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Wie kommt ATP in die Zelle? Prokaryoten und Eukaryoten erklärt

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Fabienne Bremer

22.2.2021

Biologie

Zellbiologie

Wie kommt ATP in die Zelle? Prokaryoten und Eukaryoten erklärt

Ein umfassender Überblick über zelluläre Strukturen und Prozesse, mit Fokus auf ATP, Zelltypen und Biomembranen.

• Die Biomembran Aufbau und Funktion ist essentiell für alle Zellen und besteht aus einer Phospholipid-Doppelschicht
• Der ATP-Stoffwechsel spielt eine zentrale Rolle als Energielieferant für zelluläre Prozesse
Prokaryoten und Eukaryoten unterscheiden sich grundlegend in ihrer Zellorganisation
Transportvorgänge Biomembran erfolgen sowohl passiv als auch aktiv
• Die Kompartimentierung ermöglicht effiziente Stoffwechselprozesse

...

22.2.2021

293

3. ATP
→
- Lebewesen sind aus Zellen aufgebaut
- Einzeller (wie Bakterien, Euglena Pantoffeltier,....) bestehen aus 1 Zelle, die alle Lebens

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Prokaryoten und Eukaryoten - Grundlegende Unterschiede

Prokaryoten und Eukaryoten sind die beiden Haupttypen von Zellen in der Biologie. Sie unterscheiden sich in ihrer Struktur und Organisation erheblich.

Definition: Prokaryoten sind einzellige Organismen ohne Zellkern, während Eukaryoten einen Zellkern und Organellen besitzen.

Prokaryoten umfassen Bakterien und Archaeen. Ihre DNA befindet sich frei im Cytoplasma, oft in einer Region namens Nucleoid. Sie besitzen keine Membran-umschlossenen Organellen.

Beispiel: Typische Prokaryoten sind E. coli Bakterien oder Methanogene Archaeen.

Eukaryoten hingegen haben einen echten Zellkern und verschiedene Organellen wie Mitochondrien, endoplasmatisches Retikulum und Golgi-Apparat. Sie sind in der Regel größer als Prokaryoten.

Highlight: Die Entstehung der Eukaryoten wird durch die Endosymbiontentheorie erklärt, wonach Mitochondrien und Chloroplasten ursprünglich eigenständige Prokaryoten waren.

Die Unterschiede zwischen Prokaryoten und Eukaryoten erstrecken sich auch auf die Proteinbiosynthese, die Zellwand und die Zellgröße.

Vocabulary: Kompartimentierung bezeichnet die Unterteilung der Zelle in verschiedene Funktionsbereiche durch Membranen.

3. ATP
→
- Lebewesen sind aus Zellen aufgebaut
- Einzeller (wie Bakterien, Euglena Pantoffeltier,....) bestehen aus 1 Zelle, die alle Lebens

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Lipide - Bausteine biologischer Membranen

Lipide sind eine vielfältige Gruppe von Biomolekülen, die sich durch ihre Wasserunlöslichkeit auszeichnen. Sie spielen eine zentrale Rolle im Aufbau von Biomembranen.

Definition: Lipide sind hydrophobe oder amphiphile Moleküle, die wichtige Funktionen in Zellmembranen und als Energiespeicher erfüllen.

Fette sind eine Untergruppe der Lipide und bestehen aus Glycerin und mindestens einer Fettsäure. Die Bildung von Fetten erfolgt durch Kondensation, während die Spaltung durch Hydrolyse geschieht.

Vocabulary: Kondensation ist eine chemische Reaktion, bei der zwei Moleküle unter Abspaltung von Wasser verbunden werden.

Man unterscheidet zwischen gesättigten und ungesättigten Fetten, je nachdem ob Doppelbindungen zwischen den Kohlenstoffatomen vorhanden sind.

Beispiel: Olivenöl enthält viele ungesättigte Fettsäuren, während Butter reich an gesättigten Fetten ist.

Phospholipide sind besonders wichtig für den Biomembran Aufbau. Sie bestehen aus zwei Fettsäuren und einer Phosphatgruppe, die an Glycerin gebunden sind.

