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1. Tutorium AMB/OBOE 27.10.05
1. Teil Botanik 1) Was ist eine Zelle? - Einfachste lebensfähige
Materieansammlung - Grundlegende Struktur- und Funktionseinheit -
Zellen leben im Verbund/Verband 2) Welche Organellen gibt es in der
pflanzlichen Zelle? - Nukelus, Neukleolus, Ribosomen,
Endoplasmatisches Reticulum (ER), Golgi-
Apparat, Dictyosom, Mitochondiren, Vakuole, Plastide,
Mikrotubulli, Centriole, Cytoskelett, Zellwand, Mittellamelle,
Tonoplast, Cytoplasma
3) Welche Funktionen haben sie? - Nukelus: Zellkern mit
Doppelmembran (innen: ER, außen: kann Ribosomen
tragen), Chromosomen (auch m-RNA und t-RNA), Proteine und
Kernporen - Neukleolus: Kernkörperchen beinhalten r-RNA,
hochrepetitiven DNA-Abschnitt
und ribosonalen Proteinen - Ribosomen: bauen Proteinmoleküle in
einer Zelle, bestehen aus einer großen
und einer kleinen Untereinheit (nur während der Translation
verbunden), werden im Nukeolus produziert
- Mitochondrien: Energiekraftwerke der Zelle, eigene DNA,
Doppelmembran, ATP-Kreislauf (Synthese) 1. Röhrenförmige
Mitochondrien (Tubulli-Typ) 2. Faltenförmige Mitochondrien
(Cristae-Typ) 3. Säckchenförmige Mitochondrien (Sacculi-Typ)
- Vakuole: enthält den Zellsaft, ist von einer Biomembran
umgeben (Tonoplast), ist für den Innendruck (Turgor) der Zelle
verantwortlich
- Golgi-Apparat: stellt viele Zellprodukte fertig, sortiert sie
und liefert sie an ihren Bestimmungsort, besteht aus Stapeln
getrennter Hohlräume, nimmt auf der cis-Seite Proteine in
Transportvesikeln auf und gibt sie auf der trans-Seite in
Transportvesikeln wieder ab (Transportsystem!!!)
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- Dictyosom: Transportvesikel, die von der trans-Seite des
Golgi-Apparats abgeschnitten werden
- Plastide: Doppelmembran, haben eigenes Genom, können sich in
verschiedene Richtungen entwickeln, aus einer Form können die
anderen sich entwickeln und umgekehrt (Bsp. Aus Leukoplast wird
Chromoplast, wird Chloroplast und wieder Leukoplast) 1.
Leukoplasten: kein Pigment, keine Thylakoide, aus ungeordneten
Bläschen
und Röhrchen a) Amyloplast: Stärkeproduktion und -speicherung b)
Protienoplast: Speicherung von Eiweiß c) Elaioplast:
Fettspeicherung
2. Chromoplasten: keine Thylakoide, sind durch die Einlagerung
von Farbstoffen für die Färbung der Pflanzenteile
verantwortlich,
3. Chloroplasten: für Photosynthese zuständig, Thylakoide -
Endoplasmatisches Reticulum (ER): netzartiges, flaches System
von
Membranen, das viele Kanäle und Hohlräume miteinander verbinden,
Verbindung zur Kernmembran stellt Membran her und erfüllt andere
biosynthetische Funktionen
1. raues (mit Ribosomen): dort findet Proteinsynthese statt 2.
glattes (ohne Ribosomen): Membranvorrat der Zelle
- Zellwand: Multi-Netzwerk-Gel aus Cellulose, 4 Schichten,
schützt Pflanzenzelle,
gibt feste Form und verhindert übermässige Wasseraufnahme 1.
