Botanik (Fach) / Botanik Mündlich (Lektion)
- Zelltheorie und ihre Schlussfolgerungen 1883 formulierten Schleiden und Schwann die Zelltheorie: Zellen sind die Grundeinheiten des Lebens Alle Organismen bestehen aus Zellen Zellen entstehen nur aus Zellen Daraus lässt ...
- Gründe für die Begrenzung der Zellgröße Zellen sind meist sehr klein (Ausnahme Vogelei). Ursache ist das Oberfläche-Volumen-Verhältnis nimmt das Volumen zu, wächst auch die OF, aber nicht im gleichen Maß Zelle braucht aber eine ...
- Cytoplasma Cytoplasma ist der Überbegriff für alles, was im Inneren der Zellmembran eingeschlossen ist: Grundplasma (Cytosol) Zellorganellen (z.B. Chloroplasten, Mitochondrien) membranlose Plasmastrukturen ...
- Aufbau des Zellkerns von einer doppelten Membran begrenzt (Kernhülle) die äußere Membran geht an vielen Stellen ins ER über Kernhülle mit Kernporen (dadurch bilden innere und äußere Membran ein Kontinuum) ...
- Aufgaben des Zellkerns Speicherung der genetischen Information Weitergabe der genetischen Information auf die Tochterzellen bei der Mitose Bildung der Ribosomen-Untereinheiten Kontrolle der Genexpression ...
- Vorkommen und Aufbau Ribosomen kommen frei im Cytosol vor oder sind an das ER gebunden bestehen aus Protein und RNA setzen sich aus einer kleinen und einer großen Untereinheit zusammen
- Aufgabe Ribosomen Ort der Proteinbiosynthese: Aminosäuren werden zu Polypeptidketten verknüpft Polysomen: Gruppen von Aminosäuren, die aktiv Proteinbiosynthese betreiben
- Vorkommen von Chloroplasten in der Zelle meist mit der Breitseite parallel zur Zellwand liegend können sich im Cytoplasma frei bewegen und richten sich innerhalb der Zelle nach dem Licht aus
- Aufbau von Chloroplasten 2-8 µm linsenförmig von einer Doppelmembran begrenzt innere Membran bildet durch Einfaltungen ein Membransystem (Thylakoidsystem) aus: → es bilden sich einzelne Säckchen (Thylakoide) ...
- Aufgabe von Chloroplasten Photosynthese vorübergehende Speicherung von Stärke Beteiligung an der Synthese von Aminosäuren und Fettsäuren
- Chromoplasten = alle farbigen Plastiden, die nicht grün sind → besitzen kein Chlorophyll, sondern Carotinoide und Xanthophylle → gelbe und orange Färbungen (daher oft Lockfunktion bei Blütenblättern und ...
- Gerontoplasten verantwortlich für Gelbfärbung im Herbst entstehen, wenn das Chlorophyll abgebaut wird und dadurch die Carotinoide sichtbar werden → eine Neusynthese von Carotinoiden findet nicht statt! ...
- Leukoplasten farblos, da sie keine Pigmente enthalten nur schwach ausgeprägtes inneres Membransystem Man kann verschiedene Arten von Leukoplasten unterscheiden: Amyloplasten: Bildung und Speicherung ...
- Aussehen Proplastiden = undifferenzierte Vorstufen anderer Plastiden klein farblos oder blassgrün ohne ausdifferenziertes inneres Membransystem
- Weiterentwicklung von Proplastiden Die Weiterentwicklung von Proplastiden verläuft bei vielen Pflanzen lichtabhängig: in der Dunkelheit entwickelt sich kein richtiges Thylakoidsystem, sondern nur prokristalline Strukturen aus ...
- Übersicht über Plastiden, sie sich aus Proplastiden ... Chloroplasten Chromoplasten Leukoplasten → Amyloplasten → Proteinoplasten → Elaioplasten CAVE: Gerontoplasten bilden sich durch Alterungsprozesse, nicht aus Proplastiden!
