Kapitel 2: Die Zelle

Kapitel 06.02: Die Zelle
11
Kapitel 06.02: Die Zelle
08.08.08
Kapitel 06.02: Die Zelle
12
Inhalt
Kapitel 06.02: Die Zelle........................................................................................................................11
Inhalt................................................................................................................................................12
Übersicht über die Färbemittel.........................................................................................................13
Herstellung von Kongorothefe..........................................................................................................13
Mikroskopieren von tierischen Zellen: Pantoffeltierchen, Amöben & Mundschleimhaut...................14
Das Pantoffeltierchen - ein Einzeller.................................................................................................15
Die Amöbe, ein Einzeller ohne feste Gestalt ...................................................................................16
Mikroskopieren von pflanzlichen Einzellern & Vielzellern: Zwiebelhautzelle, Wasserpest................17
1. Mikroskopierübung bei Zwiebelzellen ......................................................................................17
2. Wasserpest...............................................................................................................................18
Einzellige Organismen - die Grünalge Chlamydomonas..................................................................19
Euglena - Das Augentierchen - Tier oder Pflanze? ........................................................................20
Die Pflanzenzelle..............................................................................................................................21
Die mittelalterliche Stadt „Celle“ ...................................................................................................21
Die Zelle ist nicht platt......................................................................................................................22
Aufbau der Bakterienzelle................................................................................................................23
Die Bakterienzelle ist eine Procyte...................................................................................................24
Die Pflanzenzelle und die Tierzelle sind Eucyten.............................................................................25
Klassenstufe 7/8...............................................................................................................................26
Klassenstufe 11-13...........................................................................................................................26
Endomembransystem einer eukaryotischen Zelle............................................................................27
Stammbaumeinordnungen...............................................................................................................28
Einzellige Algen und Zellkolonien.....................................................................................................29
a) Chlamydomonas.......................................................................................................................29
b) Gonium (4-16), Pandorina (16) und Eudorina (32)....................................................................29
c) Kugelalge Volvox......................................................................................................................29
Formenvielfalt der Familie der Familie der „Volvocacaee“................................................................29
Vergleich von einzelligen Algen, der Kolonien und Volvox...............................................................30
Fragen zur Wiederholung und Testvorbereitung..............................................................................31
08.08.08
Kapitel 06.02: Die Zelle
13
Übersicht über die Färbemittel
Um feine Strukturen in pflanzlichen und tierischen Zellen zu unterscheiden, sind manchmal Färbungen
der richtige Weg, Gewünschtes besser hervorzuheben.
• Eosin: Farbstoff penetriert die Plasmamembran intakter Zellen nicht, d.h. intakte Zellen bleibt
ungefärbt (z.B.Lebend/Tod-Färbung mit Eosin) sowie für histologische Präparate
• Methylenblau: Kernfärbung & erhöht generell den Kontrast
• Neutralrot: Plasmafärbung
• Safranin - verholzte Zellmembranen bei Pflanzen
• Orange G - Plasmafärbung
• Sudan III - Fettfarbstoff
• Jod/Jodkaliumjodid - Stärkenachweis
• Karminessigsäure färbt speziell Erbmasse rot an
• Histidinlösung: verstärkt Plasmaströmung bei Wasserpest (1 Tropfen zum Präparat)
Herstellung von Kongorothefe
Der Farbstoff Kongorot kann zum Färben von Hefen verwendet werden. Nimmt ein Einzeller diese
Hefenauf, kann der Weg der Nahrung gut im Lichtmikroskop beobachtet werden. Auch die
enzymatische Verdauung wird so beobachtet.
Rezept: Eine Messerspitze frische Backhefe wird in ca. 100ml Leitungswasser verteilt und und unter
Rühren wenige Minuten aufgekocht und Kongorot zugegeben (weniger als eine kleine Messerspitze).
Dabei wird die Chitinhülle der Hefezellen zerstört und der Farbstoff kann in die Hefezellen eindringen.