Mittellamelle: äußerste Schicht der Zelle, dünne Schicht
Polysaccharide und
Pektinen → Ca2+, Mg2+), hält Zellen zusammen (ist aber
Trennschicht zwischen Zelle a und Zelle b)
2. Primärwand: bietet jungen Zellen Schutz, setzt dem druck des
Zellinhaltes einen elastischen Widerstand entgegen, Erkennungs- und
Rezeptorenfunktion
3. Sekundärwand: aus 3 Schichten aufgebaut (Fibrillen!),
Tragende Grundgerüst der Zelle, bildet sich nach Abschluss der
Zellvergrößerung aus Cellulose, Schutz und Stütze
4. Tertiärwand: deckt Zellwand nach innen ab, warzige Oberfläche
(Pektine, Hemicellulose)
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- Cytoskelett: dient als Stützstruktur und wirken an den
Bewegungen der Zelle mit
- Mikrotubulli: Fasertyp des Cytoskeletts, findet man im
Cytoplasma, sind gerade hohle Stäbchen, geben der Zelle Form und
Stütze, dienen auch als Schiene für Organellen (welche mit
Motorproteinen ausgestattet sind)
- Centriole: im Centrosom gibt es ein Paar von Centriolen,
welche jeweils aus 9 ringförmig angeordneten Mikrotubulli-3er
Gruppen bestehen
- Cytoplasma: granulär erscheinende Grundsubstanz der Zelle, Ort
der Glycolyse, Synthese von kernkodierten Proteinen,
Speicherlipiden, Nuleotiden, Saccharosen und Sekundärstoffen
4) Wie ist die Biomembran aufgebaut? („Flüssig-Mosaik-Modell“) -
Proteine zwischen den Lipiden zum aktiven und passiven Transport
und zur
Diffusion 1. aktiver Transport unter ATP-Verbrauch durch
Transportproteine, welche
als Pumpe entgegen dem Konzentrationsgefäle durch die Membran
fungieren (Kalium-Natrium-Pumpe!)
2. passiver Transport in Richtung des Konzentrationsgefälles a)
Diffusion (Bsp. Osmose, Wasser) b) Erleichterte Diffusion durch
Tunnel- und Carrierproteine
Kopf: Hydrophiler (lipophober) Teil aus einem
Phosphorsäureester
Schwanz: Lipophiler (hydrophober) Teil besteht aus Fettsäuren
mit je 14-24 C-Atomen
Liposome: Anordnung in der Zelle Micelle: Anordnung im Wasser
Bilayer Sheet: Stadardbiomembran
Bau von Phosphorlipiden
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5) Was unterscheidet eine pflanzliche von einer tierischen
Zelle? - Pflanzlich: Dictyosom, Zellwand mit Plasmodesmen, Vakuole,
Plastide und
Plasten - Tierisch: Lysosom, Mikrovilli (Ausbildungen zur
Oberflächenvergrößerung),
Centrosom enthält 2 Centriolen, Flagelle
pflanzliche Zellen tierische Zellen • haben Zellwände • haben
Chloroplasten und andere
Plastiden • haben Vakuolen • in pflanzlichen Geweben stehen
die
Zellwände benachbarter Zellen durch eine Mittellamelle in
Kontakt (Tüpfel)
• die einzelnen Zellen sind teilweise über Plasmodesmen
miteinander verbunden
• haben keine Chloroplasten oder andere Plastiden
• haben nur in Ausnahmefällen Vakuolen
• in tierischen Geweben stehen die Zellmembranen benachbarter
Zellen über eine Extrazelluläre Matrix in Kontakt
• die einzelnen Zellen sind über Desmosomen und verschiedene
andere Strukturen ("Celljunctions") miteinander verbunden
• besitzen Lysosomen, die in vielen Fällen die Aufgaben der
lytischen Vakuolen übernehmen
Pflanzliche Zelle Tierische Zelle
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6) Aus welchen Hauptteilen besteht eine Pflanze? - Bei
Kormophyten (höhere Pflanzen): Wurzel, Sproßachse, Blatt 7) Welche
Unterschiede bestehen zwischen Angiospermen und
Gymnospermen? - Angiospermen: Bedecktsamer, höher entwickelt als
Gymnospermen,
ursprünglich zwittrig, mit Perianth, doppelte Befruchtung, Bsp.
Apfel - Gymnospermen: Nacktsamer, Samenanlagen stets atrop, Blüten
immer
eingeschlechtlich ohne Blütenhülle, nur ein Integument, Bsp.
Ginkobaum 8) Was besagt die Endosymbiontentheorie? - Sie besagt,
dass die eucaryontische Zelle aus einem Verbund von
procaryontischen Zellen entstanden sein könnte. Demnach hat eine
größerer Procaryont kleinere Procaryonten (Vorgänger der
Mitochondrien bzw. Plastiden) aufgenommen, es bildete sich eine
Symbiose (Endosymbiose), und hieraus entwickelte sich die erste
eucaryontische Zelle.
