Fragen💀🥲

Unbelebte:

• Stoffe & ihre Wechselwirkung

• Physik & Chemie beschäftigen sich damit

Belebende:

• Biologie beschäftigt sich mit Lebenden Lebewesen & Lebendserscheinungen

• Ganze Gruppe mit Eigenschaften müssen gemeinsam vorkommen, damit man Belebte von Unbelebten unterscheidet -> nur in Gesamtheit kennzeichnen sie ein Lebewesen

• Bsp.: Euglena -> besteht aus einer einzigen Zelle & besitzt alle Eigenschaften eines lebenden Organismus -> Zelle ist die kleinste selbstständige Lebenseinheit

• Mit Licht -> können Licht ausnutzen & Chloroplasten Kohlenstoffdioxid & Wasser zu organischen Verbindungen umsetzen => Fotosynthese

• Ohne Licht -> Durch dauernden Lichtmangel verliert Euglena an Chloroplasten -> kann aber, wenn genug organische Stoffe oder Teilchen da sind, weiter leben -> kann Stoffe als Nahrung aufnehmen

• Daher besitzt Euglena tierische & pflanzliche Eigenschaften!!

• Aufgenommene Stoffe stimmen nicht mit eigenen Körperstoffen über ein -> Stoffe müssen zuerst verdaut werden -> in kleinere Verbindungen zerlegt & chemische weiter umgesetzt -> dann daraus Zellbestandteile aufgebaut werden

• Ungeschlechtliche Fortpflanzung -> Geißeln werden abgebaut -> Zellkern teilt sich in 2 gleich große Folgekeren -> Zelle schnürt sich längs durch => 2 neue selbständige Zellen entstehen -> bilden Geißeln aus & wachsen

• Geschlechtliche Fortpflanzung -> 2 Euglena-Zellen + ihre Kerne verschmelzen -> entstandene Zelle & Zellkern teilen sich dann mehrmals => mindestens 4 Nachkommen entstehen

• berührt man das Vorderende ändert sich der Schlag & Bewegungsrichtung wird geändert -> Hindernisse werden dadurch ausgewichen werden -> Berührungsreize können über die ganze Zelloberfläche aufgenommen werden

• bewegt sich in Richtung des Lichts -> hält sich im hellsten Bereich auf -> Lichtreize werden von lichtempfindlichen Geißelverdickung aufgenommen => Fotorezeptor -> dreht sich, bis Fotorezeptor nicht mehr beschattet ist

• Kann auf Änderungen in der Umwelt reagieren -> Fähigkeit nennt man Reizbarkeit -> kann jede Zelle

Regulations:

• sucht aktiv nach Lichtverhältnissen in denen Fotosynthese möglich ist ohne Schaden

• verändert Position, sodass Störungen sich nicht bis gering auswirken -> Regulation

Anpassung:

•   Reagieren auf Umwelt normalerweise zweckgemäß

• Anpassung durch Entwicklung -> Evolution

Alle Lebewesen bestehen aus Zellen -> alle Zellen stimmen in wesentlichen Strukturen, Baustoffen und Funktionen überein -> Zellen entstehen nur aus vorhandenen Zellen

Lat. Cellula = kleine Kammer -> entdeckt von Robert Hooke (England, 17. Jhd., Korkzelle)

• Chloroplast in pflanzliche Zelle

• verschiede Öffnungspunkte -> Plasasmodesmen pf. Z. & Desmosom t. Z.

• Zellwand:

  • tierische Zellen haben keine -> nur dünne Zellmembran

  • bei pflanzlichen Zellen besteht aus Cellulose -> Öffnungen für Stofftransport „Tüpfel“

• Vakuolen: In Pflanzenzellen oft sehr groß – In tierischen Zellen eher unscheinbar

Zellkern/Nucleus:

• Erbgut/ DNA -> Steuerzentrum der Zelle,

• Kernhülle hat Poren -> Mit Cytoplasma (= gesamter Zellinhalt ohne Zellkern) in Verbindung

• Chromatin (DNA + Protein)

• Kernkörperchen (Nucleolus) -> produziert Ribosome

Mitochondrien:

• Kraftwerk“ der Zelle, durch Zellatmung Energie zu Verfügung,

• Befindet im Cytoplasma

• Bildung von ATP bei der Zellatmung

• Fettsäure- und Aminosäureabbau

• Aussehen: glatte äußere und stark gefaltete innere Membran, Christae = Falten der inneren Membran, Matrix (Innenraum), DNA, Ribosomen

Golgi-Apparat:

• Herstellung von Sekretstoffen

• Besteht aus Dictyosomen (-> Transport von Proteinen)

