1) Unterschiede zwischen tierischen und pflanzlichen Zellen

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1 1) Unterschiede zwischen tierischen und pflanzlichen Zellen Pflanzliche Zelle tierische Zelle - Zellkern randständig - Zellkern in der Mitte des Plasmas - Zellwand - keine Zellwand - Vakuole (= wässrige Lösung) - keine Vakuole (Flüssigkeit im Plasma) - Ponoplast - kein Ponoplast - Chloroplasten - keine Chloroplasten - autotroph - heterotroph 2) Biomembranen Eine der Hauptaufgaben der Biomembranen ist die Kompartimentierung, d.h. die Aufgliederung der Zelle in verschiedene Reaktionsräume (Kompartimente). Hierzu müssen sie sowohl Abschirmungs- als auch Transportfunktionen übernehmen, indem sie als Schranken den Durchtritt bestimmter Stoffe verhindern, als Schleusen das Passieren von gewissen Stoffen ermöglichen, oder auch als Pumpen einen Tarnsport GEGEN ein Transportgefälle übernehmen. Modell einer Elementarmembran: Bimolekulare Lipidschicht mit beiderseits aufgelagerter Proteinschicht. Davson & Danielli: Lage der Proteine auf der hydrophilen Außenseite Einheits- und Elementarmembran Strukturmodell von Davson-Danielli.

2 2.Membranmodell nach Sitte: Das Modell nach Sitte erklärt sowohl den Wasserdurchtritt durch Wasserporen, als auch den Durchtritt von Stoffen durch Tunnelproteine. unbefriedigend, da es einen ständigen Wasser- und Stoffdurchtritt ermöglicht! 3.Membranmodell nach Singer und Nicolson: Lipiddoppelschicht periphere = extrinse Proteine integrale = intrinse Proteine = Tunnelproteine mit nach außen ragenden KH-Seitenketten Spezifität Gefrierbruchelektronenmikroskopie, um Proteine sichtbar zu machen Funktion: grenzen das Cytoplasma gegen die wässrige Phase des Apoplasten ab Kompartimentierung Transport Energiekopplung Tonoplast - Plasmalemma Die Proteinmoleküle sitzen im, nicht auf dem Lipidfilm. Manche ragen durch die Lipidschicht hindurch. Die hydrophoben Bereiche stehen in Kontakt mit den hydrophoben Schwänzen der Lipidmoleküle. Die polaren Gruppen ragen nach außen.

3 4) Semipermeable Membran: eine Membran, die zwar für z.b. Wassermoleküle durchlässig ist, nicht aber für Zuckermoleküle. Eine solche Membran nennt man semipermeabel, was soviel wie "halbdurchlässig" heißt. 5) Osmose: Bei der Osmose handelt es sich um eine Diffusion mit Hindernissen (einseitige Diffusion). Und zwar wird die Diffusion durch eine Membran behindert, die nicht alle beteiligten Moleküle oder Ionen gleichermaßen gut durchlässt. Osmotische Zustandsgleichung: S = O (W+A) S = Osmotischer Sog O = Osmotischer Druck W = Wanddruck A = Außendruck K Fe (Cn) + 2 CuSo Cu Fe (Cn) 2 K So 6) Osmoregulation: Einzeller besitzen zur Osmoregulation kontraktile Vakuolen. Diese scheiden das über die Körperoberfläche und über den Zellmund aufgenommene Wasser durch Platzen nach Außen ab. Somit wird ein Platzen der Zelle verhindert. 7) Plasmolyse: Reaktionserscheinung der lebenden Zelle auf eine Konzentrationserhöhung des Außenmediums: Der Protoplast löst sich infolge osmotischer Wasserabgabe (Osmose) von der Zellwand und schrumpft. Verschiedene Formen der Plasmolyse sind: Grenzplasmolyse, Konvexplasmolyse, Konkavplasmolyse, Krampfplasmoloyse und Kappenplasmolyse. 8) Deplasmolyse: Das Gegenteil der Plasmolyse (Wasseraustritt aus der Zelle) ist die Deplasmolyse. Die Vakuole nimmt bei diesem Vorgang so lange Wasser auf, bis der Gegendruck der Zellwand, sowie der Druck des umgebenen Gewebes einen weiteren Wassereinstrom verhindern.

