Zellen

• Merkmal des Lebens = Aufnahme - Umwandlung - Abgabe von Stoffen

Zellen sind offene Systeme. Sie tauschen Stoffe und Energie mit ihrer Umwelt aus.

Merken: Lipide = Fette, Proteine = Eiweiß, Kohlenhydrate = Zucker, Stärke

Biomembran = eine Doppelmembran, in ihr sind viele Proteine, viele Lipide & Kohlenhydrate

• Membran besteht aus einer zähflüssigen Lipiddoppelschicht in der Proteine „schwimmen“

• manche Proteine tauchen nur teilweise in die Doppelschicht ein

• Proteine sind eingelagert

• An Protein und Lippidereste können Kohlenhydrate dran sein

• Abgrenzung der Zelle nach außen —> Zellmembran

• Abgrenzung von Zellorganellen nach außen, dadurch Unterteilung in Reaktionsräume (Kompartimente z.B. Vakoule - Tonoplast, Chloroplast, Mitochondrium, Zellkern - Doppelmembran)

• Regulation des Stoffaustausch zwischen Zellen und Umgebung —> z.B. integrale Proteine

• Information Aufnahme (bei Nervenzellen —> Rezeptoren)

• Erkennen von Körpereigenen und Körperfremden Zellen —> Kohlenhydratreste

- weil die Biomembran kein starres Gebilde ist

Konzentrationsausgleich durch Vermischung verschiedener Teilchen durch die Eigenbewegung der Teilchen (Brownsche Molekularbewegung), hauptsächlich in Gasen und Flüssigkeiten

z.B. in der Natur: Wassertransport innerhalb der Wurzelhaarzelle, im Alltag: Süßen von Tee, Deospray im Raum

Diffusion durch eine semipermeable (halbdurchlässige) Membran z.B. in der Natur: Wassertransport aus dem Boden in die Wurzelhaarzelle im Alltag: Platzen von Kirschen bei Regen, Saftbildung beim Salzen von Gurkenscheiben

• braucht kein Transportprotein um das hydrophobe innere der Lipiddoppelschicht zu überwinden. —> sehr langsamer Prozess Bsp.: Wasser, Fettsäuren, amphile Moleküle (z.B. Ethanol)

• unspezifisch (Teile passieren einfach) Zelle hat kein Möglichkeit Aufnahme oder Abgabe dieses Stoffes zu steuern

• Transport von kleine fettlöslicher Moleküle

• Spezifisch

• Transport von ganz bestimmten großen Molekülen z.B Glucose m. H. von Membran- /Transportproteinen

• viel schneller als einfache Diffusion

• Kanalproteine aus Arminosäuren —> „Tunnel“, lassen bestimmte Stoffe durch z.B. Wasser

• elektrisch Spannung oder Signalmoleküle gesteuert

• Transport vou hydrophylen Teilechen z.B. Wasser

• Bsp.: Ionenkanäle, Wasserkanäle (permanent geöffnet)

• Transport von größeren Molekülen z.B. Glucosce

• Bindung der Molekule an Carrier (Transportproteine)

• durch Bindung des Moleküls verändert sich die räumliche Struktur des Carries

—> kein Energieverbrauch, ohne Energieaufwand, ohne ATP. Konzentrationgegälle ist treibende Kraft

—> Stofftransport entlang Konzentrationgefälle oder Konzentrationgradiente

• Spaltung von ATP direkt mit dem Transportprozess gekoppelt

• direkt mit Energie verbunden

• Energie stammt aus ATP, Redoxreaktionen oder Lichtenergie

• Stofftransport nur eine Richtung z. B. Ionentransport

• Indirekt mit Energie verbunden

• Molekül wird zusammen mit anderen Molekülen in gleiche Richtung (Symport) oder entgegengesetzte Richtung (Antiport) transportiert

• z.B. Cotransport von Glucose und Na+ Ionen in Epizellen des Dünndarms

—> mit Energieaufwand

—> Stofftransport entgegen Konzentrationsgefälle von niedriger zu hoher Konzentration

Plasmolyse: (Zwiebelzelle mit Kaliumnitrat-Lösung)

Ist das schrumpfen und sich anschließend ablösen von Protoplasten („lebender Zellleib“ - alles außer Zellwand) von der Zellwand durch Wasseraustritt aus der

• hypertonische Umgebung (Caußen > Cinnen)

• Volumen des Zellplasmas nimmt ab, da es Wasser an die Ungebung verliert

• das zunehmend entwasserte Zellplasma löst sich von der Zellwand, zusammengedrückt durch den osmotischen Druck der umgebenden Lösung

• Vakoule verliert an Volumen

• Wasser wird aus der Zelle gezogen, löst sich ab und schrumpff

(Zwiebelzelle mit Wasser)

Ist die Zunahme des Zellinhaltsvolumens durch osmatische Wasseraufnahme in die Vakoule bei hypotonischer Auflösung. Protoplast legt sich wieder an die Zellwand an

• Isotonische Umgebung, ausgeglichene Konzentration (Caußen = Cinnen)

• die etwas elastische Zellwand übt Gegendruck aus

• nur solange Wasseraufnahme bis der osmodische Druck in der Zelle durch den Gegendruck der elastischen Zellwandgerade ausgeglichen ist

• Osmotisch wirksam ist vorallem der Zellsaft in der Vakuole

• hinzugeben von destilierten Wasser —> hypotonische Umgebung

—> Beide Vorgänge passieren nur in lebenden Zellen

• Wurzeln verankern die Pflanze im Boden, geben ihr Halt

• Wasser und gelöste Nährsalze, der für Wachstum, Ernährung uns andere Lebnsfunktionen gebraucht werden, werden durch die Wurzel aufgenommen

• Stoffspeicherung

Zweikeimblättrige Pflanze: Hauptwurzelsystem; Einkeimblättrige Pflanze: sprossbürtiges Wurzelsystem

• Bringen Laubblätter ins Licht und Blüten werden leicht erreichbar gemacht

• Leitung von Stoffen (z.B Wasser, Nährstoffe)

• Stabilität

• Stoffspeicherung

• teils Photosynthese

• graute (Stängel, weich und saftig), oder

• Verholzt (Stamm, Äste, Zweige fest und verholzt)

• Fotosynthese

• Gasaustausch

• Transpiration (Abgabe von Wasser/Wasserdampf)