Kapitel 2: Die Zelle
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Kapitel 06.02: Die Zelle 11 Kapitel 06.02: Die Zelle 08.08.08 Kapitel 06.02: Die Zelle 12 Inhalt Kapitel 06.02: Die Zelle........................................................................................................................11 Inhalt................................................................................................................................................12 Übersicht über die Färbemittel.........................................................................................................13 Herstellung von Kongorothefe..........................................................................................................13 Mikroskopieren von tierischen Zellen: Pantoffeltierchen, Amöben & Mundschleimhaut...................14 Das Pantoffeltierchen - ein Einzeller.................................................................................................15 Die Amöbe, ein Einzeller ohne feste Gestalt ...................................................................................16 Mikroskopieren von pflanzlichen Einzellern & Vielzellern: Zwiebelhautzelle, Wasserpest................17 1. Mikroskopierübung bei Zwiebelzellen ......................................................................................17 2. Wasserpest...............................................................................................................................18 Einzellige Organismen - die Grünalge Chlamydomonas..................................................................19 Euglena - Das Augentierchen - Tier oder Pflanze? ........................................................................20 Die Pflanzenzelle..............................................................................................................................21 Die mittelalterliche Stadt „Celle“ ...................................................................................................21 Die Zelle ist nicht platt......................................................................................................................22 Aufbau der Bakterienzelle................................................................................................................23 Die Bakterienzelle ist eine Procyte...................................................................................................24 Die Pflanzenzelle und die Tierzelle sind Eucyten.............................................................................25 Klassenstufe 7/8...............................................................................................................................26 Klassenstufe 11-13...........................................................................................................................26 Endomembransystem einer eukaryotischen Zelle............................................................................27 Stammbaumeinordnungen...............................................................................................................28 Einzellige Algen und Zellkolonien.....................................................................................................29 a) Chlamydomonas.......................................................................................................................29 b) Gonium (4-16), Pandorina (16) und Eudorina (32)....................................................................29 c) Kugelalge Volvox......................................................................................................................29 Formenvielfalt der Familie der Familie der „Volvocacaee“................................................................29 Vergleich von einzelligen Algen, der Kolonien und Volvox...............................................................30 Fragen zur Wiederholung und Testvorbereitung..............................................................................31 08.08.08 Kapitel 06.02: Die Zelle 13 Übersicht über die Färbemittel Um feine Strukturen in pflanzlichen und tierischen Zellen zu unterscheiden, sind manchmal Färbungen der richtige Weg, Gewünschtes besser hervorzuheben. • Eosin: Farbstoff penetriert die Plasmamembran intakter Zellen nicht, d.h. intakte Zellen bleibt ungefärbt (z.B.Lebend/Tod-Färbung mit Eosin) sowie für histologische Präparate • Methylenblau: Kernfärbung & erhöht generell den Kontrast • Neutralrot: Plasmafärbung • Safranin - verholzte Zellmembranen bei Pflanzen • Orange G - Plasmafärbung • Sudan III - Fettfarbstoff • Jod/Jodkaliumjodid - Stärkenachweis • Karminessigsäure färbt speziell Erbmasse rot an • Histidinlösung: verstärkt Plasmaströmung bei Wasserpest (1 Tropfen zum Präparat) Herstellung von Kongorothefe Der Farbstoff Kongorot kann zum Färben von Hefen verwendet werden. Nimmt ein Einzeller diese Hefenauf, kann der Weg der Nahrung gut im Lichtmikroskop beobachtet werden. Auch die enzymatische Verdauung wird so beobachtet. Rezept: Eine Messerspitze frische Backhefe wird in ca. 100ml Leitungswasser verteilt und und unter Rühren wenige Minuten aufgekocht und Kongorot zugegeben (weniger als eine kleine Messerspitze). Dabei wird die Chitinhülle der Hefezellen zerstört und der Farbstoff kann in die Hefezellen eindringen. Zusatzinformationen http://de.wikipedia.org/wiki/Kongorot http://de.wikipedia.org/wiki/Methylorange http://de.wikipedia.org/wiki/Methylrot 08.08.08 Kapitel 06.02: Die Zelle 14 Mikroskopieren von tierischen Zellen: Pantoffeltierchen, Amöben & Mundschleimhaut Material: - Flusswasser, einmal mit Sand, einmal mit Kies, - Flusswasser mit gemähtem, altem Gras (gute Ergebnisse!) - Algenwasser aus Aquarien, Gartenteichen usw. - Mundschleimhaut Beobachtungsaufgaben • Welche Art der Zellbestandteile fallen in den Zellen besonders auf? • Welche Farbe haben sie? Sind sie gleichmäßig über den Zellquerschnitt verteilt? • In welchen Bereich des Zellraums scheinen sie etwas dichter zu liegen? • Welcher Zellbestandteil fällt in der Mundschleimhautzelle besonders auf? • Welche Farben lassen sich in Einzellern erkennen? Pantoffeltierchen Mundschleimhaut mit Methylenblau gefärbt Zusatzinformationen http://de.wikipedia.org/wiki/Pantoffeltierchen http://de.wikipedia.org/wiki/Amöbe 08.08.08 Kapitel 06.02: Die Zelle 15 Das Pantoffeltierchen - ein Einzeller Pantoffeltierchen (=Paramecium) leben in stehenden Gewässern. Sie gehören zu den Einzellern. und gehören zur Gruppe der Wimperntierchen. Sie ernähren sich von Plankton. bei ungünstigen Lebensbedingungen (z.B. Austrocknung) bilden sie Dauerstadien (= Cysten), die auch durch die Luft mit dem Wind verbreitet werden. Ein besonderes Merkmal ist ihr Mundfeld, mit dem sie Nahrung einsaugen. Zum Mikroskopieren kann zu Färbung Karminessigsäure verwendet werden. Aufbau: Nr Bezeichnung . 