1. EF Biologie Klausur Vorbereitung

Alternativer Bildtext:

bei Pflanzenzellen) Ribosomen Aufbau Runde Zellorganelle, von Doppelmembran umgeben für extra Schutz, beinhaltet Nucleolus im inneren und Chromosomen Raues Doppelschicht, in Tier- und Pflanzenzellen Besteht aus Cellulose Aussparungen in der Zellwand, die zur Nachbarzelle führen Kleine Partikel/Teilchen aus Proteinen, liegen frei im Cytoplasma oder am rauen Endoplasmatischen Retikulum Funktion Speichert DNA in Form von Chromosomen (Steuerung aller stoffwechselprozesse), Stellt Ribosomen her, Regulierung der Zellkern Teilung Trennt den Innenraum der Zelle vom Außenraum, Zellkommunikation und Stofftransport Schützt das Cytoplasma und Stabilisiert die Zelle, verhindert Platzen und Austrocknen der Zelle durch Kontrolle über Druck Verbindung für Stofftransport und Informationsaustausch Übersetzung von Erbinformationen in Proteine (Transaktion während der Proteinbiosynthese) Bildet Proteine Mit Ribosomen besetzt, Stellt Proteine her und Endoplasmatisc Netzförmiges Zellorgan, schickt sie zum Golgi hes Retikulum Glattes Endoplasmatisc hes Retikulum Golgi-Apparat Cytoplasma Mitochondrien Plastiden (nur in Pflanzenzellen) besteht aus Hohlräumen, die von Membranen umgeben sind Proteinbiosynthese Netzförmiges Zellorgan, Stellt Enzyme her, welche besteht aus Membransäckchen (Hohlräumen, die von den Zellstoffwechsel beeinflussen, durch den Abbau und Abtransport von schädlichen Stoffen Membranen umgeben sind) Besteht aus Zisternen (Hohlräume ), welche ein Dictyosomen bilden, besteht aus mehreren Dictyosomen Füllt die Zelle, von Zellmembran umgeben Kraftwerke der Zelle, von doppelten Membran umgeben, ovale Form, Röhren ähnliche Gestalt im Inneren Enthalten ihre eigene Ringförmige DNA und Ribosomen, von einer Apparat, hilft den Ribosomen bei der doppelten Membran umgeben Verpackt und modifiziert Proteine und Fette in Vesikel, die vom rauen ER kommen und verschickt sie an ihren Bestimmungsort Alle Zellorganellen befinden sich im Cytoplasma, Molekültransport, Abtrennung der Zellorganellen, Steuerung der Stoffwechselprozesse Stellen Energie in Form von ATP her, liefern Energie für den Stoffwechsel, enthalten ebenfalls die DNA Z.B. Chloroplasten; Betreiben Photosynthese, Stellen ebenfalls ATP für den Stoffwechsel her, sowie die Mitochondrien Zellsaftvakuole (nur in Pflanzenzellen) Cytoskelett (schwach in Pflanzenzellen) Mikrotubuli Mikrofilamente Centrosom Vesikel Lysosomen Dehnbarer Hohlraum, mit Zellsaft (Wasser und darin gelöste Nährstoffe) gefüllt Komplexes, bewegliches Gerüst, besteht aus Mikrotubuli und Mikrofilamenten Teil des Cytoskeletts Teil des Cytoskeletts 2 Rohrförmige Centriolen aus Mikrotubuli Kleine runde Blasen, vom einfacher Membran umgeben, Mehrere Arten Vesikel Art Desmosomen Ähneln Knöpfen an der Zellmembran Speicher Farbstoffe, Gift und Wasser (wichtig für das Wachstum der Pflanze) sorgt für Stabilität, Zur Stabilisierung Stofftransport und aktiven Bewegung der Zelle Ermöglichen den Stofftransport Stabilisieren die Zelle Formen den Spindelapparat während der Mitose und Meiose Z.B. Peroxisomen Transportieren Stoffe innerhalb der Zelle und bewegen sich frei im Cytoplasma Verdauungsenzyme, Intrazelluläre Verdauung (Magen der Zelle) Verbinden Zellen miteinander unterschiede zwischen Pflanzen- und Tierzellen Eigenschaft