Herzlich willkommen! Passerelle Biologie
Organisation Semesterplan Campbell Biologie, ppt Übersichtsplanung pro Thema Vorbereitung / Nachbearbeitung: 1-2h / Woche Anwesenheit, Pünktlichkeit, Gründlichkeit 5-6 Prüfungen à 80 min Eigenverantwortung
Was ist «Biologie»? aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie: Biologie (altgr. βίος bíos Leben und λόγος lógos Lehre ) ist die Wissenschaft des Lebendigen. Sie befasst sich mit allgemeinen Gesetzmäßigkeiten des Lebendigen, aber auch mit den speziellen Besonderheiten der Lebewesen, ihrem Aufbau, ihrer Organisation und Entwicklung sowie ihren vielfältigen Strukturen und Prozessen. Was ist «Leben»?
7 Eigenschaften des Lebens 1. Stoffwechsel: Aufbau, Abbau und Umwandlung von Stoffen im Körper 2. (Eigenständige Fortbewegung) 3. Reaktion auf Reize von Aussen 4. Eigenständige Fortpflanzung 5. Wachstum, Vererbung und Entwicklung 6. Organisieren und regulieren sich selbst (Homöostase) 7. Evolutionäre Anpassung
5 Fortpflanzung: Zellteilung (Mitose) Geschlechtliche Fortpflanzung (Meiose) Vegetative/ ungeschlechtliche Vermehrung Klone, genetisch identisch
6 Vererbung, Wachstum, Entwicklung: DNA: Alle Informationen sind darin gespeichert
7 Soffwechsel: Aufbau, Abbau und Umwandlung von Stoffen
8 Reaktionen auf die Umwelt, Reize: Äusserer Reiz (durch Umwelt): Innerer Reiz (im Körper): Tiefer Blutzuckerspiegel Reaktion
9 Homöostase: Selbstregulation, Anpassung an die Umwelt
1 0 Evolutionäre Anpassung: Hermeline, Frettchen: Sommerfell: braun Winterfell: weiss, dick
Kap. 6: Zellbiologie Zelle = kleinste Einheit des Lebens Quelle: www.bilder.mpg.de
Biologische Systeme und ihre Biosphäre Ökosystem Lebensgemeinschaft Population Organismus Organ Gewebe Zelle Zellorganell Biomolekül Ebenen
Untersuchungen von Zellen mittels Mikroskopie
Die Geschichte der Zellbiologie 1665: Robert HOOKE prägte den Begriff Zelle (cellula, Kämmerchen), nachdem er diese im Gewebe des Flaschenkorks mit Hilfe eines der ersten Mikroskope entdeckte und detailliert aufzeichnete.
Um 1680: Antoni van LEEUWENHOEK entdeckt mit einem selbstgebauten Mikroskop Einzeller, Spermatozoen und Bakterien Blutzellen
1839: Zelltheorie: Alle Lebewesen sind aus Zellen und ihren Produkten aufgebaut. Grundsatz der Biologie: Jede Zelle entsteht aus einer Zelle.
Rasterelektronenmikroskop (REM) Quelle: www. ruhr-uni-bochum.de Transmissionselektronenmikroskop (TEM) Quelle: www.metalle.uni-bayreuth.de Lichtmikroskop (LM) Quelle: www.u-helmich.de
Lichtmikroskop
Transmissions-Elektronen-Mikroskop (TEM)
Raster-Elektronen-Mikroskop (REM)
Erythrozyten und Leukozyt Quelle. www. micro.ronaldschulte.nl Erythrozyten und Trypanosomen Quelle. www.botanik.de Influenzavirus Quelle: www.spiegel.de
Zelltypen Bakterien = prokaryotische Zellen Pflanzen und tierische Zellen = eukaryotische Zellen
Warum gibt es keine Riesenzellen? Oberfläche und Volumen Länge 2m Breite 2m Höhe 2m Länge 4m Breite 4m Höhe 4m Oberfläche 24m 2 Volumen 8m 3 Grösseres Verhältnis, Faktor 3 Oberfläche 96m 2 Volumen 64m 3 Kleineres Verhältnis, Faktor 1.5 Das Volumen nimmt in der dritten Potenz zu, die Oberfläche im Quadrat. Dadurch verringert sich das Verhältnis von Oberfläche zum Volumen eines Körpers. Kleine Körper haben im Verhältnis zu ihrem Volumen eine relative grosse Oberfläche!
Warum gibt es keine Riesenzellen? Viele kleine Zellen Riesenzelle Stoffaustausch erfolgt viel schneller, da viel mehr Oberfläche zur Verfügung steht. (Diffusion) Stoffaustausch durch Diffusion erfolgt langsam. Zellen haben eine optimierte Grösse, um nicht zu viel Wärme zu verlieren.
Einzeller vs. Vielzeller Spezialisierung! Quelle:www.spiegel.de Quelle: www.imagesanimal.blogspot.com
Organisationsstufen eines Organismus Zelle Gewebe Organ Organsystem Organismus
Die tierische Zelle
Cytoplasma Das Cytoplasma ist der gesamte lebende Inhalt einer Zelle, der nach außen hin von der Zellmembran umschlossen wird. Das Cytoplasma besteht aus: - Zellflüssigkeit (Cytosol) - Zellskelett (Cytoskelett) - Zellorganellen Quelle: www.biokurs.de
Der Zellkern enthält Erbinformation (Gene) steuert Zellvorgänge doppelte Membran Kernporen Kernkörperchen
Das endoplasmatische Retikulum sehr variabel System aus Kanälen, Röhren & Bläschen Verbindung zu Kernmembran & Golgi-Apparat rauhes (mit Ribosomen) & glattes (ohne Ribosomen) ER Das Ribosom Proteinsynthese frei im Zellplasma oder am ER
Der Golgi-Apparat Stapel flacher membranumgrenzter Räume Lagerung & Umbau von Stoffen aus dem ER schnürt Vesikel ab
Das Lysosom
Das Mitochondrium Zellatmung (Kraftwerke der Zellen): Glukose + O 2 CO 2 + Wasser (H 2 O) + Energie (ATP) und Wärme besitzt eigene Erbinformation Vermutung: eingewandertes Bakterium
Das Cytoskelett
Zellmembran / Plasmamembran
Zellmembran / Plasmamembran grenzt Zelle nach aussen hin ab semipermeabel regelt Stoffaustausch mit Umgebung Extrazelluläre Flüssigkeit Zytoskelett Zellflüssigkeit
Die Pflanzenzelle
Nur bei Pflanzen: Chloroplasten Ort der Photosynthese: CO 2 + Wasser (H 2 O) + Licht Glukose + O 2 Vermutung: eingewandertes Bakterium Besitzt eigene Erbinformation
Nur bei Pflanzen: Vakuole Speicherung von Wasser und darin gelöster Stoffe Macht ca. ¾ des gesamten Zellvolumens aus
Nur bei Pflanzen: Zellwand Befindet sich ausserhalb der Zellmembran Sorgt für Struktur, Schutz und Stabilität der Zelle Wirkt dem Druck der Zellsaftvakuole entgegen
Die Endosymbiontentheorie: Entstehung der Mitochondrien und Chloroplasten durch eingewanderte Bakterien Campbell, S. 334
Das Bakterium Bakterien besitzen auch eine Zellwand, jedoch ist diese anders aufgebaut als die der Pflanzen!