1 Zellafter 2 Zellmund 3 Mundfeld 4 Wimpern 5 Zellhaut(-membran) mit Trichocysten 6 Kleinkern 7 Großkern 8 Nahrungsbläschen 9 Zellplasma 10 Pulsierendes Bläschen Aufgabe Ausscheidung von Resten Bildung von Nahrungsbläschen Einstrudeln von Nahrungsteilchen Fortbewegung und Strudelbewegung Form, Schutz, Abwehr Geschlechtliche Fortpflanzung Steuerung von Zellfunktionen Verdauung Stoffwechsel Ausscheidung von Abfallstoffen und osmotisch eingedrungenem Wasser Weitere Merkmale: Pantoffeltierchen haben durch bis zu 10 000 Wimpern eine eigene, aktive Bewegung. Sie haben einen eigenen Stoffwechsel. Sie nehmen also Nahrung wie Bakterien oder andere Einzeller auf und verdauen diese. Zur Ausscheidung dient der Zellafter. Pantoffeltierchen sind also besonders in Gewässern zu finden, in denen viele Verunreinigungen zu finden sind. Pantoffeltierchen sind Einzeller mit zahlreichen Organellen. Sie pflanzen sich z.B. durch eine Querteilung fort. Dies ist bei optimalen Bedingungen alle 24h möglich. Sie können aber auch einen Teil ihres Erbgutes mit anderen Pantoffeltierchen austauschen. Man spricht dann von geschlechtlicher Fortpflanzung (bzw. Konjugation). Pantoffeltierchen suchen sich übrigens immer den Platz der günstigsten Lebensbedingungen. D.h. sie reagieren auf Reize ihrer Umwelt. Die Anzucht von Pantoffeltierchen ist übrigens leicht. Man nimmt etwas Heu oder und gibt etwas Teichwasser hinzu. Das ganze lässt man in einem Glas mehrere Tage stehen. Gibt man noch Moose dazu findet man auch noch Rädertierchen und Bärtierchen. Weitere Wimperntierchen: Glockentierchen, Trompetentierchen Zusatzinformationen: Für Bilder & Infos siehe auch: http://de.wikipedia.org/wiki/Pantoffeltierchen http://de.wikipedia.org/wiki/Rädertierchen http://de.wikipedia.org/wiki/Bärtierchen 08.08.08 Kapitel 06.02: Die Zelle 16 Die Amöbe, ein Einzeller ohne feste Gestalt Die Amöben (von altgriechisch „amoibos“ - wechselnd) sind Einzeller, welche ihre Gestalt ändernde, um so z.B. ihre Beute zu Umspülen oder sich fortzubewegen. Sie besitzen keine feste Körperform. Zusatzinformationen und Bilder: http://de.wikipedia.org/wiki/Amöbe 08.08.08 Kapitel 06.02: Die Zelle 17 Mikroskopieren von pflanzlichen Einzellern & Vielzellern: Zwiebelhautzelle, Wasserpest 1. Mikroskopierübung bei Zwiebelzellen a) Ein einfaches Objekt ist die Zwiebelhautzelle einer Zwiebelinnenschale. (Tipp: Karminessigsäure färbt speziell Erbmasse rot an). Man erkennt besonders schön die Vernetzung der Zellen untereinander. beachte, sie sind nicht wie die Steine einer Mauer verknüpft, sondern eher so: b) Nimmt man hingegen eine rote Zwiebel, so kann man sehr schön, das rote, noch lebende Häutchen abtrennen und mikroskopieren. Der rote Farbstoff ist v.a. in den Vakuolen gespeichert, so dass man diese jetzt ohne zusätzliche Färbung sehr gut erkennen kann. c) Klasse 11: Wenn man die Zwiebel wenige Tage auf einem mit Wasser gefülltem Becherglas stehen lässt, bilden sich Wurzeln, bei denen in den Zellkernen die verschiedenen Zellteilungsstadien (=Mitosestadien) zu erkennen sind (ein Mitosedurchgang dauert hier nur 90-120 min.). Zwiebelzellen mit deutlich erkennbaren Zellwänden und Zellkernen 08.08.08 Kapitel 06.02: Die Zelle 18 2. Wasserpest Die Wasserpest (Elodea) kommen in Teichen, Weihern und Seen vor. Von den 12 bekannten Arten sind viele ursprünglich in der „neuen Welt“ beheimatet. Durch Aquarienfreisetzungen ist sie mittlerweile auch bei uns zu finden. Nimmt man ein Blättchen der Wasserpest und legt es auf einen Objektträger, so kann man sehr schön die Plasmaströmung beobachten. Beachte: Wie ist die Strömungsrichtung bei benachbarten Zellen? Aufgaben 1. Welche ökologischen Konsequenzen kann das Importieren und spätere Freisetzen einer nicht heimischen Art auf unser Ökosystem haben? 