Highlight: Die amphiphile Natur der Phospholipide ermöglicht die Bildung von Lipid-Doppelschichten in Zellmembranen.

Steroide und Wachse sind weitere wichtige Lipidklassen mit spezifischen biologischen Funktionen.

Beispiel: Cholesterin ist ein Steroid, das die Fluidität von Zellmembranen beeinflusst.

3. ATP
→
- Lebewesen sind aus Zellen aufgebaut
- Einzeller (wie Bakterien, Euglena Pantoffeltier,....) bestehen aus 1 Zelle, die alle Lebens

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Wasser - Das universelle Lösungsmittel

Wasser ist essentiell für alle bekannten Lebensformen und hat einzigartige Eigenschaften, die es zum idealen Medium für biologische Prozesse machen.

Definition: Wasser (H₂O) ist ein polares Molekül mit einer ungleichmäßigen Ladungsverteilung.

Die Polarität des Wassermoleküls entsteht durch die unterschiedliche Elektronegativität von Sauerstoff und Wasserstoff. Dies führt zu einer negativen Partialladung am Sauerstoff und positiven Partialladungen an den Wasserstoffatomen.

Highlight: Die Polarität von Wasser ist verantwortlich für viele seiner besonderen Eigenschaften, wie hohe Oberflächenspannung und Lösungsfähigkeit.

Zwischen Wassermolekülen bilden sich Wasserstoffbrücken aus, die für viele der einzigartigen Eigenschaften von Wasser verantwortlich sind.

Vocabulary: Wasserstoffbrücken sind schwache elektrostatische Anziehungskräfte zwischen Wassermolekülen.

Die polaren Eigenschaften von Wasser machen es zu einem ausgezeichneten Lösungsmittel für viele biologische Substanzen, insbesondere für polare und ionische Verbindungen.

Beispiel: Die Löslichkeit von Salzen in Wasser ist für viele biologische Prozesse, wie die Signalübertragung in Nervenzellen, von großer Bedeutung.

3. ATP
→
- Lebewesen sind aus Zellen aufgebaut
- Einzeller (wie Bakterien, Euglena Pantoffeltier,....) bestehen aus 1 Zelle, die alle Lebens

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Wasser und seine Eigenschaften

Die besonderen Eigenschaften des Wassermoleküls werden erläutert.

Definition: Wasser ist ein polares Molekül mit Partialladungen.

Highlight: Wasserstoffbrückenbindungen entstehen zwischen den Wassermolekülen.

3. ATP
→
- Lebewesen sind aus Zellen aufgebaut
- Einzeller (wie Bakterien, Euglena Pantoffeltier,....) bestehen aus 1 Zelle, die alle Lebens

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Stoffwechsel und ATP-Synthese

Der Abschnitt behandelt die verschiedenen Stoffwechselwege und die ATP-Produktion.

Definition: Was ist der ATP-Stoffwechsel? Er umfasst alle energieliefernden und -verbrauchenden Prozesse.

Highlight: Wie wird ATP in Mitochondrien gebildet? Durch oxidative Phosphorylierung.

3. ATP
→
- Lebewesen sind aus Zellen aufgebaut
- Einzeller (wie Bakterien, Euglena Pantoffeltier,....) bestehen aus 1 Zelle, die alle Lebens

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Zellstrukturen

Eine detaillierte Beschreibung der verschiedenen Zellorganellen und ihrer Funktionen.

Definition: Die Zellmembran ist eine Phospholipid-Doppelschicht mit regulatorischer Funktion.

Example: Mitochondrien sind die "Kraftwerke" der Zelle.

3. ATP
→
- Lebewesen sind aus Zellen aufgebaut
- Einzeller (wie Bakterien, Euglena Pantoffeltier,....) bestehen aus 1 Zelle, die alle Lebens

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Transportvorgänge

Die verschiedenen Mechanismen des Stofftransports durch Biomembranen werden erklärt.

Definition: Transportvorgänge Biomembran können passiv oder aktiv erfolgen.

Example: Einfache Diffusion erfolgt ohne Energieverbrauch.