Zelltyp Chloroplasten Zellkontakte Lysosome Plastiden Vakuole Peroxisomen Zellwand Photosynthese Stoffwechsel Zellmembran Zellkern mit Nucleolus Golgi-Apparat Cytoskelett Mitochondrien Ribosomen Pflanzenzelle Cytoplasma Eukaryot vorhanden Tüpfelchen an der Zellwand Nicht Vorhanden Vorhanden vorhanden Vorhanden, dient Entgiftung vorhanden aus Cellulose wird betrieben autotroph durch Photosynthese Vorhanden Vorhanden Vorhanden Vorhanden, Stützfunktion Vorhanden Vorhanden Endoplasmatisches Vorhanden Retikulum + Vesikel Vorhanden Tierzelle Eukaryot nicht vorhanden Desmosomen Vorhanden Nicht vorhanden nicht vorhanden Vorhanden, dient Entgiftung nicht vorhanden, Cytoskelett als Stützfunktion wird nicht betrieben heterotroph (Durch andere Lebewesen) Vorhanden Vorhanden Vorhanden Vorhanden Vorhanden Vorhanden Vorhanden Vorhanden Stoffwechsel und Vermehrung eukaryotische Zellen • Tiere betreiben einen heterotroph enthält Stoffwechsel (andere Nahrungsquellen) • Pflanzen betreiben einen autotrophen Stoffwechsel (Stellen durch Photosynthese ihre eigene Nahrung her) • Vermehren sich durch Mitose unterschiede und Gemeinsamkeiten Prokaryotischer und Eukaryotischer Zellen: Eigenschaft Zellkern Zellgröße Kompartimentierung Fortbewegung DNA Eukaryoten Vorhanden, von Doppelmembran umgeben Vielfältige Größen, 10-30 Mikrometer, Eizellen bis zu 100 Mikrometer Zellorganellen durch Membranen in Kompartimentierung eingeteilt Flagellum (Ausstellungen der zellmembran, rotieren nicht, bewegen sich auf und ab/Geißel Liegt in Form von Chromosomen im Zellkern Prokaryoten Nicht vorhanden 1-2 Mikrometer Kaum bis garniert kompartimentiert Flagellum (kleine Proteinfaden außerhalb der Zelle, rotieren) /Geißel Schwimmt in Form von Plasmiden und Bakterienchromosom en im Cytoplasma Ribosomen Zellwand Stoffwechsel Zellmembran Aufbau der Organismen Cytoskelett 80s Ribosomen Bei Pflanzen Zellwand aus Cellulose, Keine Kapsel, bei Tierzellen nicht vorhanden Autotroph bei Pflanzenzellen, heterotroph bei Tierzellen Vorhanden Mehrzellige Organismen, z.b. Tier, Mensch oder Pflanze Vorhanden 70s Ribosomen Kapsel, Zellwand aus Murein, Zellmembran Heterotropher Stoffwechsel Vorhanden Einzellige Organismen, zb. Bakterien oder Archaeen. Nicht vorhanden KOMPARTIMENTIERUNG DER ZELLE: Definition Kompartimente Kompartimente sind innerhalb der Zelle durch Membranen umschlossene Teilbereiche- sogenannte Reaktionsräume. In diesen herrschen spezifische Bedingungen. Als ein Kompartiment wird nicht ein einzelnes Zellorganell bezeichnet, sondern die Gesamtheit von einzelner Zellorganellen. Ribosomen bilden keine Kompartimente, da sie keine Membran besitzen. Funktion der Kompartimente Die Kompartimentierung der Zelle ermöglicht neben der Arbeitsteilung auch eine Leistungssteigerung: 1) Spezifische Bedingungen innerhalb der Kompartimente ermöglichen parallel ablaufende Reaktionen -> Arbeitsteilung 2) Spezifische Bedingungen durch Anreicherung bestimmter notwendiger Stoffe steigern die Leistung innerhalb des Kompartiments. A NP Cytoplasm AL: En M Eukaryotic cell IM ENDOSYMBIONTENTHEORIE: Definition Endosymbiontentheorie: Die Endosymbiontentheorie ist eine Theorie zur Erklärung der Entstehung von eukaryotischen Zellen mit Zellorganellen. Die Endosymbiontentheorie besagt, dass eukaryotische Zellen mit Zellorganellen durch eine Endosymbiose mit