Zusatzinformationen
http://de.wikipedia.org/wiki/Kongorot
http://de.wikipedia.org/wiki/Methylorange
http://de.wikipedia.org/wiki/Methylrot
08.08.08
Kapitel 06.02: Die Zelle
14
Mikroskopieren von tierischen Zellen: Pantoffeltierchen, Amöben & Mundschleimhaut
Material:
- Flusswasser, einmal mit Sand, einmal mit Kies,
- Flusswasser mit gemähtem, altem Gras (gute Ergebnisse!)
- Algenwasser aus Aquarien, Gartenteichen usw.
- Mundschleimhaut
Beobachtungsaufgaben
• Welche Art der Zellbestandteile fallen in den Zellen besonders auf?
• Welche Farbe haben sie? Sind sie gleichmäßig über den Zellquerschnitt verteilt?
• In welchen Bereich des Zellraums scheinen sie etwas dichter zu liegen?
• Welcher Zellbestandteil fällt in der Mundschleimhautzelle besonders auf?
• Welche Farben lassen sich in Einzellern erkennen?
Pantoffeltierchen
Mundschleimhaut mit Methylenblau gefärbt
Zusatzinformationen
http://de.wikipedia.org/wiki/Pantoffeltierchen
http://de.wikipedia.org/wiki/Amöbe
08.08.08
Kapitel 06.02: Die Zelle
15
Das Pantoffeltierchen - ein Einzeller
Pantoffeltierchen (=Paramecium) leben in stehenden
Gewässern. Sie gehören zu den Einzellern. und gehören zur
Gruppe der Wimperntierchen. Sie ernähren sich von Plankton.
bei ungünstigen Lebensbedingungen (z.B. Austrocknung) bilden
sie Dauerstadien (= Cysten), die auch durch die Luft mit dem
Wind verbreitet werden. Ein besonderes Merkmal ist ihr
Mundfeld, mit dem sie Nahrung einsaugen.
Zum Mikroskopieren kann zu Färbung Karminessigsäure
verwendet werden.
Aufbau:
Nr Bezeichnung
.
1 Zellafter
2 Zellmund
3 Mundfeld
4 Wimpern
5 Zellhaut(-membran) mit Trichocysten
6 Kleinkern
7 Großkern
8 Nahrungsbläschen
9 Zellplasma
10 Pulsierendes Bläschen
Aufgabe
Ausscheidung von Resten
Bildung von Nahrungsbläschen
Einstrudeln von Nahrungsteilchen
Fortbewegung und Strudelbewegung
Form, Schutz, Abwehr
Geschlechtliche Fortpflanzung
Steuerung von Zellfunktionen
Verdauung
Stoffwechsel
Ausscheidung von Abfallstoffen und osmotisch
eingedrungenem Wasser
Weitere Merkmale:
Pantoffeltierchen haben durch bis zu 10 000 Wimpern eine eigene, aktive
Bewegung. Sie haben einen eigenen Stoffwechsel. Sie nehmen also Nahrung wie
Bakterien oder andere Einzeller auf und verdauen diese. Zur Ausscheidung dient
der Zellafter.
Pantoffeltierchen sind also besonders in Gewässern zu finden, in denen viele Verunreinigungen zu
finden sind.
Pantoffeltierchen sind Einzeller mit zahlreichen Organellen. Sie pflanzen sich z.B. durch eine
Querteilung fort. Dies ist bei optimalen Bedingungen alle 24h möglich. Sie können aber auch einen
Teil ihres Erbgutes mit anderen Pantoffeltierchen austauschen. Man spricht dann von geschlechtlicher
Fortpflanzung (bzw. Konjugation).
Pantoffeltierchen suchen sich übrigens immer den Platz der günstigsten Lebensbedingungen. D.h. sie
reagieren auf Reize ihrer Umwelt.
Die Anzucht von Pantoffeltierchen ist übrigens leicht. Man nimmt etwas Heu oder und gibt etwas
Teichwasser hinzu. Das ganze lässt man in einem Glas mehrere Tage stehen.
Gibt man noch Moose dazu findet man auch noch Rädertierchen und Bärtierchen.
