Biologie - Grundlagen und Zellbiologie

Bei der Befruchtung verschmelzen von der Eizelle und dem Spermium je zwei haploide Gameten zu einem diploiden Chromosom. Es ist also jedes Chromosom zweimal vorhanden. 

Bei der Meiose teilt sich ein diploid Kern in zwei Teilungsschritten in vier haploide Kerne mit unterschiedlichem Erbgut.

• Zuerst wird ausserhalb der Mitochondrien Glucose-Moleküle in zwei Brenztraubensäure aufgeteilt
• Diese werden in den Mitochondrien mit Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid und Wasser abgebaut
• Die Energie, welche dabei frei wird, dient zur Herstellung von ATP

Tierische Zellen können bei Sauerstoffmangel vorübergehend anaerob arbeiten. Sie dient als Energielieferant zur Überbrükcung einer Zeit mit schlechter Sauerstoffversorgung (Sprinten ohne Aufwärmen usw.)

Zur alkoholischen Gärung sind nur Hefepilze fähig. Die Pilze wandeln bei Sauerstoffmangel Glucose in Alkohol um. 

  6 CO2 + 6 H2O --> C6H12O6 + 6 O2

Die Energie wird nicht aus dem Licht, sondern durch die Oxidation von anorganischen Stoffen gewonnen.

Es wird aus Kohlenstoffdioxid und Wasserstoffen Glucose und Wasser hergestellt. 

• Der passive Transport geschieht durch Diffusion und setzt Konzentrationsgefälle voraus
• Der aktive Transport muss Energie (ATP) aufwenden um durch die Membran (gegen den Strom)zu kommen

Diffusion

• Ganz kleine Teilchen diffundieren durch die  Lipid-Moleküle. Diese Diffusion ist nicht selektiv und passiv

Erleichterte Diffusion

• Durch Proteintunnel und Carrier diffundieren bestimmte Ionen und Teilchen. Dies ist selektiv und (ausser bei manchen Carrier) passiv. 

Zellen ohne feste Wand schwellen durch die Wasseraufnahme an und können platzen.

Um dies zu verhindern, beeinflussen wandlose Einzeiller im Süsswasser ihren Wasserhaushalt aktiv, indem mit einer pulsierenden Vakuole das eingedrungene Wasser gesammelt und danach ausgepumpt wird.

Zellen mit einer Umgebung mit höherer Konzentration geben Wasser ab.

Bei Zellen mit Zellwand sinkt der innere Druck der Zelle. Der Zellinhalt schrumpft und kann sich von der Wand Lösen. Dadurch welken Pfanzenteile ab. Dies nennt man Plasmolyse. 

Pflanzenzelle

• Die Zelle nimmt Wasser auf. 

Tugor

• Der Zellinhalt schwillt an und drückt zunehmend von innen auf die Zellwand. Der Innendruck ist der Tugor

Wanddruck

• Kann sich nur zu einem gewissen Grad vergrössern. Gibt also einen Gegendruck ab.
• Dies verhindert eine weitere Wasserzunahme

Es ist die Stelle, welche das Molekül an das Enzym bindet.

Wenn sich ein Protein erwärmt, kann sich die Struktur eines Proteins so verändern, dass es seine Wirkung verliert. Es wird dabei zwar nicht gespalten, jedoch werden sie inaktiviert. 

Es gibt an, wie viele Substrat-Moleküle ein Enzym in einer Sekunde bearbeitet.

Lebewesen tauschen ständig Stoffe und Energie mit ihrer Umgebung aus. Sie stehen um Fliessgleichgewicht, d.h., sie regulieren ihren Stoffwechsel so, dass ihre Zusammensetzung konstant ist. Es wird also die gleiche Anzahl an einem Stoff aufgenommen wie ausgeschieden.

Bei tieref Konzentration eines Produktes stet der Kern das Rezept für das bestimmte Enzym her. 

