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Stoffwechsel / Zytologie, Ökologie, Genetik, Evolution, Neurobiologie

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 BIOLOGIE Abitur 2021
Themen:
1. Stoffwechsel / Zytologie
2. Ökologie
3. Genetik
4. Evolution
5. Neurobiologie
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1 STOFFWECHSEL / ZYTOLOGIE

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BIOLOGIE Abitur 2021 Themen: 1. Stoffwechsel / Zytologie 2. Ökologie 3. Genetik 4. Evolution 5. Neurobiologie ✓ 1 STOFFWECHSEL / ZYTOLOGIE PROKARYOTEN / EUKARYOTEN Eucyte/ Eukaryoten haben einen Zellkern sind Einzeller, Pilze, Pflanzen, Tiere DNA im Zellkern Zellwand (pflanzliche Zellen & Tiere: JA / tierische Zellen: NEIN) Cytoplasma Zellmembran Cytoplasma Zellkern mehrere lineare Chromosomen Ribosomen Mitochondrien Endoplasmatisches Retikolum Golgi-Apparat Cytoskelett Zellmembran Zellwand Chloroplast Mitochondrium haben KEINEN Zellkern sind Bakterien, Archaeen DNA freiliegend als ringförmiges Molekül + viele DNA- Ringe Zellwand Zellmembran Procyte / Prokaryoten ein zirkuläres Chromosom Ribosomen eventuell Geißel ZELLE Zellsaftvakuole Tonoplast Golgi-Apparat (Dictyosomen) Cytoplasma $44 $444 Peroxisom Ribosom Zellkern Endoplasmatisches Retikulum durchscheinender, leicht körniger Inhalt in Zelle → Zellorganellen darin eingebettet Ort für vielfältige Stoffwechselvorgänge keine strukturell einheitliche Masse → zahlreiche voneinander abgegrenzte Strukturelemente besteht aus meist organischen Stoffen → Proteine, Lipide, Polysaccharide, RNA, kleine org. Moleküle 60%-90% Wassergehalt dient Transport von Stoffen 2 Vakuolen Pflanzenzelle membranumschlossene Räume groß im Lichtmikroskop leicht erkennbar bei Einzellern z.B. als Nahrungsvakuole - große Zellsaftvakuole → zentrale Vakuole, Zellsaftraum → nimmt bei ausgereiften Pflanzenzellen größten Teil des Zellinnenraums ein von Membran begrenzt - enthält wässrige Lösung → Zellsaft aus lonen, organischen Verbindungen, Säuren & Farbstoffen - gehört zum nicht-plasmatischen Bereich der Zelle Vesikel: - sehr kleine Membranbläschen (nicht erkennbar) - schließen nicht plasmatischen Raum ein - sollen Substanzen in Zelle transportieren & speichern Endoplasmatisches Retikulum inneres Membransystem der Zelle → Labyrinth aus Kanälen & flachen Räumen ziehen sich durch ganzes Cytoplasma 2 Formen: → raues ER: Membranen tragen auf Außenseite zahlreiche Ribosomen → glattes ER: trägt keine Ribosomen ändert ständig seine Form durch Abschnüren & Aufnehmen von Vesikeln dient als Transportsystem verteilt & leitet Substanzen (vor allem...