08.08.08 Kapitel 06.02: Die Zelle 19 Einzellige Organismen - die Grünalge Chlamydomonas Mit freundlicher Genehmigung von Prof. Dr. Paul Walther et al, Universität Ulm, http://www.uni­ulm.de/elektronenmikroskopie/ Chlamydomonas sind einzelliger Grünalgen, welche in Aquarien, Pfützen, Seen und Flüssen vorkommen. Sie mögen besonders stehende Gewässer. Sie tragen zwei gleichlange Geißeln, welche der Fortbewegung dienen. Siehe auch: http://de.wikipedia.org/wiki/Chlamydomonas 08.08.08 Kapitel 06.02: Die Zelle 20 Euglena - Das Augentierchen - Tier oder Pflanze? Euglena gracilis ist ein Einzeller, der nahezu überall zu finden ist, wo es Wasser gibt. Man kann sie sogar zwischen Schneekristallen und in Salzseen finden. Dieses Lebewesen zeigt sowohl tierische und pflanzliche Eigenschaften. tierische Merkmale Augenfleck Heterotrophie pulsierendes Bläschen E U G L E N A pflanzliche Merkmale Photosynthese (Autotrophie) Chloroplasten stärkeähnliche Speicherstoffe Besonderheiten: • An der Vorderseite befindet sich ein Geißelsäckchen, aus dem zwei Geißeln ragen (eine kurze und eine lange). Die lange Geißel dient der Fortbewegung. • Ebenfalls an der Vorderseite befindet sich ein pulsierendes Bläschen (auch pulsierende Vakuole genannt). Es dient dazu osmotisch eingedrungenes Wasser herauszupumpen. • An der Geißelbasis befindet sich ein Lichtempfindliches Feld (=Photorezeptor). Damit kann sich das "Augentierchen" zum Licht hin oder vom Licht weg bewegen. Die Funktionsweise ist recht einfach: ein roter Augenfleck beschattet den Photorezeptor, wenn Euglena sich in die falsche Richtung bewegt, dies registriert der Photorezeptor und Euglena ändert seine Schwimmrichtung. • Die Vermehrung erfolgt ungeschlechtlich durch Längsteilung • Euglena besitzt wie für Pflanzen typisch Chloroplasten. Sie enthalten den grünen Farbstoff Chlorophyll. Euglena ist zur Photosynthese fähig. Aber auch ohne Licht und Photosynthese kann Euglena überleben, wenn genügend Nahrung (z.B. organische Stoffe wie Glucose und Aminosäuren) vorhanden ist. Die grüne Farbe verschwindet dann. • Ein Massenauftreten von Euglena kann ganze Gewässer grün färben. 08.08.08 Kapitel 06.02: Die Zelle 21 Die Pflanzenzelle Die mittelalterliche Stadt „Celle“ Was für „Einrichtungen“ benötigte eine mittelalterliche Stadt? - Fleischfabrik (Ribosomen - ER rauh) - Scheunen (Lagerhaus) - Stadtmauer mit vorgelagerten Palisaden (Zellwand) - Apotheke (Golgi-Apparat) - Kraftwerk (Mitochondrien) - Rathaus (Zellkern) - Stadtfluss → Membran wasserdurchlässig - Stadttor → Carriereiweiße - „Solarzellen“ → Chloroplasten - Kanalsystem → ER ⇒ Zellen enthalten Organellen. Dies sind Abschnitte in einzelnen Zellen, die von Membranen umgeben sind und eine bestimmte Funktion haben. Achtung: Organellen sind keine Organe! Organe bestehen aus vielen Zellen! freie Ribosom e n (nicht an das ER gebunden) Zellwand (hart, schützt, nur bei Pflanzen) Zellmembran (weich, begrenzt die Zelle) Zellkern (Steuerorganelle mit Erbgut DNA) Endoplasmatisches Reticulum (ER) (Transportsystem) Das