Weitere Wimperntierchen: Glockentierchen, Trompetentierchen
Zusatzinformationen:
Für Bilder & Infos siehe auch: http://de.wikipedia.org/wiki/Pantoffeltierchen
http://de.wikipedia.org/wiki/Rädertierchen
http://de.wikipedia.org/wiki/Bärtierchen
08.08.08
Kapitel 06.02: Die Zelle
16
Die Amöbe, ein Einzeller ohne feste Gestalt
Die Amöben (von altgriechisch „amoibos“ - wechselnd) sind Einzeller, welche ihre Gestalt ändernde,
um so z.B. ihre Beute zu Umspülen oder sich fortzubewegen. Sie besitzen keine feste Körperform.
Zusatzinformationen und Bilder:
http://de.wikipedia.org/wiki/Amöbe
08.08.08
Kapitel 06.02: Die Zelle
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Mikroskopieren von pflanzlichen Einzellern & Vielzellern: Zwiebelhautzelle, Wasserpest
1. Mikroskopierübung bei Zwiebelzellen
a) Ein einfaches Objekt ist die Zwiebelhautzelle einer
Zwiebelinnenschale. (Tipp: Karminessigsäure färbt speziell
Erbmasse rot an).
Man erkennt besonders schön die Vernetzung der Zellen
untereinander. beachte, sie sind nicht wie die Steine einer
Mauer verknüpft, sondern eher so:
b) Nimmt man hingegen eine rote Zwiebel, so kann man sehr schön,
das rote, noch lebende Häutchen abtrennen und mikroskopieren. Der
rote Farbstoff ist v.a. in den Vakuolen gespeichert, so dass man diese
jetzt ohne zusätzliche Färbung sehr gut erkennen kann.
c) Klasse 11: Wenn man die Zwiebel wenige Tage auf einem mit Wasser gefülltem Becherglas stehen
lässt, bilden sich Wurzeln, bei denen in den Zellkernen die verschiedenen Zellteilungsstadien
(=Mitosestadien) zu erkennen sind (ein Mitosedurchgang dauert hier nur 90-120 min.).
Zwiebelzellen mit deutlich erkennbaren Zellwänden und Zellkernen
08.08.08
Kapitel 06.02: Die Zelle
18
2. Wasserpest
Die Wasserpest (Elodea) kommen in Teichen, Weihern und Seen vor. Von
den 12 bekannten Arten sind viele ursprünglich in der „neuen Welt“
beheimatet. Durch Aquarienfreisetzungen ist sie mittlerweile auch bei uns zu
finden.
Nimmt man ein Blättchen der Wasserpest und legt es auf einen Objektträger,
so kann man sehr schön die Plasmaströmung beobachten.
Beachte: Wie ist die Strömungsrichtung bei benachbarten Zellen?
Aufgaben
1. Welche ökologischen Konsequenzen kann das Importieren und spätere Freisetzen einer nicht
heimischen Art auf unser Ökosystem haben?
08.08.08
Kapitel 06.02: Die Zelle
19
Einzellige Organismen - die Grünalge Chlamydomonas
Mit freundlicher Genehmigung von Prof. Dr. Paul Walther et al, Universität Ulm,
http://www.uni­ulm.de/elektronenmikroskopie/
Chlamydomonas sind einzelliger Grünalgen, welche in
Aquarien, Pfützen, Seen und Flüssen vorkommen. Sie
mögen besonders stehende Gewässer. Sie tragen zwei
gleichlange Geißeln, welche der Fortbewegung dienen.
Siehe auch:
http://de.wikipedia.org/wiki/Chlamydomonas
08.08.08
Kapitel 06.02: Die Zelle
20
Euglena - Das Augentierchen - Tier oder Pflanze?
Euglena gracilis ist ein Einzeller, der nahezu überall zu finden ist, wo es Wasser gibt. Man kann sie
sogar zwischen Schneekristallen und in Salzseen finden.
Dieses Lebewesen zeigt sowohl tierische und pflanzliche Eigenschaften.
tierische Merkmale
Augenfleck
Heterotrophie
pulsierendes Bläschen
E
U
G
L
E
N
A
pflanzliche Merkmale
Photosynthese
(Autotrophie)
Chloroplasten
stärkeähnliche Speicherstoffe
Besonderheiten:
• An der Vorderseite befindet sich ein Geißelsäckchen, aus dem zwei Geißeln ragen (eine kurze
und eine lange). Die lange Geißel dient der Fortbewegung.
