Home - Skriptorium - Fubio-Skript
Die Zelle

 

1 BAU UND FUNKTION

Name: 1667 beobachtete Robert Hook mit einer Lupe in Flaschenkorkquerschnitten bienenwabenähnliche Gebilde. Er nannte diese Gebilde Zellen.

Bienenwabe

 

1840 fanden zwei Deutsche namens Schleiden und Schwann heraus, dass grundsätzlich alle Lebewesen aus Zellen entstehen. Sie sind die Begründer der Zellenlehre.

Zellenlehre:

  • Alle Lebewesen bestehen aus Zellen und ihren Produkten (z.B. Haare).
  • Alle Zellen stimmen in den Grundzügen ihres Baues überein.
  • Die Leistungen der Lebewesen sind das Ergebnis der Leistungen ihrer Zellen.
  • Zellen entstehen nur aus bereits vorhandenen Zellen. Dieser Satz bezieht sich auf die heutigen Zellen. Die Frage, woher die ersten Zellen kommen ist noch offen.

Wie untersucht man Zellen?

Mikroskoparten:
Lichtmikroskop, Elektronenmikroskop

Auflösungsvermögen:
Auge: 1/10 mm
Lichtmikroskop: 1/5 u = 1/5000 mm (u = "Mü" = um = Mikrometer = 1/1000000 m = 1/1000 mm)
Elektronenmikroskop: 0,0003 u

Elektronenmikroskop:
"Magnetische Linsen" statt Linsen
Vakuumröhre
Elektronenquelle statt Lichtquelle
Es können keine lebenden Lebewesen untersucht werden (Vakuum)
Auf das Objekt muss eine Metallschicht aufgedampft werden

Die Zelle ist die kleinste alleine lebensfähige Einheit.

Einige Beispiele für Zellen:

  • Bakterienzelle (1 u) ist die kleinste
  • rote Blutkörperchen (7-8 u)
  • menschliche Eizelle (1/10 mm)
  • Straussenei (Dotter) ist die grösste
Satz: Zellen unterscheiden sich in Form und Grösse voneinander (abhängig von der Funktion der Zelle), aber auch in der Spezialisierung.

Beispiele: Klett 1 Ab. 2.5-2.8

1. 1 Schematisches Bild einer Pflanzenzelle

Zellenschema

  • Junge Zellen haben keine Vakuolen
  • Blattgrünkörner (Chloroplasten) sind hauptsächlich in grünen Pflanzenteilen
  • Tonoplast + Zellmembran = Zellhäute

1. 2 Funktion der Zellbestandteile

1. 2. 1 Zellwand

  • Ist das äussere Gerüst der Zelle
  • Besteht aus Cellulose (verketteter Zucker, ähnlich Stärke)
  • Ist schlechter abbaubar als Stärke, deshalb schlecht verdaulich
  • Enthält viel Energie
  • Ver. Tiere können sie verdauen:
  • Rind: Wiederkäuermagen
  • Schneehuhn, Pferd: Blinddarm (Sitz von Bakterien zur Zerlegung von Celluose)
  • Termiten: (ernähren sich nur von Holz) Brauchen für Verdauung Einzeller im Darm
  • Pilze können auch Celluose knacken (Ameisen pflegen Pilzzuchten; Blattschneiderameise)

Klett 1 Kap. 29

1. 2. 2 Zellhäute

  • Gehören zum lebenden Teil der Pflanze
  • Sind sie defekt, stirbt die Zelle ab
  • Trennt verschiedene Teile ab (z.B. Vakuolen)
  • Kontrollieren den Stoffakaustausch zwischen Zelle und Umwelt

1. 2. 3 Zellplasma

  • Körnige Struktur
  • Alle Lebensvorgänge spielen sich in ihm ab
  • Ist dauernd in Fliessbewegung
  • Enthält Organellen:
  • Ursache für Körnung
  • Teile die ganz eine bestimmte Funktion haben
  • Wort Organelle kommt von Organ
  • Zusammensetzung (Organische Verbindungen, durch Lebewesen hergestellt):
  • Wasser
  • Eiweisse
  • Fette
  • Kohlenhydrate
  • gelöste Salze

1. 2. 4 Zellkern

  • Enthält das Erbmaterial (Information über Funktion und Aufbau der Zelle, wird auch DNS genannt)
  • Erbmaterial aufgebaut in Schnüren (Chromosomen)
  • Ist eine Organelle

1. 2. 5 Blattgrünkörner

  • Wird auch Chloroplast genannt
  • Sind Organellen
  • Fotosynthese
  • CO2 + H2O = Traubenzucker (C6H12O6) + O2
  • Umwandlung von nicht speicherbarer Lichtenergie in speicherbare chemische Energie

1. 2. 6 Vakuole

  • Besteht aus Wasser, gelösten Salzen und wenigen organichen Verbindungen
  • Solange die Zelle teilungsfähig sind, enthalten sie keine Vakuolen
  • Funktion: Billiger Baustoff (schnelleres Wachstum)

1. 3 Tierische Zellen

1. 3. 1 Unterschied zur pflanzlichen Zelle:

  • Haben keine Zellwände
  • Besitzen keine Vakuolen
  • Keine Blattgrünkoörner (Chloroplasten)

Vorteil gegenüber der pflanzlichen Zelle:

  • Beweglicher

Nachteil:

  • Verletzbarer (keine Zellwand)

Haut (Schutz vor Verletzungen):

  • Tote Zellen entwickeln sich zu Hornhaut
  • Chitinpanzer (Insekten, z.B. Bienen)

Warum haben tierische Zellen keine Vakuolen?