- Belege: 1. die eigene DNA der Mitochondrien bzw. Plastiden
ähnelt der
ringchromosonalen DNA der Procaryonten 2. die innere Membran
ähnelt vom Aufbau dem der Prokaryonten 3. die biochemische
Auswirkung von Stoffen entspricht eher der bei rezenten
Prokaryonten als der des Cytoplasmas von Eukaryonten
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2. Teil Zoologie 1) Was sind die Merkmale alles Lebendigen? -
Energieverbrauch - Atmung - Wachstum - Jede biologiesche
Organisationsebene weist emergente Eigenshcaften auf - Zellen sind
Basiseinheiten der Struktur und Funktion eines Lebewesens - Die
Kontinuität des Lebens beruht auf vererbbare Information in Form
von
DNA - Struktur und Funktion sind auf biologischen
Organisationsebenen miteinander
gekoppelt - Organismen sind offene Systeme, die kontinuierlich
mit ihrer Umwelt in
Wechselwirkung stehen - Regulationsmechanismen sorgen in
lebenden Systemen für ein dynamisches
Gleichgewicht 2) Was sind die wichtigsten Unterschiede zwischen
Prokaryonten und
Eukaryonten?
prokaryotische Zelle eukaryotische Zelle • sind die Zellen von
Bakterien
(Bacteria und Archaea) • besitzen keinen Zellkern, die DNA
liegt als in sich geschlossenes Molekül (als Bakterienchromosom
oder Plasmid) frei im Cytoplasma vor
• besitzen keine membranumgebenen Zellorganellen
• besitzen kein Cytoskelett • es gibt nur eingeschränkt die
Fähigkeit zur Differenzierung (siehe Sporulation,
Myxobakterien)
• sind tierische und pflanzliche Zellen sowie Pilze und
Protisten, also sowohl Einzeller als auch Mehrzeller
• besitzen einen Zellkern, der die DNA enthält
• besitzen neben dem Zellkern weitere Zellorganellen wie
Mitochondrien, Plastiden (nur Pflanzen), ER, Golgi-Apparat und
Vesikel, Peroxisomen, Lysosomen (nur Tiere), Vakuolen (nur
Pflanzen)
• besitzen ein Cytoskelett • Zellen von Mehrzellern haben
die
Fähigkeit zur Differenzierung
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Organisation einer typischen eukaryotischen Tierzelle. 1.
Nukleolus. 2. Nukleus. 3. Ribosomen. 4. Vesikel. 5. Raues ER. 6.
Golgi-Apparat. 7. Mikrotubuli. 8. Glattes ER. 9. Mitochondrien. 10.
Lysosom. 11. Zytoplasma. 12. Microbody. 13. Zentriolen
3) Wie wird eine Zelle gestützt? (Cytoskelett) Cytoskelett:
dient als Stützstruktur und wirken an den Bewegungen der Zelle mit
Mikrotubulli: Fasertyp des Cytoskeletts, findet man im Cytoplasma,
sind gerade hohle Stäbchen, geben der Zelle Form und Stütze, dienen
auch als Schiene für Organellen (welche mit Motorproteinen
ausgestattet sind) Centriole: im Centrosom gibt es ein Paar von
Centriolen, welche jeweils aus 9 ringförmig angeordneten
Mikrotubulli-3er Gruppen bestehen
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3. Teil Zusatz 1) Osmose
Osmose nennt man den Vorgang, wenn dabei das Lösungsmittel
selbst von einer Seite der Membran zur anderen wandert, weil die
Poren der Membran für den gelösten Stoff zu klein sind. Er kann sie
nicht passieren, also kann nur ein Konzentrationsausgleich
stattfinden, wenn das Lösungsmittel selbst vom Ort der niederen zum
Ort der höheren Konzentration wandert. Die Kraft, mit der dieser
Konzentrationsausgleich stattfindet erzeugt einen Druck, der auch
als der »osmotische Druck«bekannt ist
2) Plasmolyse und Deplasmolyse
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3) Radiärsymmetrie und Bilateralsymmetrie
4) Stammbäume - Modifiziertes 5 Reiche System nach Kremer
1990
Angaben ohne Gewähr von Stefan Kaltenbach und Elaine Rabener