• Ebenfalls an der Vorderseite befindet sich ein pulsierendes Bläschen (auch pulsierende Vakuole
genannt). Es dient dazu osmotisch eingedrungenes Wasser herauszupumpen.
• An der Geißelbasis befindet sich ein Lichtempfindliches Feld (=Photorezeptor). Damit kann sich
das "Augentierchen" zum Licht hin oder vom Licht weg bewegen. Die Funktionsweise ist recht
einfach: ein roter Augenfleck beschattet den Photorezeptor, wenn Euglena sich in die falsche
Richtung bewegt, dies registriert der Photorezeptor und Euglena ändert seine Schwimmrichtung.
• Die Vermehrung erfolgt ungeschlechtlich durch Längsteilung
• Euglena besitzt wie für Pflanzen typisch Chloroplasten. Sie enthalten den grünen Farbstoff
Chlorophyll. Euglena ist zur Photosynthese fähig. Aber auch ohne Licht und Photosynthese kann
Euglena überleben, wenn genügend Nahrung (z.B. organische Stoffe wie Glucose und
Aminosäuren) vorhanden ist. Die grüne Farbe verschwindet dann.
• Ein Massenauftreten von Euglena kann ganze Gewässer grün färben.
08.08.08
Kapitel 06.02: Die Zelle
21
Die Pflanzenzelle
Die mittelalterliche Stadt „Celle“
Was für „Einrichtungen“ benötigte eine mittelalterliche Stadt?
- Fleischfabrik (Ribosomen - ER rauh)
- Scheunen (Lagerhaus)
- Stadtmauer mit vorgelagerten Palisaden (Zellwand)
- Apotheke (Golgi-Apparat)
- Kraftwerk (Mitochondrien)
- Rathaus (Zellkern)
- Stadtfluss → Membran wasserdurchlässig
- Stadttor → Carriereiweiße
- „Solarzellen“ → Chloroplasten
- Kanalsystem → ER
⇒ Zellen enthalten Organellen. Dies sind Abschnitte in einzelnen Zellen, die von Membranen
umgeben sind und eine bestimmte Funktion haben.
Achtung: Organellen sind keine Organe! Organe bestehen aus vielen Zellen!
freie Ribosom e n (nicht an
das ER gebunden)
Zellwand (hart, schützt, nur bei Pflanzen)
Zellmembran (weich, begrenzt die Zelle)
Zellkern (Steuerorganelle mit Erbgut DNA)
Endoplasmatisches Reticulum (ER)
(Transportsystem)
Das ER kann glatt oder rau sein. Raues ER
ist mit Ribosomen besetzt
Chloroplasten (Photosynthese)
Vakuole (Speicherorganelle)
Zellplasma
Leukoplasten (Speicherorganellen)
Mitochondrien (Zellatmung)
Golgi-Apparat (Sekretion)
mit Lysosomen (Transport der Sekrete)
08.08.08
Kapitel 06.02: Die Zelle
22
Die Zelle ist nicht platt
Kannst Du von diesem Querschnittsbild auf den dargestellten Gegenstand schließen?
Was fehlt, um sich selbst ein umfassendes Bild davon machen zu können?
Die Lösung: Es ist der Querschnitt einer Kaffeetasse
⇒ Auch die Zellquerschnitte, die wir im Mikroskop sehen stellen nur einen Ausschnitt dar! Durch
geschicktes Fokussieren, kann man aber einen besseren Überblick über die einzelnen Schichten
bekommen.
