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Cytologie: Biomembran-Transportvorgänge und Plasmolyse

363

1

N

Nele Hartmann

9.10.2025

Biologie

Cytologie

10.213

9. Okt. 2025

10 Seiten

Cytologie: Biomembran-Transportvorgänge und Plasmolyse

N

Nele Hartmann

@nelehartmann_vtzv

Die Biomembran ist wie eine intelligente Grenze um jede Zelle... Mehr anzeigen

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BIOLOGIE-KLAUSUR NR. 1; Themenbereich: Cytologie
(Da) Name:
Datum: 30.11.2021 Klasse: 11S2
Es wurden 42,5 Punkte von 48
13 Punkte
Lehrkraft:

Grundlegende Zellbiologie

Jede Zelle ist ein erstaunliches System mit verschiedenen Teilen, die zusammenarbeiten. In einer pflanzlichen Zelle findest du besondere Strukturen, die in tierischen Zellen fehlen:

  1. Die Zellwand gibt der Pflanzenzelle Stabilität und Schutz - sie ist sozusagen das Skelett der Zelle.
  2. Chloroplasten sind die grünen Kraftwerke, in denen die Photosynthese stattfindet.
  3. Die Vakuole speichert Wasser und gelöste Stoffe und erzeugt den Turgor (Zellinnendruck).

Das Konzept der Kompartimentierung ist für das Verständnis der Zelle entscheidend. Es bedeutet, dass unterschiedliche Bereiche in der Zelle durch Membranen voneinander getrennt sind. So können verschiedene Stoffwechselprozesse gleichzeitig ablaufen, ohne sich gegenseitig zu stören. Zum Beispiel finden in den Mitochondrien andere Reaktionen statt als im Zellkern.

⚡ Wusstest du? In jeder deiner Körperzellen gibt es hunderte von Mitochondrien, die wie kleine Kraftwerke für die Energieversorgung sorgen!

Der Aufbau einer Zelle ist perfekt auf ihre Funktionen abgestimmt - jedes Zellorganell erfüllt spezifische Aufgaben und ist genau dort platziert, wo es benötigt wird.

BIOLOGIE-KLAUSUR NR. 1; Themenbereich: Cytologie
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Datum: 30.11.2021 Klasse: 11S2
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13 Punkte
Lehrkraft:

Aufbau der Biomembran

Die Biomembran umgibt jede Zelle und ihre Organellen nach dem sogenannten Flüssig-Mosaik-Modell. Die Hauptbestandteile sind besondere Lipide mit einer spannenden Struktur:

Die Membranlipide haben einen hydrophilen (wasserliebenden) Kopf und einen hydrophoben (wasserabweisenden) Schwanz. Diese ordnen sich zu einer Doppellipidschicht an, wobei die Köpfe nach außen zum Wasser zeigen und die Schwänze nach innen. Diese clevere Anordnung bildet eine Barriere, die verhindert, dass Wasser und wasserlösliche Stoffe einfach durchdringen können.

Die Lipide sind nicht fest miteinander verbunden, sondern können sich bewegen - daher der Begriff "flüssig". Wie bei einem Mosaik sind außerdem verschiedene Proteine in diese Lipidschicht eingebettet, die wichtige Funktionen bei den Transportmechanismen durch die Biomembran übernehmen.

Durch diese Struktur ist die Membran flexibel und kann sich anpassen, aber gleichzeitig stabil genug, um die Zelle zu schützen. Sie ist selektiv permeabel - manche Stoffe können hindurchtreten, andere nicht.

🔍 Merkregel: Die Biomembran funktioniert wie ein Türsteher an der Disco - manche Stoffe kommen problemlos rein, andere brauchen ein "VIP-Protein" als Eintrittskarte!

Diese spezielle Struktur der Biomembran ist entscheidend für alle zellulären Transportvorgänge, die wir als nächstes betrachten werden.

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Lehrkraft:

Plasmolyse und Transportvorgänge

Wenn rote Blutkörperchen in eine höher konzentrierte hypertonehypertone Salzlösung gegeben werden, schrumpfen sie zusammen - dieses Phänomen nennt man Plasmolyse. Die selektiv permeable Zellmembran lässt nur Wassermoleküle hindurch, aber keine Salzionen. Da die Konzentration außen höher ist, wandern Wassermoleküle aus der Zelle heraus, bis ein Gleichgewicht hergestellt ist.

Das Gegenteil würde passieren, wenn man Blutzellen in destilliertes Wasser geben würde: Das Wasser würde in die Zellen eindringen, weil es von der höheren zur niedrigeren Salzkonzentration strömt. Die Zellen würden anschwellen und schließlich platzen. Dieser Vorgang - das Zurückströmen von Wasser in die Zelle - nennt man Deplasmolyse und kann bei pflanzlichen Zellen gut beobachtet werden.