Die Ribosome erstellen das Enzym. Die Konzentration des Produktes steigt. 

Dies wird dem Kern gemeldet. Dieser fährt die Produktion des Enzyms ein. 

Das heisst, dass ein Enzym nur ein bestimmtes, dazu passendes Substrat verarbeiten kann (Schlüssel-Schloss-Prinzip)

Enzyme können aus einem bestimmten Substrat nur ein Produkt erzeugen

• Enzyme sind die Arbeiter einer Zelle
• Jedes Enzym katalysiert eine chemische Reaktion
• Enzyme wirken in einer Reaktionskette --> Jedes Enzym bearbeitet den Stoff und gibt ihn weiter.

Plasmatische Kompartimente enthalten Plasma

• Plasma mit hohem Proteingehalt, dickflüssig

Nichtplasmatische Kompartimente enthalten eine wässrige Lösung

• wenig oder kein Protein vorhanden

Aufbau

• Nur bei Pflanzenzelle vorhanden
• Zellwand besteht mehrheitlich aus Cellulosefasern.
• Die Primärwand ist dehnbar und relativ dünn.
• Die Sekundärwand wird nach Abschluss des Zellwachstums erstellt. Diese ist ziemlich starr.
• Über die Tüpfel (feine Poren) verbinden sich benachbarte Zellen mit einem Cytoplasmastrang um Informationen auszutauschen

Funktionen

• Schutz und Stütze der Zelle, da kein Skelett vorhanden wie bei tierischen Zellen

• Regelt Stoffaustausch
• ermöglicht Kommunikation zwischen den Zellen
• ermöglich Reaktion auf Reize

• Kompartimentierung
• Proteinsynthesen ("Proteinfabrik")

• Kompartimentierung
• Lipidsynthese ( Herstellung von Membranlipiden )
• Stoffumwandlungen (z.B Kohlenhydrate)

• Transportieren und lagern von Stoffen

• Lagerplatz für Reserve-, Farb- und Abfallstoffe

• Träger des Erbguts
• Steuerung der Zelle

Aufbau

• Entstehen durch Teilung von bestehenden Mitochondrien
• Können Proteine selbst herstellen
• Fadenähnliches Aussehen
• Enthalten zahlreiche Enzyme

Funktion

• Wandeln Stoffe in Energie um. Erzeugen aber keine Energie!
• Entweder Fotosynthese oder durch Nahrung.
• Zellatmung

• Nur bei Pflanzenzelle
• Fotosynthese

Proteinsynthese

• Elemente des Cytoskeletts
• Stütze
• Bewegung

 Organellen mit Hülle aus zwei Membranen

• Enthalten Plasma und DNA
• Entstehen durch Teilung aus ihresgleichen

Organellen mit einfacher Membran

• Enthalten nicht-plasmatische, Wässrige Lösungen
• Entstrehen, indem sich Membranstücke von bestehenden Organellen abschnüren

Organellen ohne Membran

• Enstehen durch Selbstaufbau ohne Mutterorganelle

• Membranen umschliessen die Zelle, viele Organellen und durchziehen das ganze Plasma.
• Anteil an die Masse der Zelle kann bis zu 90% ausmachen.
• Kann man sich vorstrellen als gespanntes Häutchen.

• hydrophilen Kopf
• lipophilen Doppelschwanz

• Grenzen Zellen und Organellen ab
• Arbeiten selektiv, gewinne Stoffe durchlässig, für andere nicht.
• Durchlässigkeit ist veränderbar.
• Tunnelproteine öffnen einen Tunnel für Carrier-Proteine.

• Grenzen Zellen und Organellen ab
• Arbeiten selektiv, gewinne Stoffe durchlässig, für andere nicht.
• Durchlässigkeit ist veränderbar.
• Tunnelproteine öffnen einen Tunnel für Carrier-Proteine.

• Miteinander verbundene Dictyosomen ergibt den Golgi-Apparat