Sie bereits gesehen haben, gibt es im
Zellaufbau von Pflanzen einige Besonderheiten. Neben den Chloroplasten sind es die
zentrale Vakuole und die Zellwand aus Cellulose, welche typisch für die pflanzliche Zelle
sind.
PFLANZE
..........................................................
.
Die Konzentration aller gelösten Moleküle,
welche die Zellmembran nicht durchqueren
können, bestimmt die osmotischen Aktivitäten
einer Zelle.
..........................................................
.
isotonisch
Ist die Konzentration innerhalb und ausserhalb
der Zelle gleich gross, nennt man den Zustand
isotonisch. Ist die Konzentration aussen
grösser, nennt man den Zustand hypertonisch, ist er aussen kleiner hypotonisch.
In einer hypertonischen Umgebung findet bei
Pflanzenzellen eine Plasmolyse statt. In einer
hypotonischen Umgebung eine Deplasmolyse. Dabei stirbt die Pflanzenzelle nicht. Die
Zelle kann nicht platzen, weil die Zellwand
zum osmotischen Druck einen Gegendruck
aufbaut, den Turgor.
Bei tierischen Zellen fehlt die Zellwand. Daher
können tierische Zellen platzen.
AUFGABEN
7. Lesen Sie im LINDER23 auf S. 43 den Abschnitt über die Zellwand und den Vergleich zwischen Tier- und Pflanzenzelle auf
S. 44!
8. Lesen Sie den Infotext „3 Vakuole & Zellwand“ und schreiben Sie die passenden
Begriffe in die Lücken von Abb. 5!
9. Machen Sie sich Notizen zu Vakuole und
Zellwand, damit Sie die angegebenen
Lernziele erfüllen können!
LERNZIELE
•
•
Sie können die Fachbegriffe Vakuole,
Zellwand, Cellulose, Turgor, Mittellamelle
erklären (nicht aber: Pektine, Lignin) drei
Aufgaben der Vakuole schildern.
Sie können die unterschiedlichen Konsequenzen des osmotischen Drucks auf
Tier- und Pflanzenzellen beschreiben und
erklären.
...................................................
.
TIER
...................................................
.
Abb. 5: Osmotische Vorgänge an pflanzlichen und tierischen Zellen
4 ZELLKERN
Im Zellkern liegt das Erbgut mit Bauplänen für
alle Proteine, welche vom Lebewesen hergestellt werden können. Im Zellkern wird entschieden, welche Proteine zu welchem Zeitpunkt in welcher Zelle und in welcher Anzahl
hergestellt werden.
5 GLOSSAR
DNA
Desoxyribonucleinsäure; langes, fadenaratiges Molekül, in welchem die Baupläne für die Proteine gespeichert sind
RNA
Ribonucleinsäure; chemisch der DNA sehr ähnlich; meist als temporäre Kopie eines DNAStücks vorhanden
AUFTRAG
Protein
10. Lesen Sie im LINDER23 auf S. 40 den Abschnitt über den Zellkern!
Eiweiss, das nach der Information eines Gens hergestellt wird; Proteine haben die unterschiedlichsten Funktionen im Körper
Kohlenhydrat
Zuckerverbindung, es gibt kurze Einfachzucker wie Glukose oder lange kettenartige Mehrfachzucker wie die Stärke
Polysaccharid
Mehrfachzucker
Lipid
Fette; bestehend aus Glycerin und Fettsäuren
11. Machen Sie sich Notizen zum Zellkern,
damit Sie die angegebenen Lernziele erfüllen können!
LERNZIELE
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Sie können die Fachbegriffe Nucleus,
Kernhülle, Intermembranraum und Kernporenkomplex erklären. (nicht aber: CoEnzym, Kernlamina, Nucleolus)
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Sie können mit den drei Begriffen DNA,
mRNA und Ribosom knapp das Prinzip
der Proteinherstellung erklären.
•
Tab. 1: Fachbegriffe
ANIMATION VON ZELLORGANELLEN
http://molecularmovies.com/movies/berry_golgi.mov
Sie erkennen den Zellkern auf elektronenmikroskopischen Bildern.
BIO 1 – ZELLBIOLOGIE
116 - II