Die Transportgeschwindigkeit verschiedener Stoffe durch die Biomembran ist unterschiedlich. Kleine, fettlösliche Moleküle wie Glycerin können durch einfache Diffusion schnell durch die Membran gelangen. Die Transportrate steigt dabei proportional zum Konzentrationsgradienten an.

💡 Klassisches Experiment: Bei einer Plasmolyse bei Zwiebeln kannst du beobachten, wie sich der Protoplast von der Zellwand löst, wenn du die Zellen in Salzlösung legst!

Größere oder wasserlösliche Moleküle wie Saccharose benötigen dagegen spezielle Carrier-Proteine für den Transport. Diese arbeiten wie Fähren, haben aber eine begrenzte Kapazität: Wenn alle Carrier besetzt sind, stagniert die Transportrate auch bei steigender Konzentration.

BIOLOGIE-KLAUSUR NR. 1; Themenbereich: Cytologie
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Datum: 30.11.2021 Klasse: 11S2
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Lehrkraft:

Aktiver und passiver Transport

Bei der Untersuchung von Transportvorgängen unterscheiden wir grundsätzlich zwischen passivem und aktivem Transport durch die Biomembran. Die Unterschiede sind entscheidend für das Verständnis zellulärer Prozesse.

Der passive Transport erfolgt ohne Energieverbrauch entlang des Konzentrationsgradienten - von hoher zu niedriger Konzentration. Hierzu gehört die einfache Diffusion (z.B. bei Glycerin) und die erleichterte Diffusion mit Hilfe von Transportproteinen (z.B. bei Saccharose). Die Geschwindigkeit hängt vom Konzentrationsunterschied und bei Transportproteinen von deren Anzahl ab.

Im Gegensatz dazu benötigt der aktive Transport Energie in Form von ATP, um Stoffe gegen den Konzentrationsgradienten zu transportieren. Hierbei pumpen spezielle Proteine Moleküle von Bereichen niedrigerer zu Bereichen höherer Konzentration - wie ein Wasserpumpwerk, das Wasser bergauf befördert.

Eine Übersicht der Transportmechanismen zeigt, dass die Zelle verschiedene Wege nutzt, um ihre Stoffwechselbedürfnisse zu erfüllen. Vom einfachen Durchdringen der Membran durch kleine Moleküle bis hin zu komplexen Pumpensystemen für lebenswichtige Ionen.

🧪 Laborübung: Beim Zwiebel-Protokoll zur Plasmolyse kannst du selbst beobachten, wie der Protoplast schrumpft und sich von der Zellwand löst, wenn du die Zellen in Salzlösung legst, und wie er sich bei der Deplasmolyse in Wasser wieder ausdehnt!

Der richtige Stofftransport über Membranen ist lebensnotwendig - nicht umsonst verwendet die Zelle etwa 30% ihrer gesamten Energie für Transportprozesse!

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Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

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Jana V

iOS user

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Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

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Biologie

10.213

9. Okt. 2025

10 Seiten

Cytologie: Biomembran-Transportvorgänge und Plasmolyse

N

Nele Hartmann

@nelehartmann_vtzv

Die Biomembran ist wie eine intelligente Grenze um jede Zelle - sie kontrolliert, was rein und raus darf. Bei diesem Thema lernst du die verschiedenen Transportmechanismen kennen, von der einfachen Diffusion bis zur aktiven Beförderung von Stoffen, und verstehst, was... Mehr anzeigen

BIOLOGIE-KLAUSUR NR. 1; Themenbereich: Cytologie
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Datum: 30.11.2021 Klasse: 11S2
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Grundlegende Zellbiologie

Jede Zelle ist ein erstaunliches System mit verschiedenen Teilen, die zusammenarbeiten. In einer pflanzlichen Zelle findest du besondere Strukturen, die in tierischen Zellen fehlen:

  1. Die Zellwand gibt der Pflanzenzelle Stabilität und Schutz - sie ist sozusagen das Skelett der Zelle.
  2. Chloroplasten sind die grünen Kraftwerke, in denen die Photosynthese stattfindet.
  3. Die Vakuole speichert Wasser und gelöste Stoffe und erzeugt den Turgor (Zellinnendruck).

Das Konzept der Kompartimentierung ist für das Verständnis der Zelle entscheidend. Es bedeutet, dass unterschiedliche Bereiche in der Zelle durch Membranen voneinander getrennt sind. So können verschiedene Stoffwechselprozesse gleichzeitig ablaufen, ohne sich gegenseitig zu stören. Zum Beispiel finden in den Mitochondrien andere Reaktionen statt als im Zellkern.