08.08.08
Kapitel 06.02: Die Zelle
23
Aufbau der Bakterienzelle
Zellwand
Zellmembran mit
Einstülpungen
Zellplasma
Ribosomen
Schleimkapsel
ringförmige DNA
Granulum
Reservestoffe
Plasmid
08.08.08
Kapitel 06.02: Die Zelle
24
Die Bakterienzelle ist eine Procyte
Procyten sind Zellen ohne Zellkern ⇒ Die DNA liegt frei im Zellplasma
Quelle Bild: Public domain by Wikicommonsuser LadyofHats (Marina Ruiz) - thank you;
http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Average_prokaryote_cell-_en.svg
08.08.08
Kapitel 06.02: Die Zelle
25
Die Pflanzenzelle und die Tierzelle sind Eucyten
Eucyten sind Zellen mit Zellkern
Tierzelle:
Pflanzenzelle:
Quelle Bilder: public domain by Wikicommonsuser LadyofHats (Marina Ruiz) Thank you;
http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Plant_cell_structure_svg-de.svg; http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Animal_cell_structure_de.svg
08.08.08
Kapitel 06.02: Die Zelle
Klassenstufe 7/8
26
Zellorganelle Aufgaben und Besonderheiten der Zellorganellen
Vakuole
Chloroplasten
Mitochondrien
Golgi-Apparat
Zellplasma
Zellkern
ER
Ribosomen
Zellmembran
Zellwand
Mit Flüssigkeit gefüllter Hohlraum, Speicherorganell (nur bei Pflanzen)
Bestandteile: 90% Wasser, 10 % Salze, Farbstoffe, Nährstoffe, Proteine, Aromastoffe
Ausreichendes Wasserangebot ⇒ Vakuole prall gefüllt ⇒ hoher Druck gegen Zellwand
⇒ Zelle presst gegen Nachbarzelle ⇒ Gewebe straff und stabil
Geringes Wasserangebot ⇒ Vakuole nur gering gefüllt ⇒ geringer Druck ⇒ Pflanze welkt
Ort der Photosynthese - nur bei Pflanzenzellen!)
Ort der Zellatmung - bei tierischen und pflanzlichen Zellen)
Membransystem, welches chemische Stoffe (=Sekrete) produziert, indem es kleine Bläschen
zum Zellrand hin abschnürt. Diese enthalten die produzierten Sekrete
(z.B. Schweiß, Magensäure, Speichel und viele mehr)
Ort in dem die Zellorganellen schwimmen, es besteht aus Wasser und Eiweißen
Steuereinheit der Zelle (u.a. für Zellteilung), in ihm befindet sich das Erbgut, die DNA
Tunnelartiges Membransystem, durch welches Stoffe transportiert werden,
steht in Kontakt mit dem Zellkern
Produktion von Eiweißen nach dem vorgegebenen Plan des Erbguts (also der DNA),
millionenfach in jeder Zelle vorhanden, oft an das ER angelagert
dünnes Häutchen, welches aus Fetten aufgebaut ist. Sie ist durchlässig für Fette und Wasser.
Bei Pflanzen besteht über so genannte Tüpfel eine Verbindung zur Nachbarzelle (Austausch
von Informationen, Stoffen).
An der Außenseite der Membran befinden sich Oberflächeneiweiße, welche u.a. dem
Immunsystem als Erkennungsmerkmal dienen
feste Schutzschicht aus Zellulose und Pektin (nur bei Pflanzen), dient u.a. dem mechanischen
Schutz und dem Schutz vor Austrocknung
Klassenstufe 11-13
Zellorganelle Aufgaben und Besonderheiten
Vakuole
Chloroplasten
Mitochondrien
Golgi-Apparat
(=Dictyosom)
Lysosom
Zellplasma
Zellkern
ER
Ribosomen
Zellmembran
Zellwand
Mit Flüssigkeit gefüllter Hohlraum, Speicherorganell (nur bei Pflanzen)
Bestandteile: 90% Wasser, 10 % Salze, Farbstoffe, Nährstoffe, Proteine, Aromastoffe
Ausreichendes Wasserangebot ⇒ Vakuole prall gefüllt ⇒ hoher Druck gegen Zellwand
⇒ Zelle presst gegen Nachbarzelle ⇒ Gewebe straff und stabil
Geringes Wasserangebot ⇒ Vakuole nur gering gefüllt ⇒ geringer Druck ⇒ Pflanze welkt
Ort der Photosynthese (6 H2O + 6CO2 + E (Licht) → C6H12O6 + 6O2), (nur bei Pflanzenzellen!)