ER kann glatt oder rau sein. Raues ER ist mit Ribosomen besetzt Chloroplasten (Photosynthese) Vakuole (Speicherorganelle) Zellplasma Leukoplasten (Speicherorganellen) Mitochondrien (Zellatmung) Golgi-Apparat (Sekretion) mit Lysosomen (Transport der Sekrete) 08.08.08 Kapitel 06.02: Die Zelle 22 Die Zelle ist nicht platt Kannst Du von diesem Querschnittsbild auf den dargestellten Gegenstand schließen? Was fehlt, um sich selbst ein umfassendes Bild davon machen zu können? Die Lösung: Es ist der Querschnitt einer Kaffeetasse ⇒ Auch die Zellquerschnitte, die wir im Mikroskop sehen stellen nur einen Ausschnitt dar! Durch geschicktes Fokussieren, kann man aber einen besseren Überblick über die einzelnen Schichten bekommen. 08.08.08 Kapitel 06.02: Die Zelle 23 Aufbau der Bakterienzelle Zellwand Zellmembran mit Einstülpungen Zellplasma Ribosomen Schleimkapsel ringförmige DNA Granulum Reservestoffe Plasmid 08.08.08 Kapitel 06.02: Die Zelle 24 Die Bakterienzelle ist eine Procyte Procyten sind Zellen ohne Zellkern ⇒ Die DNA liegt frei im Zellplasma Quelle Bild: Public domain by Wikicommonsuser LadyofHats (Marina Ruiz) - thank you; http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Average_prokaryote_cell-_en.svg 08.08.08 Kapitel 06.02: Die Zelle 25 Die Pflanzenzelle und die Tierzelle sind Eucyten Eucyten sind Zellen mit Zellkern Tierzelle: Pflanzenzelle: Quelle Bilder: public domain by Wikicommonsuser LadyofHats (Marina Ruiz) Thank you; http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Plant_cell_structure_svg-de.svg; http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Animal_cell_structure_de.svg 08.08.08 Kapitel 06.02: Die Zelle Klassenstufe 7/8 26 Zellorganelle Aufgaben und Besonderheiten der Zellorganellen Vakuole Chloroplasten Mitochondrien Golgi-Apparat Zellplasma Zellkern ER Ribosomen Zellmembran Zellwand Mit Flüssigkeit gefüllter Hohlraum, Speicherorganell (nur bei Pflanzen) Bestandteile: 90% Wasser, 10 % Salze, Farbstoffe, Nährstoffe, Proteine, Aromastoffe Ausreichendes Wasserangebot ⇒ Vakuole prall gefüllt ⇒ hoher Druck gegen Zellwand ⇒ Zelle presst gegen Nachbarzelle ⇒ Gewebe straff und stabil Geringes Wasserangebot ⇒ Vakuole nur gering gefüllt ⇒ geringer Druck ⇒ Pflanze welkt Ort der Photosynthese - nur bei Pflanzenzellen!) Ort der Zellatmung - bei tierischen und pflanzlichen Zellen) Membransystem, welches chemische Stoffe (=Sekrete) produziert, indem es kleine Bläschen zum Zellrand hin abschnürt. Diese enthalten die produzierten Sekrete (z.B. Schweiß, Magensäure, Speichel und viele mehr) Ort in dem die Zellorganellen schwimmen, es besteht aus Wasser und Eiweißen Steuereinheit der Zelle (u.a. für Zellteilung), in ihm befindet sich das Erbgut, die DNA Tunnelartiges Membransystem, durch welches Stoffe transportiert werden, steht in Kontakt mit dem Zellkern Produktion von Eiweißen nach dem vorgegebenen Plan des Erbguts (also der DNA), millionenfach in jeder Zelle vorhanden, oft an das ER angelagert dünnes Häutchen, welches aus Fetten aufgebaut ist. Sie ist durchlässig für Fette und Wasser. Bei Pflanzen besteht über so genannte Tüpfel eine Verbindung zur Nachbarzelle (Austausch von Informationen, Stoffen). An der Außenseite der Membran befinden sich Oberflächeneiweiße, welche u.a. dem Immunsystem als Erkennungsmerkmal dienen feste Schutzschicht aus Zellulose und Pektin (nur bei Pflanzen), dient u.a. dem mechanischen Schutz und