• Bildung der Zellmembran und Zellwand

• Verpackung von Lipiden und Proteinen aus der ER

• Aussehen: Zisternen (membranumschlossene Scheibchen), Transport-Vesikel (membranumschlossene Bläschen), Golgi-Apparat = Summe aller Dictyosomen einer Zelle

• Zelle und Organellen von Biomembran begrenzt

• Grundbau: Lipiden (Fette und fettähnliche Substanzen) & Proteinen (30-70%)

  • Lipide: Moleküle, die nicht in Wasser lösen -> besitzen aufgrund ihrer chemischen Reste (Lipiddoppelschicht) eine hydrophobe (wasserabweichende) und hydrophile (wasserliebende) Region -> bei Wasserkontakt kommen hydrophile Regionen zusammen

  • Kohlenhydratketten auf der Außenseite der Zelle -> Erkennen deren passendes Teil -> Bsp. Eizelle & Sperma

• Ist eine selektiv permeable Membran

in zwei große Gruppen eingeteilt werden:

• Eukaryoten: Pilze, pflanzliche & tierische Zellen

• Prokaryoten: Archaeen & Bakterien

Prokaryoten:

• Zelltyp: Protocyte 

  • einfache, kleine Zellen ohne Zellkern,

  • DNA liegt frei im Cytoplasma -> ist ringförmig (kleine DNA-Ringe – Plasmide)

  • Keine Kompartimente

  • Zellwand aus Murein, Zellmembran

  • Ribosome sind kleiner

  • vor 3.5 Milliarden Jahren entstanden

  • Fortbewegung durch Flagellen & fädige Strukturen zum Anheften an dem Substrat

  • Weniger starke Strukturierung des Cytoplasmas

  • Einzeller haben für Fortbewegung Geißeln

• Fasst von zwei Gruppen zusammen: Archaeen & Bakterien

• „Vorkernige“ -> weniger entwickelt als Eukaryoten

• Einzellige Lebewesen

• Größe: 1 µm (bis 10 µm)

 Eukaryoten:

• Zelltyp: Eucyte

  • Größere Zelle mit echtem Zellkern -> DNA drinnen gespeichert

  • DNA ist linear

  • Zellkern umhüllt von einer Membran -> Zellwand aus Zellulose (nur bei Pflanzenzellen!)

  • Kompartimente (von Membran umschlossenen Reaktionsräume)

  • Hat Organellen

  • Größere Ribosome

  • Einzeller haben für Fortbewegung Geißeln

  • Deutlich größer als Protocyte

  • Vor 1.5 Milliarden Jahren entstanden (Pflanzen, Tiere und Pilze)

  • Alle mehrzelligen Organismen gehören zu Eukaryoten & bestehen aus unterschiedlichen Zelltypen mit verschieden Aufgaben

• Größe: 0.5 bis über 500 µm (1000-fache dem Volumen einer Protocyte)

• Pilze, Pflanzen, Tiere & Protisten

• „Echtkernig“ -> komplexer als Prokaryoten

• Komplexität von Eucyten ermöglich Entwicklung mehrzelliger höheren Organismen

Nützlich für Menschen:

• Als Abbauer machen Nährsalz für Pflanzen wieder verfügbar

• Als Darmbewohner (z.B.: Cellulose-Verdauung bei Grasfressern)

• Knöllchenbakterien reichern Pflanzen mit Stickstoff aus der Luft an -> Gründüngung (Bakterien bekommen dabei Zucker von Pflanzen – Fotosynthese)

• Umweltschutz: Fett- und Ölabbau

Sind Krankheitserreger:

• Schädliche Wirkung durch Abgabe von giftigen Stoffen -> Toxine

• Krankheiten: Cholera, Tetanus, Typhus, Pest, …

• Gegenmittel: Penicillin (von Pilzen gebildet) verhindert Abbau der Bakterienwand -> Gefahr von Resistenzbildung bei falscher Einnahme

Sterilisationsverfahren (steril = frei von Mikroorganismen):

• Autoklavieren durch Hitze und hohen Druck

• Chemikalien zur Reinigung von Glasflaschen

• Bestrahlung mit UV-Licht

• Filtrieren einer Flüssigkeit durch sehr enge Poren

• Desinfektion der Hände & Arbeitsflächen mit Alkohol, Chlor,…

Sind in Nahrungsmitteln:

• Nahrungsmittelverderb durch Zersetzung von Eiweiß durch Bakterien unter Luftabschluss (= Fäulnis) -> unangenehm riechendes Gas entsteht

• Lebensmittelvergiftung durch Toxine -> Durchfall & Erbrechen

• Verwendung von Bakterien bei der Herstellung von Joghurt, Sauerkraut, Essig, …

• Herstellung von Käse

• Säurung geschieht durch Milchbakterien, die bei natürlicher Verunreinigung immer da waren (frühere)