Ort der Zellatmung (C6H12O6 + 6O2 → 6 H2O + 6CO2 + E), (bei tierischen und pflanzlichen Zellen)
Membransystem, welches chemische Stoffe (=Sekrete) produziert, indem es kleine Bläschen
zum Zellrand hin abschnürt. Diese enthalten die produzierten Sekrete
(z.B. Schweiß, Magensäure, Speichel... uvm.)
winzige, von einer Membran umschlossene Bläschen, werden vom Golgi-Apparat gebildet
und enthalten Enzyme. Ihre Hauptfunktion besteht darin, aufgenommene Fremdstoffe mittels
der in ihnen enthaltenen Enzyme zu verdauen.
Ort in dem die Zellorganellen schwimmen, es besteht aus Wasser und Proteinen
Steuereinheit der Zelle (u.a. für Zellteilung), in ihm befindet sich die DNA (Chromosomen)
tunnelartiges Membransystem, durch welches Stoffe transportiert werden,
steht in Kontakt mit dem Zellkern
Produktion von Proteinen und Enzymen (=Zelleiweißen) nach dem vorgegebenen Plan der
DNA, millionenfach in jeder Zelle vorhanden, oft an das ER angelagert
dünnes Häutchen, welches aus Lipiden (=Fetten) aufgebaut ist, durchsetzt mit Proteinen
(z.B.: Oberflächen- und Tunnelproteinen, Pumpen und Carriern), durchlässig für Fette und
Wasser.
Bei Pflanzen besteht über so genannte Tüpfel eine Verbindung zur Nachbarzelle (Austausch
von Informationen, Stoffen). Bei tierischen Zellen erfolgt Aufnahme über Endocytose.
Oberflächenproteine befinden sich an der Außenseite der Membran. Sie dienen u.a. den
Antikörpern als Erkennungsmerkmal (vergl. AB0-Blutgruppensystem)
feste Schutzschicht aus Zellulose und Pektin, dient u.a. dem mechanischen Schutz und dem
Schutz vor Austrocknung (nur bei Pflanzen zu finden!)
08.08.08
Kapitel 06.02: Die Zelle
27
Endomembransystem einer eukaryotischen Zelle
Quelle Grafik: Public domain by Wikicommonsuser LadyofHats (Marina Ruiz) - Thank you!
http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Endomembrane_system_diagram_de.svg
08.08.08
Kapitel 06.02: Die Zelle
28
Stammbaumeinordnungen
Bakterien Archaebakterien
Pflanzen
Pilze
Einzeller Vielzeller
Tiere
Einzeller
3
1
Vielzeller
Zeit
4
2
7
5
6
- heute
8
9
10
11
Ur-Einzeller
08.08.08
Kapitel 06.02: Die Zelle
29
Einzellige Algen und Zellkolonien
Algen können als Einzeller oder als Mehrzeller (Algenkolonie) auftreten. Besteht da eigentlich ein
Zusammenhang? (Tipp zum Mikroskopieren: Iod-Kaliumiodid macht die Geißeln sichtbar)
a) Chlamydomonas
Potentiell unsterbliche einzellige Grünalge, welche vor allem im unteren Bereich
von sauerstoffreichen Seen lebt. Sie ist mit ihren zwei Geißeln sehr beweglich und
hat vergleichbar mit Euglena einen Augenfleck.
b) Gonium (4-16), Pandorina (16) und Eudorina (32)
Alle bestehen aus identischen Zellen (immer Vielfache, also 2,
4, 8, 16, 32), die sich alle noch teilen können und durch eine
Gallerthülle verbunden sind. Wird die Hülle zufällig aufgerissen,
so sind sie weiterhin einzeln lebensfähig.
c) Kugelalge Volvox
Von Mai bis August findet man Volvox in Tümpeln und Teichen besonders häufig. Sie besteht aus bis
zu zwanzigtausend Zellen, die über Plasmabrücken verbunden sind. Nicht alle Zellen sind gleich. Es
gibt spezielle Zellen zur Fortbewegung, Fortpflanzung oder Ernährung. Zur Fortpflanzung wachsen im
Inneren der Hohlkugel Tochterzellen heran. Sind sie groß genug, reißt die Kugelalge auf und setzt die
Tochterkugeln frei. Die Mutterkugel stirbt dabei.