dem Schutz vor Austrocknung Klassenstufe 11-13 Zellorganelle Aufgaben und Besonderheiten Vakuole Chloroplasten Mitochondrien Golgi-Apparat (=Dictyosom) Lysosom Zellplasma Zellkern ER Ribosomen Zellmembran Zellwand Mit Flüssigkeit gefüllter Hohlraum, Speicherorganell (nur bei Pflanzen) Bestandteile: 90% Wasser, 10 % Salze, Farbstoffe, Nährstoffe, Proteine, Aromastoffe Ausreichendes Wasserangebot ⇒ Vakuole prall gefüllt ⇒ hoher Druck gegen Zellwand ⇒ Zelle presst gegen Nachbarzelle ⇒ Gewebe straff und stabil Geringes Wasserangebot ⇒ Vakuole nur gering gefüllt ⇒ geringer Druck ⇒ Pflanze welkt Ort der Photosynthese (6 H2O + 6CO2 + E (Licht) → C6H12O6 + 6O2), (nur bei Pflanzenzellen!) Ort der Zellatmung (C6H12O6 + 6O2 → 6 H2O + 6CO2 + E), (bei tierischen und pflanzlichen Zellen) Membransystem, welches chemische Stoffe (=Sekrete) produziert, indem es kleine Bläschen zum Zellrand hin abschnürt. Diese enthalten die produzierten Sekrete (z.B. Schweiß, Magensäure, Speichel... uvm.) winzige, von einer Membran umschlossene Bläschen, werden vom Golgi-Apparat gebildet und enthalten Enzyme. Ihre Hauptfunktion besteht darin, aufgenommene Fremdstoffe mittels der in ihnen enthaltenen Enzyme zu verdauen. Ort in dem die Zellorganellen schwimmen, es besteht aus Wasser und Proteinen Steuereinheit der Zelle (u.a. für Zellteilung), in ihm befindet sich die DNA (Chromosomen) tunnelartiges Membransystem, durch welches Stoffe transportiert werden, steht in Kontakt mit dem Zellkern Produktion von Proteinen und Enzymen (=Zelleiweißen) nach dem vorgegebenen Plan der DNA, millionenfach in jeder Zelle vorhanden, oft an das ER angelagert dünnes Häutchen, welches aus Lipiden (=Fetten) aufgebaut ist, durchsetzt mit Proteinen (z.B.: Oberflächen- und Tunnelproteinen, Pumpen und Carriern), durchlässig für Fette und Wasser. Bei Pflanzen besteht über so genannte Tüpfel eine Verbindung zur Nachbarzelle (Austausch von Informationen, Stoffen). Bei tierischen Zellen erfolgt Aufnahme über Endocytose. Oberflächenproteine befinden sich an der Außenseite der Membran. Sie dienen u.a. den Antikörpern als Erkennungsmerkmal (vergl. AB0-Blutgruppensystem) feste Schutzschicht aus Zellulose und Pektin, dient u.a. dem mechanischen Schutz und dem Schutz vor Austrocknung (nur bei Pflanzen zu finden!) 08.08.08 Kapitel 06.02: Die Zelle 27 Endomembransystem einer eukaryotischen Zelle Quelle Grafik: Public domain by Wikicommonsuser LadyofHats (Marina Ruiz) - Thank you! http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Endomembrane_system_diagram_de.svg 08.08.08 Kapitel 06.02: Die Zelle 28 Stammbaumeinordnungen Bakterien Archaebakterien Pflanzen Pilze Einzeller Vielzeller Tiere Einzeller 3 1 Vielzeller Zeit 4 2 7 5 6 - heute 8 9 10 11 Ur-Einzeller 08.08.08 Kapitel 06.02: Die Zelle 29 Einzellige Algen und Zellkolonien Algen können als Einzeller oder als Mehrzeller (Algenkolonie) auftreten. Besteht da eigentlich ein Zusammenhang? (Tipp zum Mikroskopieren: Iod-Kaliumiodid macht die Geißeln sichtbar) a) Chlamydomonas Potentiell unsterbliche einzellige Grünalge, welche vor allem im unteren Bereich von sauerstoffreichen Seen lebt. Sie ist mit ihren zwei Geißeln sehr beweglich und hat vergleichbar mit Euglena einen Augenfleck. b) Gonium (4-16), Pandorina (16) und Eudorina (32) Alle bestehen aus identischen Zellen (immer Vielfache, also 2, 4, 8, 16, 32), die sich alle noch teilen können und durch eine Gallerthülle