- Aufgaben von Mitochondrien Umwandlung von chemischer Energie (z.B. aus Glucose) in ATP → Ort der Zellatmung
- Vorkommen von Mitochondrien können sich frei im Cytosol bewegen und häufen sich daher dort an, wo viel Energie benötigt wird Anzahl an Mitochondrien spiegelt den ATP-Bedarf einer Zelle wieder
- Aufbau von Mitochondrien umgeben von einer Doppelmembran → äußere Membran lässt Substanzen durch Poren aber nahezu ungehindert durch → Kontrolle des Substanztransports findet an der inneren Membran statt innere ...
- Aufbau von Vakuolen umgeben von einer Membran = Tonoplast im Inneren: Zellsaft → Wasser → gelöste organische und anorganische Moleküle → auskristallisierte Substanzen (z.B. Calciumoxalat)
- Aufgaben von Vakuolen Speicherung Produkte des Primärstoffwechsels (Zucker, Proteine...) Produkte des Sekundärstoffwechsels (Tannin, Nikotin...) → Stoffe können so dauerhaft aus dem Stoffwechsel entfernt ...
- Bildung von Vakuolen durch Abschnürung von Bläschen aus dem Golgi-Apparat oder dem ER in jungen Zellen existieren zahlreiche kleine Vakuolen, die sich während des Zellwachstums vergrößern und miteinander verschmelzen ...
- Arten von ER Raues ER (RER) aus Zisternen, deren Außenfläche mit Polysomen besetzt ist Ribosomen bilden Proteine, die ins Lumen des ER sezerniert werden Proteine werden durch ER zu anderen Zellorten ...
- Übersicht Funktionen des ER Transport Modifikation von Proteinen und anderen Stoffen Lipidsynthese Regulation des Ca2+ Spiegels Kommunikation innerhalb der Zelle Kommunikation benachbarter Zellen durch Plasmodesmen ...
- Aufgaben des Golgi-Apparats empfängt Proteine vom ER und kann sie weiter modifizieren konzentriert, verpackt und sortiert Proteine Bildung von Polysacchariden der pflanzlichen Zellwand (Pektine, Hemicellulose) ...
- Aufbau des Golgi-Apparats Der Golgi-Apparat besteht aus Stapeln von scheibenförmigen Golgi-Zisternen (Dictyosomen) und Vesikeln, die sich davon abschnüren. An den Rändern können sich die Zisternen tubulär verzweigen. Bei ...
- Aufbau von Peroxisomen von einer Membran begrenzt im Inneren eine granuläre Grundsubstanz → oft mit kristallinen Eiweißkörpern stehen oft in Verbindung mit dem RER
- Aufgaben von Peroxisomen bei biochemischen Reaktionen entstehen oft toxische Produkte, die dann in den Peroxisomen akkumulieren und dort gefahrlos abgebaut werden können → z.B. Abbau von H2O2 durch Katalase Blatt-Peroxisomen ...
- Übersicht Cytoskelett = Netzwerk aus Strukturproteinen, das das gesamte Cytoplasma durchzieht. Man unterscheidet: Aktinfilamente Intermediärfilamente Mikrotubuli Bei Pflanzen kommen hptsl. Aktinfilamente und ...
- Aufbau von Aktinfilamenten aus Aktin → stark gefaltet → mit klarer Kopf- und Schwanzregion Aktinmoleküle treten miteinander in Wechselwirkung und bilden Ketten immer 2 Ketten winden sich schraubig umeinander ...
- Aufgaben von Aktinfilamenten Stabilisierung der Gestalt der Zelle Organisation des ER Unterstützung der Cytoplasmaströmung Beteiligung an der Zellwandbildung Spitzenwachstum von Pollenschläuchen
- Aufbau von Mikrotubuli röhrenförmig aus Tubulin zusammengesetzt → Tubulin ist ein Dimer aus α- und ß-Tubulin → Tubulin ist in 13 Längsreihen (Protofilamente) um ein hohles Inneres angeordnet auch hier ein ...
- Aufgaben von Mikrotubuli Bildung eines starren internen Skeletts (in manchen Zellen) Aufbau eines Schienensystems, über das Motorproteine Partikel bewegen Bildung von Spindelfasern bei der Zellteilung sorgen für ...
