18 1 Zellbiologie 1.2 Bau und Funktion der Zellen 19

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1 Zellbiologie
 Mitochondrien: Die Mitochondrien sind die Kraftwerke eukaryotischer
Zellen. Sie haben die Größe einer Bakterienzelle und sind von einer doppelten Membran umgeben. Die innere Membran ist röhrenförmig (Tubuli)
oder faltenartig (Cristae) nach innen gestülpt, was ihre Oberfläche stark
vergrößert und einen zusätzlichen Reaktionsraum zwischen den beiden
Membranen freigibt. An der inneren Membran befinden sich die Enzyme
der Atmungskette. Der Innenraum der Mitochondrien, die Matrix, enthält
eigene Ribosomen, mehrere ringförmige DNA-Moleküle sowie zahlreiche
Proteine. Hier läuft der Citratzyklus ab.
 Plastiden: Ähnlich komplex aufgebaut wie Mitochondrien sind die Plastiden, welche nur in Pflanzenzellen vorkommen. Auch sie haben eine Doppelmembran und ein eigenes Erbgut. Drei Arten von Plastiden gehen aus
einer gemeinsamen Vorstufe, den Proplastiden, hervor: Die Leukoplasten
sind farblos und dienen meist als Stärke-, Protein- oder Lipidspeicher in
unterirdischen Pflanzenteilen; Chromoplasten enthalten Farbstoffe von
Blüten und Früchten; und in den Chloroplasten findet die ( Fotosynthese, Seite 39) statt.
 Vakuolen: Ebenfalls nur in Pflanzen kommen Vakuolen vor. Sie sind von
einer einfachen Membran umgeben und können in Form einer Zentral­
vakuole fast die ganze Zelle ausfüllen. So sorgen sie für den Innendruck
der Pflanzenzelle, den Turgor. Vakuolen können der Speicherung und der
Verdauung dienen.
 Zentriolen: Wichtig für die Zellteilung in tierischen Zellen sind die Zentriolen. Sie bestehen aus Mikrotubuli, länglichen Röhren aus schraubig angeordneten Proteinen, die auch die Geißeln der Bakterien und die Cilien
eukaryotischer Zellen bilden. Zentriolen und Mikrotubuli sind Bestandteile
des Zellskeletts (Zytoskelett), das für die Stabilität und für Transportvorgänge in der Zelle notwendig ist.
Insider-Tipp  Keine Angst vor der Chemie
In der Zellbiologie und beim Stoffwechsel kommt die Chemie ins Spiel
– und das schreckt viele Schüler ab. Dabei hilft es in Prüfungen schon
viel, immerhin die Grundprinzipien (z. B. den generellen Ablauf von
Atmungskette oder Citratzyklus) zu verstehen und sich ein paar Fremd­
wörter zu merken, siehe auch Seite 51.
1.2 Bau und Funktion der Zellen
CHECKLISTE
1 Zellbiologie
Fünf chemische Stoffe bzw. Stoffklassen muss man für Biologie-Prü­
fungen wirklich gut kennen:
Wasser, Zucker, Fette, Eiweiße und Nukleinsäuren.
Hier sind jeweils die wichtigsten Stichworte dazu:
 Wasser: Polarität, Hydrathüllen, hydrophil, Wasserstoffbrücken­
bindungen, Dichteanomalie
 Kohlenhydrate (Zucker): glykosidische Bindung, Saccharide,
Glucose/Fructose, Maltose/Saccharose,
Stärke/Glykogen/Zellulose, Glykoproteine
(lernen Sie auch den chemischen Aufbau/die Strukturformeln)
 Lipide (Fette): hydrophob, Glycerin, gesättigte/ungesättigte
­Fettsäuren, Steroide, Phospholipide
 Proteine (Eiweiße): Aminosäuren, Seitenketten, Peptidbindung,
Proteinstruktur, Denaturierung
 Nukleinsäuren: Nukleotide, DNA, RNA, Basenpaare, Erbgut
Zellen vergleichen ist ein beliebtes Spiel in Biologie-Prüfungen!
Dies sind die wichtigsten Unterschiede zwischen ...
 Eukaryoten und Prokaryoten: Größe, Zellorganellen (diese sollten
Sie aufzählen können), Ribosomen, Geißeln, Differenzierung
 Pflanzen- und Tierzellen: Zellwand, Plastiden, Vakuole, Zentriolen,
Stärke/Glykogen
Aufbau und Funktion dieser Zellorganellen sollten Sie kennen:
 Zellmembran
 Zellwand
 Zellkern
 Ribosomen
 Endoplasmatisches Retikulum (ER)
 Golgi-Apparat
 Lysosomen
 Mitochondrien
 Plastiden (Leukoplasten, Chromoplasten, Chloroplasten)
 Vakuolen
 Zentriolen
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