• Gezielte Einsetzung von Starterkulturen (heute – Grund: durch die sofortige Kühlung der Milch & Pasteurisierung ursprüngliche Bakterien nicht mehr entwickeln können)

• 1. Methode: Milchsäurebakterien spalten Milchzucker (Lactose) zu Glucose & Galactose -> vergären diese zu Milchsäure -> Säure von Bakterien ausgeschieden & lassen Milch gerinnen -> Sauermilchtropfen entsteht, der zu Frischkäse/ Sauermilchkäse verarbeitet werden kann

• 2. Methode: Labenzymen einsetzen -> Labmagen von Kalbe lassen Muttermilch gerinnen & machen sie dadurch verdaulich   -> bis vor wenigen Jahren aus Magen von jungen Kälbern gewonnen (seltener von Pflanzen genommen) -> Heute: Enzyme eingesetzt, die aus gentechnischen veränderten Mikroorganismen gewonnen wurde

• 2 Arten der Zellteilung: Spaltung (häufigste, idente DNA) & Knospenbildung (Teil der DNA, der Mutterzelle)

• Wachstum (begrenzte Nährlösung):

  • lag-Phase -> beginnt so bald Bakterien Nährlösung eingebracht werden

  • Exponentiell Phase -> Anzahl der Bakterien steigt

  • Stationäre Phase -> mit Abnahme der Nährstoffe und der Ausnutzung der Raums -> Anzahl der Bakterien verändert sich nicht mehr, weil die Zahl der nachwachsenden und absterbenden Bakterien sich ausgleichen (Waage)

• Wachstum (unbegrenzte Nährlösung):

  • lag-Phase -> beginnt so bald Bakterien Nährlösung eingebracht werden

  • Exponentiell Phase -> Anzahl der Bakterien steigt

  • Hier stationäre Phase nicht vorhanden

• Bis gegen Ende des vorigen Jahrhunderts noch zu Bakterien gezählt wegen Erscheinungsform (Aufbau, Größe, Lebensräume)

• Ergebnisse von späterer molekularbiologischer Untersuchung:

  • Ribosomale RNA grundverschieden und einzigartig

  • Unterschiede im molekularen Aufbau der Zellmembran

  • Ähnlichkeiten mit Eukaryoten -> ähnlich Stoffwechselreaktionen, manche Gene sind enger verwandt

• Lebensräume:

  • Besiedeln alle extremen Lebensräume der Erde -> z.B. Ränder von Vulkanen, heiße Quellen (Thermoacidophile), Gletscher, Salzseen (Halophile) & Wüstengebiete

  • Sind sehr anpassungsfähig

  • Methanogene leben anaerob (leben ohne Sauerstoff) und betreiben Chemosynthese -> leben in Sümpfen und stehenden. Gewässern und produzieren Methan -> kommen auch in Verdauungstrakten von Wiederkäuern (Celluloseverdauung) vor & in Faultürmen von Kläranlagen

1. Sprosssystem

2. Spross

3. Knoten (Nodien) -> verbinden Blätter & Äste mit der Sprossachse

4. Achselknospe

5. Internodium -> Sprossachsenbereich zwischen zwei Knoten

6. Blüte (fertiler Spross)

7. Apikalknospe (an den Sprossspitzen)

8. Blatt

9. Blattspreite

10. Blattstiel

11. Sprossachse

12. Wurzelsystem

1. Wurzel

1. Abschlussgewebe (Epidermis):

   • bildet äußere Schutzschicht der Pflanze

   • besteht aus einer einzige Zellschicht -> wachsartige Stoffe absondert & wachsartige Schicht bildet => Cuticula

2. Leitgewebe:

   • Transportiert Substanzen zwischen Wurzel & Sprosssystem

3. Grundgewebe:

   • Stützgewebe

   • Wird in verschiedene Kategorien je nach Funktion eingeteilt

4. Bildungsgewebe:

   • Teilungsfähiges Gewebe (Meristem) -> funktional noch nicht differenziert ist

   • Befindet sich in Wurzelspitzen & Knospen

   • auch in Sprossachse vorhanden => Kambium -> für sekundäre Dickenwachstum zuständig

Funktion:

• Verankerung im Boden

• Aufnahme von Wasser & Nährsalzen aus dem Boden

• Speicherung von Reservestoffen

Wurzelsysteme:

• Allhorizie -> Pfahlwurzelsystem aus der Keimwurzel -> Hauptwurzel mit Nebenwurzel

• Homorhizie -> Büschelwurzelsystem, Keimwurzel stirbt ab, viele sprossbürtige Wurzeln

• Wurzeln wachsen nur an der Spitze

• Wurzelhaube:

