Biologie 11. Klasse – 1. KA

Biologie 11. Klasse – 1. KA
1. Lichtmikroskop vs. Elektronenmikroskop









Lichtmikroskop (LM)
Vergrößerung
Auflösungsvermögem: 0,1 nm
Größere Wellenlängen
Bewegung erkennbar
Dünne Schnitte
Lichtstrahlen
Linsen
2D
Farbbilder








Elektronenmikroskop (EM)
Vergrößerung bis zu 2000000fach
Auflösungsvermögen: sehr groß
Kleinere Wellenlängen
Objekte müssen schon tot sein (z.B.
kleine Tiere usw.)
Elektronenstrahlen
Magnestische Felder
3D
Schwarz-weiß Bilder
Auflösungsvermögen: Fähigkeit, 2 beieinenader liegende Punkte noch als getrennt
wahrnehmen zu können
2. Aufbau und Funktion wichtiger Zellbestandteile
2.1. Zellkern
Aufbau
 1 – Äußere Kernmembran
 2 – Innere Kernmembran
 3 – Kernplasma
 4 – Kernkörperchen/Nucleolus
 5 – Chromatin
 6 – Kernhülle
 7 – Kernporen
Insgesamt 2 Membranen



Funktion
Enthält Erbinformation der Zelle
Steuerung aller Stoffwechselprozesse
innerhalb der Zelle mithilfe von RNA
Kernporen: Erfolgung des Austauschs
größerer Molekülen zwischen
Zellkern und Cytoplasma
Nucleolus: Bildung der Ribosomen
2.2. Chloroplasten
Aufbau
 1 – Äußere Membran
 2 – Innere Membran
 3 – Stroma
 4 – Stärkekörner
 5 – Grana (plural Granum)
 6 – Thylakoid
Insgesamt 2 Membranen



Funktion
Fotosynthese
Energieumwandlung
Besitzen eigenes DNA und RNA
(Ribonukleinsäure → sorgt für
Umsetzung der genetischer
Information in Proteine)
Formel der Fotosynthese:
6CO2+ 6H2O reagieren mit Licht und
Chlorophyl zu → C6H12O6 (Glucose) + 6O2
POR DIANA X. F.
2.3. Mitochondrien
Aufbau
 1 – Cristae
 2 – Matrix
 3 – Äußere Membran
 4 – Innere Membran
 5 – Intermembranraum
Insgesamt 2 Membranen

Funktion
Das Mitochondrium betreibt die
Zellatmung
Zucker + Sauerstoff → Kohlenstoffdioxid +
Wasser + ATP
oder
6O2+ C6H12O6 → 6CO2+ 6H2O + ATP
2.4. Endoplasmatisches Retikulum (ER)



Aufbau
1 – Zisternen
2 – Glattes ER
3 – Raues ER (besetzt mit Ribosomen)





Funktion
Synthese und Verarbeitung von
Stoffen
Glattes ER: Synthese von Lipiden
Innerzellulärer Stofftransport
Versorgung des Zellkerns (Eiweiß)
Proteinbiosynthese
2.5. Dictyosom (Golgi–Apparat)
Aufbau
 1 – Zisternen
 2 – Empfang-Seite
 3 – Transportvesikel vom ER
 4 – neu entstehendes Vesikel
 5 – Transportvesikel vom Dictyosom
 6 – Versand Seite
Insgesamt 1 Membran





Funktion
Lysosomenproduktion
Zelloberfläche mit Nährstoffen
versorgen
Modifikation z. B. der
Membranbestandteile durch Anfügen
von Zuckerketten
Vesikel werden an richtiger Stelle
„geschickt“
Versandzentrale
2.6. Ribosomen
Aufbau
 1 – kleine Untereinheit
 2 – große Untereinheit
(Proteine + rRNA [ribosomale RNA])
Funktion
Für Proteinbiosynthese
 Gebundene Ribosomen am ER
 Freie Ribosomen (Cytoplasma)
2.7. Peroxisomen
Aufbau
Insgesamt 1 Membran
Funktion
 Bauen mithilfe von Enzymen
Fettsäuren und Substrate ab
 In tierischen Zellen
POR DIANA X. F.
2.8. Lysosomen
Aufbau
Insgesamt 1 Membran



Funktion
Verdauen Zelleigenes und
Zellfremdes für neue Synthese
Tod →Zellen geben Lysosomen nach
außen ab und verdauen sich selbst
In tierischen Zellen
2.9. Vakuole
Aufbau
Insgesamt 1 Membran



2.10.


Funktion
Dienen zur Verdauung von
Makromolekülen
Speichern Produkte des
Zellstoffwechsels
Nur in pflanzlichen Zellen
Zellwand
Aufbau
Hauptsächlich aus Cellulosefasern
Enthalten Tüpfeln ( = Löcher zum
Stoffaustausch)




Funktion
Feste Form
Osmotischen Zellendruck verhindert,
dass die Zelle zu viel Wasser
aufnimmt und platzt
Zusammen mit der Vakuole
gewährleistet die Zellwand die
Stabilität
Die Cellulosefasern sind parallel und
sehr dicht angeordnet
3. Struktur-Funktion-Prinzip
Jeder Struktur kommt eine besondere Aufgabe kommt eine besondere Aufgabe/Funktion zu.