4 9) Diffusion: Als Diffusion bezeichnet man das Bestreben eines gasförmigen oder eines gelösten Stoffes, den ihm zu Verfügung stehenden Raum gleichmäßig zu erfüllen bzw. sich in einem Flüssigkeitsvolumen gleichmäßig zu verteilen. Dieser Vorgang beruht auf die Eigenbewegung der Moleküle (siehe auch Brown sche Molekularbewegung), deren Intensität von Temperatur und Druck abhängig ist. Teilchenstrom in Richtung des Konzentrationsgefälles; angestrebt wird ein Konzentrationsausgleich. ( Tinte in Wasser) hydrophil = wasseranziehend hydrophob = wasserabweisend isotonisch = gleicher Salzgehalt hypertonisch = Wasser wird entzogen Plasmalemma = Zellmembran Tonoplast = Membran, die das Cytoplasma von der Vakuole abtrennt. Carrier = Trägermolekül für zu transportierende Substanzen, tragen Ionen durch die Zellmembran Permeation = Durchdringen Endocytose = Einschleißen von Nährstoffen Chromosomen = enthalten Erbinformationen Aktiver Ionentransport = gegen das Konzentrationsgefälle Passiver Ionentransport = mit dem Konzentrationsgefälle Plasmolytikum: ist eine Substanz, die eine Plasmolyse auslösen kann, also z.b. Kochsalz, Zucker etc. (wasserlösliche Stoffe). Chloroplasten: große, grüne Organellen (nur in Pflanzen und Algen) enthält Chlorophyll Photosynthese (mit Hilfe der Energie des Sonnenlichts Herstellung aus Kohlendioxid und Wasser von kleinen, energiereichen, kohlenstoffhaltigen Moleküle; Nebeneffekt: Sauerstoff) Herstellung von Nährstoffmoleküle und Sauerstoff, was von Mitochondrien verwertet wird Cellulose: ist der Hauptbestandteil der pflanzlichen Zellwand. Ist ein Makromolekül, welches aus vielen 100 Glucose-Molekülen besteht. Zellwand ist wasserdurchlässig und durchlässig für fast alle Stoffe! Salzwasserciliat = lebt im Brackwasser Hämolyse = Zerstörung und Abbau der roten Blutkörperchen; als normaler Vorgang im Rahmen der ständigen Blutneubildung nach etwa 120 Tagen Lebensdauer eines Erythrocyten oder als übersteigerte Hämolyse bei bestimmten Bluterkrankungen.

5 Vakuole: membranumgrenzte Hohlräume, in denen sich der Zellsaft befindet (Zellsaft: überwiegend aus Wasser und verschiedenen darin gelösten Zuckern, Salzen und anderen chemischen Stoffen) zwei Stoffgruppen in Vakuole: Reservestoffe: aus dem Stoffwechsel der Zelle, kann aber wieder eingeführt werden Exkrete: werden nicht mehr gebraucht könnten giftig sein (wenn sie von der Membran nicht abgegrenzt wären) keine Ausscheidung von Exkreten (=innere Exkretion) kontraktile Vakuole: geben überschüssiges Wasser ab aktiver Transport: 1. Carrier nimmt Stoff auf (aus der Zelle) Schlüssel-Schloss-Prinzip 2. Energielieferant setzt sich an Carrier fest 3. Carrier öffnet sich zur anderen Seite und stößt Stoff ab 4. neuer Stoff (von außen) nistet sich ein (wieder Schüssel-Schloss-Prinzip) 5. Energie aufgebraucht 6. Carrier öffnet sich wieder zur inneren Seite 7. Stoff wird abgestoßen ist energieverbrauchend! passiver Transport: Beispiel: Aufnahme von Glucose (Energielieferant) Weg: Darm - Blut - Zelle (Konzentration: hoch - mittel - niedrig) Glucosetransport: keine Osmose, da gelöste Stoffe undurchlässig für Membran sind anderer Transportmechanismus: 2. Moleküle binden an Carrier (Trägermolekül) 3. Transport nur bei Konzentrationsgefälle (entlang dem Gefälle) 4. auch Stoffe, die nicht durch die Membran diffundieren können kostenneutral selektiv

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