verbunden sind. Wird die Hülle zufällig aufgerissen, so sind sie weiterhin einzeln lebensfähig. c) Kugelalge Volvox Von Mai bis August findet man Volvox in Tümpeln und Teichen besonders häufig. Sie besteht aus bis zu zwanzigtausend Zellen, die über Plasmabrücken verbunden sind. Nicht alle Zellen sind gleich. Es gibt spezielle Zellen zur Fortbewegung, Fortpflanzung oder Ernährung. Zur Fortpflanzung wachsen im Inneren der Hohlkugel Tochterzellen heran. Sind sie groß genug, reißt die Kugelalge auf und setzt die Tochterkugeln frei. Die Mutterkugel stirbt dabei. Formenvielfalt der Familie der Familie der „Volvocacaee“ Oltmansiella Gonium Stephanosphaera Pandorina Eudorina Pleodorina Volvox 4 Zellen, bandförmig 4-16 Zellen, flach 4-16 Zellen, kranzförmig 16 Zellen mehrschichtig 32 Zellen, mehrschichtig, 128 Zellen, Hohlkugel 1000-20000 Zellen, Hohlkugel Zusatzinformationen: http://de.wikipedia.org/wiki/Zellkolonie http://de.wikipedia.org/wiki/Alge http://de.wikipedia.org/wiki/Chlamydomonas http://de.wikipedia.org/wiki/Volvox http://de.wikipedia.org/wiki/Chlorella 08.08.08 Kapitel 06.02: Die Zelle 30 Vergleich von einzelligen Algen, der Kolonien und Volvox Zahl der Zellen: Chlamydomonas 1 ⇒ Einzeller Gonium 4-16 identische Zellen ⇒ Vielzeller flache Scheibe (mit 2 Geißeln je Zelle) alle Lebensfunktionen → (ebenso) Eudorina 32 identische Zellen ⇒ Vielzeller Volvox bis zu 20000 Zellen ⇒ Vielzeller mehrlagige Scheibe (mit 2 Geißeln je Zelle) alle Lebensfunktionen → (ebenso) Hohlkugel → (ebenso) → (ebenso) - 2 gleiche Geißeln - Kolonie (d.h. Verbund gleicher Zellen) → - manche Arten haben nur einen Chloroplasten Geißeln ragen nach außen, so das die Bewegung nur eingeschränkt ist (da keine Koordination erfolgt) → Verbindung der Zellen untereinander mit Plasmabrücken ⇒ Koordination Vermehrung durch Tochterkugeln, die ungeschlechtlich im Inneren gebildet werden ⇒ Zelltod beim Aufreißen der Mutterkugel - potentiell unsterblich - potentiell unsterblich - potentiell unsterblich Form einzellig (mit zwei Geißeln) Aufgaben der einzelnen Zellen: alle Lebensfunktionen (z.B. Fortbewegung, Reaktion auf Reize, Ernährung & Stoffwechsel, Fortpflanzung) Vermehrung durch Teilung ⇒ potentiell unsterblich Besonderheiten Spezialisierung der Zellen, d.h. Aufgaben sind auf verschiedene Zellen verteilt. Z.B.: Zellen für die Ernährung, Bewegung, Fortpflanzung usw. Verschiedene Arten von Zellen bei Volvox (= Zelldifferenzierung) kleine Körperzellen große Fortpflanzungszellen z.B. Zur Ernährung, Bewegung usw. keine Teilungsfähigkeit durch ungeschlechtliche Fortpflanzung entstandene mehrzellige Tochterkugeln durch geschlechtliche Fortpflanzung entstandene Spermien u. Eizellen Aufgabe zum Nachdenken: Welche Vorteile/ Nachteile bietet Spezialisierung? (Vergleiche Volksschullehrer, Fachlehrer am Gymnasium) 08.08.08 Kapitel 06.02: Die Zelle 31 Fragen zur Wiederholung und Testvorbereitung Klasse 7/8 & Oberstufe 1. Zeichne ein Schema des Lichtmikroskops. Beschrifte alle wichtigen Abschnitte 2. Was versteht man unter „Auflösevermögen“? Wie wird die Gesamtvergrößerung eines Mikroskops berechnet? 3. Was ist ein Elektronenmikroskop? 4. Mit dem Elektronenmikroskop können keine lebenden Tiere beobachtet werden. Weißt Du warum? Weshalb verwendet man es dennoch in der Biologie? 