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Proteine) bestimmte Substanzen werden gespeichert & umgewandelt (Sekrete von Drüsenzellen) großes ER →→viel Proteinbiosynthese Ribosomen sehr kleine, massive Körperchen aus Proteinen & RNA-Molekülen (ohne Hohlraum + ohne Membran) freie Ribosomen können wie Perlenschnur im Cytoplasma liegen (Polysomen) Funktion der Proteinbildungsmaschinen verketten Aminosäuren zu Polypeptiden & Proteinen Chloroplast in Pflanzenzellen enthalten (nicht in Tierzellen & Prokaryoten) enthaltenes Chlorophyll sorgt für grüne Farbe der Pflanzen besitzen Doppelmembran & eigene DANN wichtigster Bestandteil zum Ablauf der Fotosynthese Mitochondrien energieliefernde Zellorganellen in Eukaryoten nicht in Prokaryoten enthalten von Doppelmembran umschlossen im Inneren röhrenförmig ,,Kraftwerk der Zelle" → Bildung von ATP 3 Kanäle Zelltyp Carrier Vakuole Plastiden Lysosomen Zellwand Cytoskelett Zellkontakt Stützfunktion Zellentgiftung Nahrungsaufnahme Kohlenhydratspeicher Zellwachstum Zellteilung PFLANZENZELLE / TIERZELLE Pflanzenzelle Eucyte (Eukaryoten) enthalten enthalten sehr selten enthalten enthalten schwach ausgeprägt Plasmodesmen Primär: Zellwand Sekundär: Cytoskelett Peroxisomen, Glyoxysomen, Vakuole autotroph Stärke Zeitlebens v.a. junge Zellen Stofftransport durch Biomembranen - Passiver Transport bei Transportproteinen unterscheidet man zwischen Kanälen & Carriern Tierzelle Eucyte (Eukaryoten) nicht enthalten nicht enthalten findet über Tunnelproteine in Richtung des Konzentrationsgefälles statt Zelle muss keine Energie aufwenden → passiv enthalten nicht enthalten stark ausgeprägt Desmosomen Primär: Cytoskelett Peroxisomen, Lysosomen heterotroph Glykogen MEMBRANTRANSPORTPROZESSE v.a. im Jugendalter v.a. Zellen in Organen Kanäle werden von Tunnelprotein gebildet → durchspann Membran ganz tragen zum Inneren des Kanals polare Aminosäuren in Zelle → kleine polare Teilchen wie lonen Zellmembran passiert Wasser über spezielle Wasserkanäle (Aquaporine) meisten Kanäle öffnen sich auf Signal Carrier sind auf spezielle Moleküle spezialisiert → besitzen Bindungsstelle für diese wenn sich Carrier kurzzeitig mit Substrat verbindet, ändert er seine Konformation betreffendes Molekül durch Membran geschleust & auf anderer Seite freigesetzt manche besitzen Bindungsstelle für 2 verschiedene Moleküle → ändern Konformation erst, wenn beide Bindungsstellen besetzt sind → Transport erfolgt in gleicher (Symport) oder entgegengesetzter (Antiport) Richtung (Cotransport) 4 Stofftransport durch Biomembranen - Aktiver Transport viele lebensnotwendige Stoffe liegen außerhalb der Zelle nur in geringen Konzentrationen vor → müssen gegen Konzentrationsgefälle der Membran befördert werden Zelle muss Energie bereitstellen (ATP) erfolgt mit Hilfe von Carriern beim primär aktiven Transport erfordert An- & Abkoppeln des Substrats selbst Energie beim sekundär aktiven Transport wird dann der zu transportierende Stoff zusammen mit den zurückströmenden lonen von einem Carrier durch die Membran befördert Membranaußenseite Diffusion Osmose passiv ablaufender Prozess (keine Energie wird aufgewendet) findet solange statt bis Konzentrationsgefälle ausgeglichen wurde solange Konzentrationsgefälle noch vorhanden ist, bewegen sich mehr Teilchen in Richtung der geringeren Konzentration Diffusion wird bei Erhöhung der Temperatur beschleunigt lonenpumpen integrales Protein peripheres Membranprotein Cholesterin Glykoprotein Kanalprotein/ Tunnelprotein Membraninnenseite einseitig gerichteter Diffusionsvorgang durch semipermeable Membran Wasser kann semipermeable Membran immer durchdringen → Stoffe wie Zucker / Salz jedoch nicht Teilchen bestreben Konzentrationsausgleich zwischen Innen- & Außenraum der Membran Wasser fließt immer vom Ort des höheren Wasserpotenzials (weniger gelöste Teilchen) in Richtung des niedrigeren Wasserpotenzials (mehr gelöste Teilchen) osmotischer Druck besteht solange, bis es zum Ausgleich der Konzentrationen auf beiden Membranseiten kommt → ab da fließt in beide Richtungen die gleiche Menge Wasser Plasmolyse regulieren Transport bestimmter lonen durch Biomembran (→ Lipiddoppelschicht der Biomembran für lonen undurchlässig) Deplasmolyse Volumen von Zellplasma nimmt in hypertonischer Umgebung ab, weil es Wasser an Umgebung verliert zunehmend entwässertes Zellplasma löst sich von Zellwand ab → zusammengedrückt von dem hohen osmotischen Druck der umgebenden Lösung auch Vakuole verliert Volumen (ausströmendes Wasser) tierische Zellen verlieren an Form & schrumpfen Rückgängigmachen von Plasmolyse Zelle in ihre osmotischen Wert entsprechende, isotonische, Umgebung bringen gelingt nur, wenn Zellen durch ihren Wasserverlust noch keine Schäden haben Fähigkeit zu Plasmolyse & Deplasmolyse ist Testkriterium für Lebensfähigkeit von Zellen kann in hypotonischer Umgebung oder in reinem Wasser durch Wasserstrom zum platzen kommen hypertonisch: Außenmedium hat eine höhere Konzentration als Innenmedium isotonisch: Außenmedium & Innenmedium haben gleiche Konzentration hypotonisch: Außenmedium hat eine geringere Konzentration als Innenmedium 5

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