Bakterien entstanden sind. Endosymbiose spezielle Form der Symbiose ● Endosymbiont wird vollständig in vollständig im Körper des Wirtes aufgenommen Endosymbiontentheorie lebt weiter im Körper des Wirtes und ernährt sich durch diesen Wirt profitiert ebenfalls davon, da er vom Endosymbionten abgegebene Stoffe verwenden kann Entstehung der Eukaryotenzelle mit Zellorganellen: I. Aufnahme eines Bakteriums von einer Ur-Eukaryotenzelle, ursprünglich Zwecks Nahrungsaufnahme, welches später zum Mitochondrium/ Chloroplasten wird. 2. Bakterium wird nicht verdaut, sondern lebt weiter im Körper des Wirtes 3. Das Bakterium und der Wirt profitieren davon, da das Bakteriums sich vom Wirt ernährt und der Wirt die vom Endosymbionten abgegebenen Stoffe verwenden kann. ● Schutz und Nahrung für das Bakterium (Endosymbionten) • Energie für die Ur-Eukaryotenzelle ● = - Symbiose (gegenseitiges Profitieren) 4. Entwicklung zu Mitochondrien und Chloroplasten Belege für Endosymbiontentheorie: Mitochondrien und Chloroplasten → besitzen ihre eigene ringförmige DNA → besitzen keinen Zellkern haben eigene Ribosomen Also genau so, wie Prokaryoten! Sie besitzen eine Doppelmembran äußere Membran= Membran der ur-Eukaryotenzelle, die sich bei der Aufnahme des Bakteriums um dieses gelegt hat. → innere Membran = Zellmembran des Bakteriums → DIE BEDEUTUNG DES ZELLKERNS: Der Zellkern: • Ist überlebenswichtig für alle Zellen/ besonders Eizellen • Befindet sich im Cytoplasma einer Zelle • Ist nur in eukaryotischen Zellen vorhanden von einer Doppelmembran umgeben enthält den Nucleolus enthält DNA in Form von Chromatin, schwimmt in Form von Fäden frei herum im Karyoplasma • wird während der Mitose geteilt und die enthaltene DNA wird verdoppelt Chromatinfaden Karyoplasma Nucleolus Kernmembran Kernpore CHROMOSOMEN: • Sind im Zellkern enthalten fädige strukturen ● = Chromatinfäden, welche um Histone gewickelt sind ● Chromosomen, wenn die Chromatinfäden kondensiert wurden Kondensationsvorgang = Aufschraubung und Auffaltung der DNA-Fäden um Histone, wobei sich dieser verkürzt und zum Chromatinfaden wird und anschließend zum Chromosom kondensiert ● ● DNA in Form von Chromosomen kommt nur während der Mitose und Meiose vor Chromosomen treten in Paaren auf, diese Paare werden als homologe Chromosome bezeichnet CHROMOSOME CHROMATID jedes Chromosom kommt zweimal vor = 46 Chromosomen im menschlichen Körper (ein Chromosom vom Vater, eins von der Mutter) CENTROMERE CHROMATID Der gesamte Chromosomensatz wird als diploider Chromosomensatz (2n) (-2 Chromosomen) bezeichnet Wenn Paarlinge der einzelnen Chromosomen Paare voneinander getrennt werden, entsteht ein haploider Chromosomensatz (in) = Chromosom -> Keine Chromosomenpaare, einzelne Chromosomen Bei der Befruchtung einer Eizelle entsteht aus zwei haploiden Zellen eine diploide Zelle Aufbau von Chromosomen: Chromosomen bestehen aus zwei identischen Chromatiden. Diese entstehen durch die Kondensierung der Chromatinfäden, welche um Histone gewickelt werden. Zwei Chromatiden werden über das Centromer miteinander verbunden und bilden ein Zwei-Chromatid-Chromosom. Die einzelnen Chromosomen paare unterscheiden sich in Größe und in deren Gestalt. Zwei gleiche Chromosomen bilden homologe Chromosomen. Chromosomen im menschlichen Körper: 46 Chromosomen ● 23 Chromosomenpaare Autosomen: Körper