Bio: Grundlagen und Zellbiologie

Als turgeszent (turgere, lat.: schwellen) bezeichnet man pflanzliche Zellen, bei denen die Vakuole prall gefüllt und die Zellwand durch den Turgor gespannt ist. Die Turgeszenz stabilisiert Zellen mit unverholzten Wänden.

Der Turgor (turgere, lat.: schwellen) ist der Innendruck in pflanzlichen Zellen. Er entsteht durch die osmotische Wasseraufnahme in die Zelle.

Gewisse Pflanzen können durch gezielte Änderungen des Turgors Teile ihres Körpers, z. B. Blätter, bewegen.

Bei der ungeschlechtlichen Fortpflanzung entwickeln sich die Nachkommen aus Körperzellen eines Lebewesens und haben dasselbe Erbgut wie diese.

Vakuolen sind Kompartimente mit nicht-plasmatischem Inhalt. Sie können zur Speicherung und zum Stoffabbau dienen. Die große Vakuole der Pflanzenzelle entsteht beim materialsparenden Wachstum der Zelle. Sie enthalt Zellsaft.

Bei der Verdauung werden die organischen Makromoleküle der Nahrung mit Verdauungsenzymen in ihre Bausteine gespalten (Eiweiße in Aminosäuren, Kohlenhydrate in Einfachzucker, Fette in Fettsäuren und Glycerin).

Vesikel sind kleine, durch eine Membran begrenzte Bläschen zum Transport oder zur Speicherung von Stoffen. Sie werden vom Membransystem des Cytoplasmas oder von der Zellmembran abgeschnürt bzw. eingebaut.

Die Makromoleküle der Vielfachzucker Stärke und Cellulose entstehen durch die Verknüpfung von vielen Glucose-Molekülen. Sie unterscheiden sich in der Art der Bindung, in der Verzweigung der Ketten und in der Zahl der Bausteine.

Vielzeller sind Lebewesen, die aus verschiedenartigen, nicht selbstständig lebensfähigen, meist diploiden Zellen bestehen. Zur geschlechtlichen Fortpflanzung bilden sie haploide Gameten. Ihre Lebensdauer ist beschränkt.

Das Wachstum der Lebewesen geschieht aktiv und planmäßig. Einzeller können durch Zellvergrößerung, Vielzeller durch Zelivermehrung und Zellvergrößerung wachsen. Manche Lebewesen wachsen bis zum Tod.

Der Wanddruck ist der Gegendruck der Zellwand, der bei der -osmotischen Wasseraufnahme in die Zelle durch Dehnung der Wand entsteht. Er begrenzt die Wasseraufnahme.

Zellen nehmen im reinen Wasser oder in hypotonischer Lösung Wasser auf. In hypertonischer Lösung geben sie Wasser ab.

Bei wechselwarmen Lebewesen schwankt die Körpertemperatur mit der Außentemperatur (- gleichwarm).

Die Wechselzahl ist Zahl der Substrat-Moleküle, die ein Enzym in einer Sekunde umsetzt. Sie liegt je nach Enzym und Bedingungen zwischen 1 und 600 000.

Nicht verholzte Pflanzenteile welken bei Wasserverlust. Die Zellen verlieren ihre -Turgeszenz. d. h., der Turgor und die Spannung der Zellwand nehmen ab.

Wimpern sind feine Plasmafortsätze der Zelle, die der Bewegung oder der Fortbewegung dienen Sie haben den gleichen Bau und die gleiche Funktionsweise wie Geißeln, sind aber kürzer und meist in großer Zahl vorhanden.

Enzyme sind wirkungsspezifisch, d. h., sie katalysieren nur eine einzige chemische Reaktion des Substrats.

Die Zellatmung ist eine Dissimilation, bei der Traubenzucker mit Sauerstoff vollständig zu Kohlendioxid und Wasser abgebaut wird. Sie setzt die ganze Energie frei, die bei der Fotosynthese im Traubenzucker gespeichert wurde (38 Moleküle ATP aus einem Molekül Traubenzucker). Der Abbau verläuft über viele Reaktionsschritte. Er beginnt mit der Glykolyse im Plasma und verläuft dann in den Mitochondrien.

Die Zelle ist die einfachste Struktur der Lebewesen, die selbstständig lebensfähig sein kann. Zellen sind meist 1/100-1/10 mm groß und stimmen unabhängig von der Art des Lebewesens in vielen Merkmalen überein. Zellen enthalten einen Bauplan und eine Betriebsanleitung in Form von DNA.

Die Zellmembran grenzt das Plasma nach außen ab. Sie reguliert den Stoffaustausch, ermöglicht die Reizaufnahme und die Kommunikation mit anderen Zellen. Die Zellmembran unterscheidet sich von anderen Biomembranen durch Kohlenhydrat-Moleküle auf der Außenseite, die als Erkennungs-Moleküle und als Antennen dienen.

Der Zellsaft ist eine wässrige Lösung in den Vakuolen. Er enthält Reservestoffe, Farbstoffe und Abfälle z. T. gelöst, z. T. in Form von Tröpfchen oder Kristallen.

Der Zellstoffwechsel dient der Herstellung von Baustoffen und zur Beschaffung der Energie für alle Aktivitäten der Zelle. Er umfasst die chemischen Umsetzungen in der Zelle (Assimilation und Dissimilation) und den Stoffaustausch durch die Membran.

Die Zellteilung beginnt mit der Teilung des Kerns in zwei identische Tochterkerne (Mitose) und endet mit der Teilung des Cytoplasmas in zwei meist etwa gleich große Hälften.

Die Zelltheorie wurde 1838 von Schleiden und Schwann formuliert und besagt: Alle Organismen bestehen aus mindestens einer Zelle. Die Zelle ist die kleinste Einheit des Lebens. Virchow ergänzte 1855: Zellen entstehen nur durch Teilung bereits vorhandener Zellen.

Die Zellwand wird von Pflanzenzellen durch die Ausscheidung des Wandmaterials aufgebaut (-Zellwandplatte). Sie besteht aus einer Grundsubstanz, in die Cellulosefasern eingebettet sind. In der Primärwand, die der Mittellamelle aufgelagert wird, liegen die Cellulosefasern ungeordnet. In den einzelnen Schichten der Sekundärwand, die bei der Verdickung der Wand gebildet wird, liegen sie parallel.

Die Zellwandplatte ist die membranumschlossene Platte, die sich bei der Zellteilung zwischen den beiden Tochterzellen durch die Verschmelzung von Golgi-Vesikeln bildet. Aus dem Inhalt der Golgi-Vesikeln entsteht die Mittellamelle, der dann die Primärwand aufgelagert wird.

Im Zellzyklus folgt auf eine Zellteilung eine lnterphase, in der die Zelle wächst und das Erbgut verdoppelt.

Die Zygote (zygotos, gr.: verbunden) entsteht bei der geschlechtlichen Fortpflanzung durch die Verschmelzung von zwei Gameten. Sie ist meist diploid.