Biologie: Grundlagen und Zellbiologie

• in grüne Chloroplasten für die Fotosynthese
• in farbige Chromoplasten als Farbstoffträger
• in farblose Keukoplasten als Stärkespeicher

• Zellatmung ist die vollständige Oxidation von energiereichen Stoffen in energiearme Stoffe.
• Glucose + Sauerstoff liefert Energie und als Beiprodukt Kohlenstoffdioxid + Wasser

ATP bedeutet Adenosintriphosphat.

Da die freigewordene Energie irgendwie an die richtigen Stellen übertragen werden muss, möchte man dies natürlich möglichst effizient erledigen. Wärmeenergie beim Transport wäre dann nicht praktisch. Da Zellen sowieso hitzeempfindlich ist, erledigt man den Transport mit Hilfe von ATP.

ATP ist der universell einsetzbare Energieträger der Zelle. ATP wird aus der Energie gebildet, dass bei der Oxidation von Glucose frei wird.

Unterschiede

• Abbau der Glucose erfordert viele Reaktionsschritte.
• Abbau von ATP braucht nur 1 Reaktionsschritt
• ATP Ist universell verwendbar. Alle Zellen laufen primär mit ATP-Energie.

Wieso bilden wir dann nicht nur ATP?

• ATP eignet sich nicht als Energiespeicher für grosse Mengen, weil der Energiegehalt viel kleiner ist als z.B von Fetten.

Aufgaben

• Stützt die Zelle und stabilisirert die Organellen
• Bei Zellen ohne Zellwand bestimmt das Skelett die Form und ermöglicht Formänderungen
• Ermöglicht Bewegung durch Motorproteine (Energie dafür liefert ATP dass in ATP + P gespalten wird )

Aufbau

• Bestehen aus Mikrotubuli (Proteinröhrchen) und Mikrofilamente (Proteinfäden)

Definition

• Geisseln und Wimpern sind feine Ausstülpungen der Zelle, die der Fortbewegung dienen.
• Aufbau ist bei allen gleich. 9x Mikrotubuli-Paare im Kreis und 2x Mikrotubuli im Zentrum.

Unterschiede

• Geisseln sind länger, in kleiner Zahl vorhanden und können eine Zelle ziehe oder stossen
• Wimpern sind kürzer, in grosser Zahl vorhanden, Schlagbewegungen sind koordiniert.

Procyten

• Keine Organellen
• Kein Zellkern sondern eine Kernregion
• Zellwand besteht nicht aus Cellulose
• Keine Mitochondrien
• Bakterien sind Prokaryoten

Eucyten

• Zellen von Tieren und Pflanzen nennt man Eukaryoten
• Haben Organellen
• Haben einen Zellkern

• 78% Stickstoff
• 22% Sauerstoff

• Körperfremde Stoffe in körpereigene umwandeln
• Jede Zelle muss laufend assimilieren, für ihr Wachstum, Umbau etc.
• Autotrophe Zellen --> anorganische Stoffe -> Lichtenergie = organische Stoffe
• Heterotrophe Zellen --> organische Stoffe --> Bausteine zerlegen

Die Zelle braucht einen Betriebsstoff. Der energiehaltige Stoff wird dafür verbraucht. Das nennt man Dissimilation

• Produziert Bau/Reservestoffe für Wachstum, Erneuerung, Fortpflanzung
• Energie für die Zellaktivität
• Stoffaustausch und Stofftransport

• Nimmt Monosaccharide, Aminosäuren und Fettsäuren aus Polysaccharide,Proteinen und Fetten auf
• Durch Endocytose werden die Makromoleküle in Nahrungsvakuolen gespeichert und dort zersetzt
• Zersetztes Material wird ans Plasma abgegeben

• Eine Zelle zeilt sich in zwei Tochterzellen mit gleichem Erbgut auf --> Zellvermehrung

Einzeller

• Aus 1 Zelle werden 2 neue Zellen geschaffen, die alte verschwindet

Vielzeller

• Zellteilung entweder für Wachstum, Erneuerung oder Fortpflanzung. Zellen die sich nicht mehr teilen sterben ab.

• Auf jede Zellteilung folgt eine Interphase --> Verdoppelt Erbgut
• Im Interphasenkern liegen die Chromatinfastern und werden verdoppelt und zu Chromosomen spiralisiert
• Zellteilung beginnt mit der Kernteilung(Mitose) und endet mit Teilung des Cytoplasmas

• 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