  • Müssen nicht so schnell wachsen (können ausweichen)
  • Gleichviel Leistung, dafür mehr Gewicht

2 ZELLKERN UND ZELLTEILUNG

  • Damit der Zellkern sich teilen kann, muss er wachsen (sonst wird Zelle immer kleiner)
  • Plasma lässt sich für Teilung abschnürren
  • Bei Zellkern funktioniert das nicht
  • Es braucht einen bestimmten Teilungsmechanismus

Besonderheiten des Zellkerns:

  • Besteht aus Chromosomen (das Chromosom = griech. Chromos = das anfärbbare Teilchen)
  • farblos (anfärbbar bei Zellteilung)
Satz: Zellen des gleichen Körpers, ja sogar der gleichen Art, haben normalerweise die gleiche Chromosomenzahl (Mensch 46).

Ausnahme: 47 oder 45 Chromosomen: Geschädigte Menschen (Mongoloide 47)

Normalerweise erhalten höhere Organismen je die Hälfte der Chromosomen vom Vater und der Mutter. In jeder Hälfte sind die Erbanlagen für alle Körperteile enthalten.

  • diploid (Für jede Funktion sind zwei Chromosomen (2n) enthalten (fast alle Lebewesen))
  • gewisse Absicherung gegen fehlerhaftes Funktionieren einzelnen Erbanlagen
  • haploid (Eizelle, Spermien, Algen) (n)

Einige Chromosomensätze:

  • Schimmelpilz: 1*7 (haploid, 7 Chromosomen)
  • Erbse: 2*7 (diploid, 7 Chromosomen)
  • Weizen: 2*7 (aber auch 4*7, 6*7, 8*7 (Zuchtformen))
  • Tomate: 2*12 ev. gemeinsame Vorfahren
  • Kartoffel: 2*24
  • Spulwurm: 2*1
  • Stechmücke: 2*3
  • Biene (weibl.): 2*16
  • Biene (män.): 1*16 (unbefruchtete Eier)
  • Huhn: 2*9
  • Mensch: 2*23
  • Hund: 2*39
  • Karpfen: 2*52

Die Zahl der Chromosomen sagen nicht viel über die Höhe der Organisation des Lebewesens aus. Die grösse der Chromosomen ist entscheidend. Je mehr Erbanlagen, desto grösser das Chromosom.

2. 1 Die Mitose

Ist ein Typ von Zellteilung. Ziel:

mitose.gif (2900 Byte)

2. 1. 1 Interphase (Siehe Abb. 1 auf Blatt)

  • Normalzustand der Zelle (keine Teilung)
  • Chromosomen sind zwar vorhanden, sind aber lichtmikroskopisch nicht sichtbar
  • Zellkern steuert Stoffwechsel (Eiweissherstellung)
  • Verdoppelung der Information (jedes einzelne Chromosom verdoppelt sich)
  • Solange die Chromosomen mit Spindelfasern verbunden sind, zählen sie als ein Chromosom (Doppelstrang, völlig identisch)

Centromer

2. 1. 2 Prophase (Abb. 3+4)

  • Verdickung und Verkürzung durch Spiralbildung (lichtmikroskopisch sichtbar)
  • In Zellplasma entwickeln sich Spindelfasern (Eiweissfäden zwischen den Zentriolen)
  • Die Spindel ist ein Fotbewegungsmittel für die Chromosomen (Chromosomen können sich nicht selber fortbewegen)
  • Chromosomen hängen sich an die Spindelfasern

2. 1. 3 Metaphase (Abb. 5)

  • Chromosomen wandern in eine Ebene, die senkrecht zu den Polen steht (Spindelfasern ziehen Chromosomen in die Mitte)
  • Trennung der Chromosomenstränge am Centromer

2. 1. 4 Anaphase (Abb. 6):

  • Chromosomen werden zu den Polen auseinander gezogen

2. 1. 5 Telophase (Abb. 7+8)

  • Für kurze Zeit 2 Kerne in einer Zelle
  • Spindel baut sich ab
  • Es bildet sich eine neue Kernmembran
  • Entspiralisierung der Chromosomen
  • Zellwand schliesst sich, Zellen wachsen nach

Eselsbrücke: ProMetAnaTelo

Wenn man bei der Metaphase von der Polseite auf die Ebene schaut, kann man die Chromosomen zählen.

2. 1. 6 Spiralisierung

  • Transportform (hinterer Teil des Chromosoms würde sonst in der Mitte bleiben)

2. 2 Meiose (Reduktionsteilung)

  • Zweiter Teilungsmechanismus
  • Bei geschlechtlicher Fortpflanzung Meiose nötig

Meiose - Mitose im Vergleich

2. 2. 1 Grundprinzip der Meiose

Beispiel 2n = 4

Meiose

  • Sicherung der Zelle, dass nicht die gleichen Chromosomen in eine Zelle kommen (richtige Verteilung)

Beispiel 2n = 2

Meiose

  • Werden zum Beispiel zu Geschlechtszellen: Spermien, Pollen, Eizellen

Meiose entsteht nur in Staubbeuteln, Fruchtknoten, Hoden, Eierstöcken

2. 2. 2 Befruchtung

Befruchtung

top