5. Nenne die kleinste Einheit des Lebens und nenne Beispiele für tierische und pflanzliche Einzeller 6. Zeichne und beschrifte den Aufbau einer vollständigen Pflanzenzelle 7. Erkläre den Begriff „Organell“ und erkläre den Unterschied zu dem Begriff „Organ“ 8. Nenne die Dir bekannten Organellen und ordne Ihnen ihre Funktion zu. 9. Nenne Unterschiede zwischen tierischen- und pflanzlichen Zellen? 10. Auf welche Weise wird von Zellen Eiweiß produziert? 11. An welchen Orten laufen Photosynthese und Atmung genau ab? 12. Wie gelangen eigentlich die für die Atmung notwendigen Gase zu den Mitochondrien? 13. Bakterienzellen sind bis zu 1000mal kleiner als Pflanzenzellen. Welche Rückschlüsse lässt das auf ihren inneren Aufbau zu? 14. Wie unterscheiden sich Pantoffeltierchen, Amöbe, Euglena und die Zwiebelhaut im Lichtmikroskopischen Bild? 15. Schwämme und die Kugelalge Volvox werden genau wie höhere Pflanzen und Menschen als Mehrzeller bezeichnet. Vergleiche Mehrzellern mit Einzellern hinsichtlich ihrer Unterschiede 16. Euglena wird auch als Augentierchen bezeichnet. Ist diese Bezeichnung völlig korrekt? Begründe mit einer Gegenüberstellung 17. Welche Aufgaben hat die Vakuole? 18. Vergleiche Vakuole und Zellplasma 19. Vergleiche Muskel-, Fett- und Gehirnzellen hinsichtlich ihrer Anzahl an Mitochondrien 20. Welche Wirkung hat Traubenzucker vor Klassenarbeiten? 21. Was ist der Unterschied zwischen einer Organelle und einem Organ? 22. Warum brauchen Pflanzenzellen im Gegensatz zu tierischen Tüpfel? 23. Sind Verbindungen zwischen tierischen Zellen (z.B. Muskelzellen) notwendig? 24. Welche Vorteile bringt eigentlich die Koloniebildung bei Algen? 25. Vergleiche tierische und pflanzliche Merkmale bei Pantoffeltierchen, Euglena, Chlamydomonas, und Volvox. 26. Wie viel Teilungsschritte sind notwendig, um aus einer Zelle Chlamydomonas eine Kolonien von Gonium, Pandorina und Eudorina zu bilden? 27. Was passiert, wenn man jeweils Gonium, Eudorina & Volvox eine Zelle aus dem Verband entreißt? 28. Spermien und Eizellen sind ebenfalls aus einer Zelle aufgebaut. Begründe, ob es sich um Einzeller im eigentlichen Sinne handelt. 29. Warum ist es so wichtig, dass die Eizelle soviel größer als das Spermium ist. 08.08.08 Kapitel 06.02: Die Zelle 32 Oberstufenfragen 30. Was versteht man unter dem Begriff „Gewebe“? Nenne Beispiele beim Menschen und bei einer beliebigen Pflanze 31. Warum haben Einzeller in der Regel eine komplettere Ausstattung mit Organellen als Mehrzeller? 32. Warum befinden sich Ribosomen oft auf dem ER? 33. Milchzucker (=Laktose) kann von einigen Menschen nicht verdaut werden. Gibt es vielleicht eine Ursache auf Zellebene (die mit dem Erbgut und/oder den Ribosomen zusammenhängt)? 34. Erkläre den genauen Aufbau enes Elektronenmikroskops und erläutere seine Funktionsweise 35. Erkläre den Zusammenhang von Pflanzenfarben und dem Aufbau von Zellen? 36. Nenne Beispiele für Pflanzenfarben und gehe auf Veränderungen innerhalb der Blühperiode ein. 37. Was sind Anthocyane? 38. Nenne Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen tierischen und pflanzlichen Einzellern sowie den entsprechenden Mehrzellern. 39. Plastiden wie Chloroplasten und Mitochondrien verfügen über eine eigene kernlose DNA und eine Doppelmembran. Erkläre diese Befunde 40. Was passiert mit Teer in der Lunge? 41. Was ist der Unterschied zwischen freien und ER-gebundenen Ribosomen? 42. Wie kann es zu Organabstoßung nach einer Transplantation kommen? 43. AB0-System: Wieso muss man auf die Blutgruppe beim Spenden achten? 08.08.08