Beispiel: Membraineinfaltungen bei Zellen des Dünndarms →
Oberflächenvergrößerung zur vesseren Resorption (= Aufnahme von Stoffen)
4. Bedeutung der Kompartimentierung durch Membranen



Oberflächenvergrößerung (unter anderem schneller Transport ermöglicht)
Trennung in Reaktionsräume (gegenläufige Stoffwechselprozesse können
unabhängig/unbeeinflusst ablaufen) → Bsp.: Fettsäuresynthese im Cytoplasma, Abbau
in den Mitochondrien
Stofftransport durch Verschmelzen und Abschüren von Vesikeln
POR DIANA X. F.
5. Stofftransport: Endo- und Exocytose, Membranfluss
5.1. Endocytose


Nahrungsteilchen oder Fremdkörperchen werden aus der Umgebung zum Inneren der
Zelle transportiert:
 Fest/gelöste Stoffe (Phago-/Pinocytose) gelangen der Zellmembran näher, die
sich um diese umschließt und schnürt → Bildung einer Vakuole
 Vakuole verschmilzt mit Lysosomen (enthalten Verdauungsenzyme)
Rezeptorvermittelte Endocytose:
 Rezeptorproteine ragen aus der Membran heraus → spezielle
Erkennungsstrukturen, an die nur bestimmte Moleküle binden
 Sobald der Stoff an die Rezeptoren bindet, bilden sich mit Proteinen
ummantelte Vesikel (coated vesicles)
 Dadurch können große Mengen einer Substanz aufgenommen werden, deren
Konzentration in der Umgebung der Zelle sehr gering ist
5.2. Exocytose

Abfallstoffe der Zelle und Sekrete aus Drüsenzellen werden aus ausgeschieden:
 Vesikel verschmelzen mit Membranen und es entsteht eine Öffnung
 Inhalt des Vesikels wird nach außen gegeben/wird anderen Zellen gegeben
5.3. Membranfluss



Definition: ständige Ineinanderübergehen der Biomembranen einiger Organellen und
der Zellmembran
Dient dazu, Substanzen zur Weiterverarbeitung und Membranstücke von einem
Organell zum anderen zu transportieren (auch konstante Erneuerung der Membranen)
Nur die Membranen von Mitochondrien, Plastiden und Peroxisomen nehmen an
diesem Austausch nicht teil
6. Diffusion
Diffusion = selbständige Durchmischen zweier oder mehrerer Stoffe ohne Einfluss von außen.
Die Diffusion sorgt dafür, dass Konzentrationsunterschiede ausgeglichen werden.
Ursache für die Diffusion ist die Brown’sche Molekularbewegung.
Die Diffusionsgeschwindigkeit ist abhängig von:





Teilchenmasse
Temperatur
Aggregatzustand
Teilchengröße
Konzentrationsunterschied
POR DIANA X. F.
7. Osmose
Osmose = Diffusion durch eine selektive permeable Membran.
Ob ein Stoff durch die Membran gehen kann, hängt von der
Größe und Ladung seiner Teilchen ab.
Der osmotische Druck = treibt den Fluss von gelösten Teilchen
durch eine selektiv-permeable Membran an
Fließgleichgewicht = irgendwann diffundieren genauso viele Wassermoleküle nach rechts wie
nach links






Hypertonische Lösung → Konzentration der gelösten Teilche ist in der Lösung höher,
als in einer Vergleichslösung
Hypotonische Lösung → Konzentration der gelösten Teilcheist in der Lösung geringer,
als in einer Vergleichslösung
Isotonische Lösung → Konzentration ist bei beiden Lösungen gleich
Plasmolyse → Ausstrom von Wasser aus der Zelle (aus Vakuole und Cytoplasma); die
Zellmembran löst sich von der Zellwand ab. Ursache: Zelle ist von hypertonem
Medium umgeben.
Deplasmolyse → Umkehrung der Plasmolyse, Einstrom von Wasser in die Zelle (in
hypotonem Medium)
Grenzplasmolyse → Zustand der Zelle in einem isotonischen Mittel, also weder
plasmolysiert noch turgeszent
8. Die Biomembran





Besteht aus einer Doppelschicht von Phospholipide (hydrophiler, polarer Kopf;
hydrophobe, unpolare Schwänze)
Köpfe nach außen (weil sie polar sind); durch diese Anordung gibt es eine stabile
Abgrenzung zwischen 2 Wasserschichten
Integrales/peripheres Protein: können sich frei in der
Lipiddoppelschicht bewegen
Kohlenhydrate: Erkennungsmechanismus der
extrazellulären Umgebung → dienen der ZellZellerkennung
Flüssig-Mosaik-Modell gennant → flüssig: alles ist
beweglich, nicht starr, Veränderlichkeit der Membran;
Mosaik: durcheinander, unregelmäßige Einlagerung der
Proteinen
POR DIANA X. F.