3. ATP
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- Einzeller (wie Bakterien, Euglena Pantoffeltier,....) bestehen aus 1 Zelle, die alle Lebens

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Zellbiologie und Membranlipide

Der Aufbau und die Organisation von Membranlipiden wird detailliert beschrieben.

Definition: Das Biomembran Modell basiert auf dem Fluid-Mosaic-Modell.

Highlight: Membranproteine können integral oder peripher sein.

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Lena, iOS Userin

Ich liebe diese App ❤️, ich benutze sie eigentlich immer, wenn ich lerne.

 

Biologie

293

22. Feb. 2021

9 Seiten

Wie kommt ATP in die Zelle? Prokaryoten und Eukaryoten erklärt

F

Fabienne Bremer

@fabiennebremer_e3512f

Ein umfassender Überblick über zelluläre Strukturen und Prozesse, mit Fokus auf ATP, Zelltypen und Biomembranen.

• Die Biomembran Aufbau und Funktion ist essentiell für alle Zellen und besteht aus einer Phospholipid-Doppelschicht
• Der ATP-Stoffwechselspielt eine zentrale Rolle als Energielieferant... Mehr anzeigen

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Prokaryoten und Eukaryoten - Grundlegende Unterschiede

Prokaryoten und Eukaryoten sind die beiden Haupttypen von Zellen in der Biologie. Sie unterscheiden sich in ihrer Struktur und Organisation erheblich.

Definition: Prokaryoten sind einzellige Organismen ohne Zellkern, während Eukaryoten einen Zellkern und Organellen besitzen.

Prokaryoten umfassen Bakterien und Archaeen. Ihre DNA befindet sich frei im Cytoplasma, oft in einer Region namens Nucleoid. Sie besitzen keine Membran-umschlossenen Organellen.

Beispiel: Typische Prokaryoten sind E. coli Bakterien oder Methanogene Archaeen.

Eukaryoten hingegen haben einen echten Zellkern und verschiedene Organellen wie Mitochondrien, endoplasmatisches Retikulum und Golgi-Apparat. Sie sind in der Regel größer als Prokaryoten.

Highlight: Die Entstehung der Eukaryoten wird durch die Endosymbiontentheorie erklärt, wonach Mitochondrien und Chloroplasten ursprünglich eigenständige Prokaryoten waren.

Die Unterschiede zwischen Prokaryoten und Eukaryoten erstrecken sich auch auf die Proteinbiosynthese, die Zellwand und die Zellgröße.

Vocabulary: Kompartimentierung bezeichnet die Unterteilung der Zelle in verschiedene Funktionsbereiche durch Membranen.

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Lipide - Bausteine biologischer Membranen

Lipide sind eine vielfältige Gruppe von Biomolekülen, die sich durch ihre Wasserunlöslichkeit auszeichnen. Sie spielen eine zentrale Rolle im Aufbau von Biomembranen.

Definition: Lipide sind hydrophobe oder amphiphile Moleküle, die wichtige Funktionen in Zellmembranen und als Energiespeicher erfüllen.

Fette sind eine Untergruppe der Lipide und bestehen aus Glycerin und mindestens einer Fettsäure. Die Bildung von Fetten erfolgt durch Kondensation, während die Spaltung durch Hydrolyse geschieht.

Vocabulary: Kondensation ist eine chemische Reaktion, bei der zwei Moleküle unter Abspaltung von Wasser verbunden werden.

Man unterscheidet zwischen gesättigten und ungesättigten Fetten, je nachdem ob Doppelbindungen zwischen den Kohlenstoffatomen vorhanden sind.

Beispiel: Olivenöl enthält viele ungesättigte Fettsäuren, während Butter reich an gesättigten Fetten ist.

Phospholipide sind besonders wichtig für den Biomembran Aufbau. Sie bestehen aus zwei Fettsäuren und einer Phosphatgruppe, die an Glycerin gebunden sind.

Highlight: Die amphiphile Natur der Phospholipide ermöglicht die Bildung von Lipid-Doppelschichten in Zellmembranen.

Steroide und Wachse sind weitere wichtige Lipidklassen mit spezifischen biologischen Funktionen.