Chromosomen, geben Merkmale des Körpers am → 44 Autosomen in jeder Körperzelle des Menschen → Gonosomen: →Geschlechtschromosomen geben das Geschlecht eines Lebewesens an → In jeder menschlichen Körperzelle Sind 2 Gonosomen (X-Chromosomen und Y-Chromosomen) XX = Frau / XY = Mann Karyogramm: ● Autosomen werden der Größe nach dargestellt, zuletzt die beiden Gonosomen • Hilft, Mutationen zu erkennen MITOSE: Prophase ● Die Chromosomen werden sichtbar, weil sich die Chromatinfäden dicht zusammenschrauben (kondensieren) => Spiralisierung die ausbildenden Spindelfasern verbinden sich mit den Centrosomen => Entstehung Spindelapparat Centrosom teilt sich und die beiden Centrosome wandern an ● ● entgegengesetzte Zellpole Kernmembran und das Kernkörperchen lösen sich langsam auf ● Jedes Chromosom besteht aus zwei Chromatiden, die über ein Centromer miteinander verbunden sind. Es liegt in der typischen X-Form vor. ● Metaphase Die Chromosomen erreichen ihren höchsten Kondensationsgrad Die homologen Chromosomen ordnen sich in der Äquatorialebene nebeneinander an. Auch hier liegen die Chromosomen in ihrer typischen ● Anaphase Die Spindelfasern verkürzen sich und trennen die beiden Chromatiden jedes Zwei-Chromatid-Chromosoms voneinander. Es entstehen daraus zwei ● X-Form vor. Die Mikrotubuli setzen am Centromer jedes Chromosomenpaares an ● Ein-Chromatid-Chromosomen. Die Ein-Chromatid-Chromosomen werden jeweils zu den entgegengesetzten Zellpolen gezogen. ● In der späten Anaphase erfolgt die Teilung des Cytoplasmas und die Verteilung der Zellbestandteile auf die Tochterzellen wird vorbereitet. (komplette Teilung der Mutterzelle wird als Cytokinese bezeichnet) Telophase • Spindelfasern lösen sich auf ● Die Chromosomen dekondensieren (entspiralisieren) Die Mitose (Kernteilung) ist abgeschlossen. ● Es bildet sich eine neue Kernmembran. Cytokinese (Teilung der Zelle) beginnt. Am Ende der Mitose liegen zwei Tochterzellen vor. ● ● Interphase ● Schließt sich nach der Mitose an Die Zellen wachsen heran und differenzieren sich Im Zellkern werden die Chromatinfäden (ehemals jeweils Ein-Chromatid-Chromosomen) verdoppelt (sodass nach der Kondensation in der Prophase wieder Zwei-Chromatid-Chromosomen vorliegen). Damit wieder ein vollständiger Chromosomensatz vorhanden ist, dh, für die nächste Teilung stehen zwei gleiche Chromatiden pro Chromosom zur Verfügung. Die Chromosomen liegen wieder lang gestreckt in Form fadenartiger ● ● ● Erbsubstanz vor. • Beginn der Vorbereitung auf eine Zellteilung in drei Schritten: ● ● ● GI-Phase: Wachstum der Zelle, Überprüfung der Bedingungen für eine Teilung Schlechte Voraussetzungen: 1) verbleib in Gl-Phase oder 2) GO-Phase (Ruhephase mit Möglichkeit zur Rückkehr in Gl-Phase oder 3) Differenzierung in eine Zelle mit spezifischer Aufgabe (zB. Nervenzelle) und dann verbleib in GO Gute Voraussetzungen: Verdopplung der Ein-Chromatid-Chromosomen (S-Phase), anschließender G2-Phase mit Vorbereitung zur Kern- und Zellteilung -> Gesamter Zeitraum von der Entstehung zweier Zellen aus einer Mutterzelle bis zur Teilung der Tochterzellen bezeichnet man als Zellzyklus 203 Interphase un SO Ssssss Interphase 2n Kern- und Zellteilungsvorgänge bei Körperzellen Prophase Mitose 2n XX XX Telophase un un Interphase Telophase Metaphase un Mitose frühe Prophase späte Prophase Anaphase Anaphase Metaphase