Formenvielfalt der Familie der Familie der „Volvocacaee“
Oltmansiella
Gonium
Stephanosphaera
Pandorina
Eudorina
Pleodorina
Volvox
4 Zellen, bandförmig
4-16 Zellen, flach
4-16 Zellen, kranzförmig
16 Zellen mehrschichtig
32 Zellen, mehrschichtig,
128 Zellen, Hohlkugel
1000-20000 Zellen, Hohlkugel
Zusatzinformationen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Zellkolonie
http://de.wikipedia.org/wiki/Alge
http://de.wikipedia.org/wiki/Chlamydomonas
http://de.wikipedia.org/wiki/Volvox
http://de.wikipedia.org/wiki/Chlorella
08.08.08
Kapitel 06.02: Die Zelle
30
Vergleich von einzelligen Algen, der Kolonien und Volvox
Zahl der Zellen:
Chlamydomonas
1
⇒ Einzeller
Gonium
4-16 identische
Zellen
⇒ Vielzeller
flache Scheibe
(mit 2 Geißeln je
Zelle)
alle Lebensfunktionen
→
(ebenso)
Eudorina
32 identische Zellen
⇒ Vielzeller
Volvox
bis zu 20000 Zellen
⇒ Vielzeller
mehrlagige Scheibe
(mit 2 Geißeln je
Zelle)
alle Lebensfunktionen
→
(ebenso)
Hohlkugel
→
(ebenso)
→
(ebenso)
- 2 gleiche Geißeln
- Kolonie (d.h.
Verbund gleicher
Zellen)
→
- manche Arten
haben nur einen
Chloroplasten
Geißeln ragen nach
außen, so das die
Bewegung nur
eingeschränkt ist (da
keine Koordination
erfolgt)
→
Verbindung der
Zellen
untereinander mit
Plasmabrücken
⇒ Koordination
Vermehrung durch
Tochterkugeln, die
ungeschlechtlich
im Inneren gebildet
werden
⇒ Zelltod beim
Aufreißen der
Mutterkugel
- potentiell
unsterblich
- potentiell
unsterblich
- potentiell
unsterblich
Form
einzellig
(mit zwei Geißeln)
Aufgaben der
einzelnen
Zellen:
alle
Lebensfunktionen
(z.B. Fortbewegung,
Reaktion auf Reize,
Ernährung & Stoffwechsel, Fortpflanzung)
Vermehrung durch
Teilung ⇒ potentiell
unsterblich
Besonderheiten
Spezialisierung der
Zellen, d.h. Aufgaben sind auf verschiedene Zellen
verteilt. Z.B.: Zellen
für die Ernährung,
Bewegung, Fortpflanzung usw.
Verschiedene Arten von Zellen bei Volvox
(= Zelldifferenzierung)
kleine Körperzellen
große Fortpflanzungszellen
z.B. Zur Ernährung, Bewegung usw.
keine Teilungsfähigkeit
durch ungeschlechtliche
Fortpflanzung entstandene
mehrzellige Tochterkugeln
durch geschlechtliche
Fortpflanzung entstandene
Spermien u. Eizellen
Aufgabe zum Nachdenken:
Welche Vorteile/ Nachteile bietet Spezialisierung? (Vergleiche Volksschullehrer, Fachlehrer am
Gymnasium)
08.08.08
Kapitel 06.02: Die Zelle
31
Fragen zur Wiederholung und Testvorbereitung
Klasse 7/8 & Oberstufe
1. Zeichne ein Schema des Lichtmikroskops. Beschrifte alle wichtigen Abschnitte
2. Was versteht man unter „Auflösevermögen“? Wie wird die Gesamtvergrößerung eines Mikroskops
berechnet?
3. Was ist ein Elektronenmikroskop?
4. Mit dem Elektronenmikroskop können keine lebenden Tiere beobachtet werden. Weißt Du warum?
Weshalb verwendet man es dennoch in der Biologie?