⚡ Wusstest du? In jeder deiner Körperzellen gibt es hunderte von Mitochondrien, die wie kleine Kraftwerke für die Energieversorgung sorgen!

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Aufbau der Biomembran

Die Biomembran umgibt jede Zelle und ihre Organellen nach dem sogenannten Flüssig-Mosaik-Modell. Die Hauptbestandteile sind besondere Lipide mit einer spannenden Struktur:

Die Membranlipide haben einen hydrophilen (wasserliebenden) Kopf und einen hydrophoben (wasserabweisenden) Schwanz. Diese ordnen sich zu einer Doppellipidschicht an, wobei die Köpfe nach außen zum Wasser zeigen und die Schwänze nach innen. Diese clevere Anordnung bildet eine Barriere, die verhindert, dass Wasser und wasserlösliche Stoffe einfach durchdringen können.

Die Lipide sind nicht fest miteinander verbunden, sondern können sich bewegen - daher der Begriff "flüssig". Wie bei einem Mosaik sind außerdem verschiedene Proteine in diese Lipidschicht eingebettet, die wichtige Funktionen bei den Transportmechanismen durch die Biomembran übernehmen.

Durch diese Struktur ist die Membran flexibel und kann sich anpassen, aber gleichzeitig stabil genug, um die Zelle zu schützen. Sie ist selektiv permeabel - manche Stoffe können hindurchtreten, andere nicht.

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Plasmolyse und Transportvorgänge

Wenn rote Blutkörperchen in eine höher konzentrierte hypertonehypertone Salzlösung gegeben werden, schrumpfen sie zusammen - dieses Phänomen nennt man Plasmolyse. Die selektiv permeable Zellmembran lässt nur Wassermoleküle hindurch, aber keine Salzionen. Da die Konzentration außen höher ist, wandern Wassermoleküle aus der Zelle heraus, bis ein Gleichgewicht hergestellt ist.

Das Gegenteil würde passieren, wenn man Blutzellen in destilliertes Wasser geben würde: Das Wasser würde in die Zellen eindringen, weil es von der höheren zur niedrigeren Salzkonzentration strömt. Die Zellen würden anschwellen und schließlich platzen. Dieser Vorgang - das Zurückströmen von Wasser in die Zelle - nennt man Deplasmolyse und kann bei pflanzlichen Zellen gut beobachtet werden.

Die Transportgeschwindigkeit verschiedener Stoffe durch die Biomembran ist unterschiedlich. Kleine, fettlösliche Moleküle wie Glycerin können durch einfache Diffusion schnell durch die Membran gelangen. Die Transportrate steigt dabei proportional zum Konzentrationsgradienten an.

💡 Klassisches Experiment: Bei einer Plasmolyse bei Zwiebeln kannst du beobachten, wie sich der Protoplast von der Zellwand löst, wenn du die Zellen in Salzlösung legst!

Größere oder wasserlösliche Moleküle wie Saccharose benötigen dagegen spezielle Carrier-Proteine für den Transport. Diese arbeiten wie Fähren, haben aber eine begrenzte Kapazität: Wenn alle Carrier besetzt sind, stagniert die Transportrate auch bei steigender Konzentration.

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Aktiver und passiver Transport

Bei der Untersuchung von Transportvorgängen unterscheiden wir grundsätzlich zwischen passivem und aktivem Transport durch die Biomembran. Die Unterschiede sind entscheidend für das Verständnis zellulärer Prozesse.

Der passive Transport erfolgt ohne Energieverbrauch entlang des Konzentrationsgradienten - von hoher zu niedriger Konzentration. Hierzu gehört die einfache Diffusion (z.B. bei Glycerin) und die erleichterte Diffusion mit Hilfe von Transportproteinen (z.B. bei Saccharose). Die Geschwindigkeit hängt vom Konzentrationsunterschied und bei Transportproteinen von deren Anzahl ab.

Im Gegensatz dazu benötigt der aktive Transport Energie in Form von ATP, um Stoffe gegen den Konzentrationsgradienten zu transportieren. Hierbei pumpen spezielle Proteine Moleküle von Bereichen niedrigerer zu Bereichen höherer Konzentration - wie ein Wasserpumpwerk, das Wasser bergauf befördert.

Eine Übersicht der Transportmechanismen zeigt, dass die Zelle verschiedene Wege nutzt, um ihre Stoffwechselbedürfnisse zu erfüllen. Vom einfachen Durchdringen der Membran durch kleine Moleküle bis hin zu komplexen Pumpensystemen für lebenswichtige Ionen.

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Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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