  • Schützt Wurzelspitze bzw. meristematische Gewebe

  • Besteht aus verschleimenden Zellen -> erleichtern das Vorwärtsdringen der Wurzelspitze im Boden

  • Muss ständig neu gebildet werden

• Zellteilungszone: -> hier entstehen neue Wurzelzellen (Mitose)

• Streckungszone: -> hier verlängert sich die Zelle ums 10-fache

• Differenzierungszone (= Wurzelhaarzone):

  • Hier beginnen Wurzelzellen sich bezüglich ihrer Struktur & Funktion zu differenzieren

  • Wurzelhaare sind Zellen mit Zellausstülpungen zur Oberflächenvergrößerung -> dienen zur Aufnahme von Wasser & Mineralstoffen

• Rhizodermis (Wurzelhaut, Wurzelepidermis):

  • Aus ihr entsteht einzelne Wurzelhaare

  • Dienen zur Wasser- & Nährstoffaufnahme

  • Vergrößern wasseraufnehmende Gesamtoberfläche

  • Funktionieren nur wenige Tage & sterben dann ab

• Wurzelrinde:

  • Ihre Zellen dienen als Speichergewebe

  • Innerste Rinderschicht ist die Endodermis

  • Grenzt den Zylinder von der Rinde ab

  • Zellen enthalten in der Zellwand eine wasserundurchlässigen Korkstreifen (Caspary-Streifen) -> Kontrollfunktion

• Zentralzylinder:

  • Leit- & Stützfunktion

  • Im inneren Holzteil (Xylem) strahlenförmig angeordnet -> dient zum Wassertransport

  • Siebteil (Phloem) befindet sich zwischen Xylemstrahlen -> dient zum Stofftransport

• Alle Sprosspflanzen haben zwei (meist parallel verlaufende) Röhrensysteme mit unterschiedlichen Aufgaben

  • Xylem: Wasser mit gelösten Mineralstoffen (Ionen) transportiert

  • Phloem: Zuckersaft transportiert

• Xylems Leitgefäße:

  • Schraubengefäße: sind durch spiralige Leisten verstärkt

  • Tüpfelgefäße: ganze Wand verstärkt

• Phloems Leitgefäß:

  • Siebröhre: haben durchlässige Querwände

• Kambium -> Zone mit teilungsfähigen Zellen

• Es gibt keine Saug-Druck-Pumpe

• Wesentlicher Unterschied zwischen Tiere/Menschen & Pflanzen -> Wurzel und Pflanzenspitze oft mehr als 30 m entfernt

• Feine Wurzelhaare spielen eine wichtige Rolle

• Wasser & gelösten Mineralstoffe müssen von außen zur Wurzelmitte gelangen -> von dort in Pflanze verteilt -> dafür gibt es verschiedene Wege, die alle quer zur Hauptachse verlaufen:

1. Plasmamembran und Zellwände werde von Wasser & gelösten Mineralstoffe durchquert

2. Weg durch Plasma durchzogenen Poren (Tüpfel) in der Zellwand

3. Weg durch Zwischenzellräume -> dadurch gelangt es bis in die Gefäße des Leitgewebes im Zentralzylinder

4. In diesen Gefäßen steigt es dann nach oben

• Wasser fließt von Zentralzylinder der Wurzel mit 15 km/h zu allen Blättern hinauf -> hauptsächlich durch Saugwirkung, die durch Wasserabgabe aus den Spaltöffnungen entsteht => Transpirationssog -> zieht gegen die Schwerkraft & ohne Pumpen Wasser in einem durchgehenden Wasserfaden mit Ionen (Xylemsaft) von Wurzeln durch Sprossachse zu den Blättern

• Wenn Blätter zu wenig Wasser bekommen -> verwelken & sterben ab

• Weil Pflanzen große Oberfläche besitzen, verdunsten sie sehr viel Wasser – vor allem aus den Blättern – => Transpiration

ZUSÄTZLICHE DETAILS:

• Wasser durch Transpirationssog, Kohäsion (Wassermoleküle durch Dipolkräfte zusammengehalten) & Adhäsion (Aneinanderhaften von 2 Stoffen oder Molekülen durch Molekularkräfte an festen Flächen) transportiert

• Kohäsion bewirkt, dass Wassermoleküle an ihren Nachbarn ziehen -> erzeugt zusammenhängender Wasserfaden in Kapillaren bis hinauf zur Spross-Spitze

• Dipolkräfte bewirken Adhäsion der Wassermoleküle -> erleichtert Überwindung der Schwerkraft

• Wasserdampf (von der Verdunstung) befindet sich als Wasserfilm in Zwischenzellräumen der Blätter -> von dort nach außen abgegeben

• Fotosynthese

• Gasaustausch

• Transpiration (Wasserdampfabgabe)