5. Nenne die kleinste Einheit des Lebens und nenne Beispiele für tierische und pflanzliche Einzeller
6. Zeichne und beschrifte den Aufbau einer vollständigen Pflanzenzelle
7. Erkläre den Begriff „Organell“ und erkläre den Unterschied zu dem Begriff „Organ“
8. Nenne die Dir bekannten Organellen und ordne Ihnen ihre Funktion zu.
9. Nenne Unterschiede zwischen tierischen- und pflanzlichen Zellen?
10. Auf welche Weise wird von Zellen Eiweiß produziert?
11. An welchen Orten laufen Photosynthese und Atmung genau ab?
12. Wie gelangen eigentlich die für die Atmung notwendigen Gase zu den Mitochondrien?
13. Bakterienzellen sind bis zu 1000mal kleiner als Pflanzenzellen. Welche Rückschlüsse lässt das
auf ihren inneren Aufbau zu?
14. Wie unterscheiden sich Pantoffeltierchen, Amöbe, Euglena und die Zwiebelhaut im
Lichtmikroskopischen Bild?
15. Schwämme und die Kugelalge Volvox werden genau wie höhere Pflanzen und Menschen als
Mehrzeller bezeichnet. Vergleiche Mehrzellern mit Einzellern hinsichtlich ihrer Unterschiede
16. Euglena wird auch als Augentierchen bezeichnet. Ist diese Bezeichnung völlig korrekt? Begründe
mit einer Gegenüberstellung
17. Welche Aufgaben hat die Vakuole?
18. Vergleiche Vakuole und Zellplasma
19. Vergleiche Muskel-, Fett- und Gehirnzellen hinsichtlich ihrer Anzahl an Mitochondrien
20. Welche Wirkung hat Traubenzucker vor Klassenarbeiten?
21. Was ist der Unterschied zwischen einer Organelle und einem Organ?
22. Warum brauchen Pflanzenzellen im Gegensatz zu tierischen Tüpfel?
23. Sind Verbindungen zwischen tierischen Zellen (z.B. Muskelzellen) notwendig?
24. Welche Vorteile bringt eigentlich die Koloniebildung bei Algen?
25. Vergleiche tierische und pflanzliche Merkmale bei Pantoffeltierchen, Euglena, Chlamydomonas,
und Volvox.
26. Wie viel Teilungsschritte sind notwendig, um aus einer Zelle Chlamydomonas eine Kolonien von
Gonium, Pandorina und Eudorina zu bilden?
27. Was passiert, wenn man jeweils Gonium, Eudorina & Volvox eine Zelle aus dem Verband
entreißt?
28. Spermien und Eizellen sind ebenfalls aus einer Zelle aufgebaut. Begründe, ob es sich um Einzeller
im eigentlichen Sinne handelt.
29. Warum ist es so wichtig, dass die Eizelle soviel größer als das Spermium ist.
08.08.08
Kapitel 06.02: Die Zelle
32
Oberstufenfragen
30. Was versteht man unter dem Begriff „Gewebe“? Nenne Beispiele beim Menschen und bei einer
beliebigen Pflanze
31. Warum haben Einzeller in der Regel eine komplettere Ausstattung mit Organellen als Mehrzeller?
32. Warum befinden sich Ribosomen oft auf dem ER?
33. Milchzucker (=Laktose) kann von einigen Menschen nicht verdaut werden. Gibt es vielleicht eine
Ursache auf Zellebene (die mit dem Erbgut und/oder den Ribosomen zusammenhängt)?
34. Erkläre den genauen Aufbau enes Elektronenmikroskops und erläutere seine Funktionsweise
35. Erkläre den Zusammenhang von Pflanzenfarben und dem Aufbau von Zellen?
36. Nenne Beispiele für Pflanzenfarben und gehe auf Veränderungen innerhalb der Blühperiode ein.
37. Was sind Anthocyane?
38. Nenne Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen tierischen und pflanzlichen Einzellern sowie
den entsprechenden Mehrzellern.
39. Plastiden wie Chloroplasten und Mitochondrien verfügen über eine eigene kernlose DNA und eine
Doppelmembran. Erkläre diese Befunde
40. Was passiert mit Teer in der Lunge?
41. Was ist der Unterschied zwischen freien und ER-gebundenen Ribosomen?
42. Wie kann es zu Organabstoßung nach einer Transplantation kommen?
43. AB0-System: Wieso muss man auf die Blutgruppe beim Spenden achten?
08.08.08