Beispiel: Cholesterin ist ein Steroid, das die Fluidität von Zellmembranen beeinflusst.

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Wasser - Das universelle Lösungsmittel

Wasser ist essentiell für alle bekannten Lebensformen und hat einzigartige Eigenschaften, die es zum idealen Medium für biologische Prozesse machen.

Definition: Wasser (H₂O) ist ein polares Molekül mit einer ungleichmäßigen Ladungsverteilung.

Die Polarität des Wassermoleküls entsteht durch die unterschiedliche Elektronegativität von Sauerstoff und Wasserstoff. Dies führt zu einer negativen Partialladung am Sauerstoff und positiven Partialladungen an den Wasserstoffatomen.

Highlight: Die Polarität von Wasser ist verantwortlich für viele seiner besonderen Eigenschaften, wie hohe Oberflächenspannung und Lösungsfähigkeit.

Zwischen Wassermolekülen bilden sich Wasserstoffbrücken aus, die für viele der einzigartigen Eigenschaften von Wasser verantwortlich sind.

Vocabulary: Wasserstoffbrücken sind schwache elektrostatische Anziehungskräfte zwischen Wassermolekülen.

Die polaren Eigenschaften von Wasser machen es zu einem ausgezeichneten Lösungsmittel für viele biologische Substanzen, insbesondere für polare und ionische Verbindungen.

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Wasser und seine Eigenschaften

Die besonderen Eigenschaften des Wassermoleküls werden erläutert.

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Stoffwechsel und ATP-Synthese

Der Abschnitt behandelt die verschiedenen Stoffwechselwege und die ATP-Produktion.

Definition: Was ist der ATP-Stoffwechsel? Er umfasst alle energieliefernden und -verbrauchenden Prozesse.

Highlight: Wie wird ATP in Mitochondrien gebildet? Durch oxidative Phosphorylierung.

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Zellstrukturen

Eine detaillierte Beschreibung der verschiedenen Zellorganellen und ihrer Funktionen.

Definition: Die Zellmembran ist eine Phospholipid-Doppelschicht mit regulatorischer Funktion.

Example: Mitochondrien sind die "Kraftwerke" der Zelle.

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Transportvorgänge

Die verschiedenen Mechanismen des Stofftransports durch Biomembranen werden erklärt.

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Example: Einfache Diffusion erfolgt ohne Energieverbrauch.

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Zellbiologie und Membranlipide

Der Aufbau und die Organisation von Membranlipiden wird detailliert beschrieben.

Definition: Das Biomembran Modell basiert auf dem Fluid-Mosaic-Modell.

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ATP - Der universelle Energieträger

ATP (Adenosintriphosphat) ist der zentrale Energiespeicher in allen lebenden Zellen. Es besteht aus Adenin, Ribose und drei Phosphatgruppen. Die Energie wird durch die Hydrolyse der Phosphatbindungen freigesetzt.

Definition: ATP (Adenosintriphosphat) ist ein Nukleotid, das als universeller Energieträger in Zellen fungiert.

Der ATP-Stoffwechsel ist ein ständiger Kreislauf von Verbrauch und Regeneration. Eine normale Muskelzelle setzt pro Minute ihren gesamten ATP-Vorrat um, was etwa 10 Millionen ATP-Moleküle pro Sekunde entspricht.

Highlight: Bei maximaler Anstrengung kann der ATP-Vorrat einer Zelle innerhalb weniger Sekunden aufgebraucht sein.

Die Regeneration von ATP erfolgt durch Phosphorylierung von ADP, was Energie erfordert. Diese Energie wird durch exergonische Reaktionen wie die Zellatmung bereitgestellt.

Beispiel: Die tägliche ATP-Produktion eines Menschen entspricht etwa seinem Körpergewicht.

Die ATP-Hydrolyse ist mit endergonischen Reaktionen in der Zelle gekoppelt, wodurch Energie für verschiedene Zellprozesse bereitgestellt wird.

Vocabulary: Exergonisch bedeutet energiefreisetzend, während endergonisch energieverbrauchend ist.

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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

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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

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.

Anna

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

Jana V

iOS user

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

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

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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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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

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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.

Hans T

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