- Besonderheiten von Plastiden und Mitochondrien Plastiden und Mitochondrien weisen einige Besonderheiten auf: Vermehrung durch Teilung Besitz von eigener DNA (ringförmig, ohne Histone) Doppelmembran, wobei die innere Membran bakterienähnlich ...
- Endosymbiontenhypothese vor ca. 2 Milliarden Jahren gab es Prokaryoten, die sich auf unterschiedliche Weise ernährten, z.B. durch Photosynthese einige ernährten sich räuberisch durch Phagocytose von anderen Prokaryoten ...
- Funktionen von Membranen Kontrolle des Stofftransports in die Zelle hinein und aus der Zelle hinaus Aufbau von unterschiedlichen Spannungen zwischen Zellinnerem und Zelläußerem Empfang von hormonellen und chemischen ...
- Lipide der Plasmamembran Phospholipide sind der Hauptbestandteil der Membran. phosphathaltiger, hydrophiler Kopfbereich; elektrisch geladen → kann in Wechselwirkung mit Wassermolekülen treten unpolare, hydrophobe ...
- Membranfluidität Phospholipide stabilisieren die ganze Membran, dabei bleibt die Membran aber trotzdem sehr elastisch → durch die Fettsäureschwänze ist der hydrophobe Innenbereich in gewissem Maße flüssig → ...
- Proteine der Plasmamembran Proteine besitzen ebenfalls hydrophile und hydrophobe Bereiche: hydrophil: Anhäufung von Aminosäuren mit hydrophilen Seitenketten → solche Bereiche sind eher im extrazellulären Milieu oder ...
- Kohlenhydrate der Plasmamembran können sich an der Außenseite der Membran befinden sind dabei an Lipide oder Proteine gebunden → Glykolipid → Glykoprotein
- Diffusion - Begriff und Ablauf = zufällige Bewegung von Teilchen hin zu einem Gleichgewichtszustand Teilchen bewegen sich ungerichtet, aber die Nettobewegung ist gerichtet: von Orten mit höherer Konzentration zu Orten mit ...
- Einflussfaktoren auf die Diffusionsgeschwindigkeit Konzentrationsgradient Durchmesser der Teilchen Temperatur elektrische Ladung
- Grenzen der Diffusion Diffusion ist nur für sehr kurze Strecken interessant (z.B. innerhalb von Zellen) ohne Durchmischung kann eine Diffusion über mehr als 1 cm aber schon über eine Stunde dauern → Für den ...
- Diffusion und Plasmamembranen Wenn eine Lösung durch eine Biomembran in getrennte Kompartimente unterteilt wird, können die Membraneigenschaften die Beweglichkeit bestimmter Stoffe einschränken. Die Zellmembran ist semipermeabel, ...
- Wasserpotenzial Wasserpotenzial ist das Maß für die Bereitschaft Wasser abzugeben → je negativer das Wasserpotenzial, desto geringer ist die Bereitschaft, Wasser abzugeben und desto höher die Bereitschaft, Wasser ...
- Osmose = Diffusion von Wasser durch eine semipermeable Membran → wenn zwei Lösungen unterschiedliche Teilchenkonzentrationen besitzen und durch eine Membran getrennt sind, die undurchlässig für Teilchen, ...
- Erleichterte Diffusion durch Kanalproteine Kanalproteine ermöglichen es auch geladenen und polaren Teilchen die Membran zu passieren Kanalprotein trägt außen unpolare Aminosäuren → damit es sich in die Membran einfügen kann Kanalprotein ...
- Erleichterte Diffusion durch Transportproteine → zum Transport von polaren Molekülen → zu transportierendes Teilchen wird an einen Carrier gebunden
- Aktiver Membrantransport → Transport entgegen des Konzentrationsgefälles unter Energieverbrauch Uniporter: eine einzige Substanz wird in eine bestimmte Richtung transportiert Symporter: zwei Substanzen werden gemeinsam ...
- Endocytose Endocytose = Aufnahme von Material in die Zelle Plasmamembran faltet sich um das Molekül ein und bildet eine Tasche aus der Tasche bildet sich ein Vesikel Vesikel schnürt sich von der Plasmamembran ...