Klausur am Montag und kann nix
1. Struktur und Funktion von Zellen
Organisationsstufen und Kennzeichen des Lebens
- Organisationsstufen:
- Zelle → Gewebe → Organ → Organsystem → Organismus
- Kennzeichen des Lebens:
- Bewegung, Reizbarkeit, Stoffwechsel, Wachstum, Fortpflanzung, Aufbau aus Zellen, Evolution
2. Zelltypen und Zellaufbau
Prokaryoten vs. Eukaryoten:
Merkmal
Prokaryotische Zellen
Eukaryotische Zellen
Zellkern
Nein
Ja
DNA
Ringförmig (Plasmide)
Linear, im Zellkern
Organellen
Keine membranbegrenzten
Mit Organellen (Mitochondrien etc.)
Beispiel
Bakterien
Tier- & Pflanzenzellen
Pflanzliche vs. Tierische Zellen:
Merkmal
Pflanzliche Zellen
Tierische Zellen
Zellwand
Ja (aus Cellulose)
Nein
Chloroplasten
Ja
Nein
Vakuole
Große Zentralvakuole
Keine oder kleine Vakuolen
Zellorganellen (mit Funktion):
- Zellkern: Steuerzentrale, enthält DNA
- Mitochondrien: Zellatmung, Energie (ATP)
- ER (rau/glatt): Protein-/Lipidproduktion
- Ribosomen: Proteinbiosynthese
- Golgi-Apparat: Verarbeitung & Versand von Proteinen
- Lysosomen: Abbau von Zellbestandteilen
3. Endosymbiontentheorie (Evolution der Zelle)
- Eukaryoten sind aus der Symbiose von Prokaryoten entstanden.
- Belege:
- Mitochondrien & Chloroplasten besitzen eigene DNA, Doppelmembran, eigene Ribosomen.
- Vermehren sich durch Teilung.
4. Diffusion, Osmose, Plasmolyse
Diffusion:
- Passive Bewegung von Teilchen vom Ort hoher zum Ort niedriger Konzentration.
Osmose:
- Diffusion von Wasser durch eine semipermeable Membran.
Plasmolyse:
- Wasser tritt aus Pflanzenzellen aus → Zellmembran löst sich von Zellwand (hypertonische Umgebung).
5. Biomembran & Membranmodelle
Aufbau:
- Phospholipiddoppelschicht mit:
- Hydrophiler Kopf (außen)
- Hydrophober Schwanz (innen)
- Eingelagerte Proteine: Transport, Signalweiterleitung, Struktur
Membranproteine:
- Carrierproteine: Transportieren aktiv/passiv Moleküle.
- Tunnelproteine: Erleichtern den passiven Transport.
Transportarten:
- Passiv: Entlang des Konzentrationsgradienten (Diffusion, erleichterte Diffusion, Osmose)
- Aktiv: Gegen den Konzentrationsgradienten, unter Energieverbrauch (ATP)
6. Endo- & Exozytose, Kompartimentierung
Endozytose:
- Aufnahme von Stoffen in die Zelle durch Einstülpung der Membran (→ Vesikelbildung)
Exozytose:
- Abgabe von Stoffen aus der Zelle durch Vesikelverschmelzung mit der Membran
Kompartimentierung:
- Zellorganellen sind durch Membranen voneinander abgegrenzt → gleichzeitige, unterschiedliche Stoffwechselprozesse möglich.
7. Enzyme & Proteine
Aufbau von Proteinen:
(siehe oben, Abschnitt “1. Aufbau von Proteinen”)
Enzymatische Reaktionen:
- Enzyme = biologische Katalysatoren
- Ermöglichen/ beschleunigen Reaktionen
- Schlüssel-Schloss-Prinzip
Enzymaktivität – Experimente:
- Katalase zerlegt H₂O₂ in H₂O + O₂ (Schaumbildung)
- Einfluss von Temperatur & pH auf Reaktionsrate → Denaturierung bei Extremwerten
8. Einflussfaktoren auf die Enzymaktivität
- Temperatur: RGT-Regel – Aktivität steigt bis Optimum, danach Denaturierung
- pH-Wert: Jedes Enzym hat ein Optimum – Abweichungen führen zu Strukturveränderung
- Substratkonzentration: Steigende Konzentration → Sättigungskurve (alle aktiven Zentren belegt)
9. Substratspezifität
- Jedes Enzym wirkt nur auf ein bestimmtes Substrat
- Ursache: Struktur des aktiven Zentrums (Schlüssel-Schloss-Prinzip)
10. Enzyme im Alltag
(ein Beispiel erklären können)
Beispiele:
- Waschmittel: Proteasen zersetzen Eiweißflecken bei niedriger Temperatur
- Lebensmittelindustrie: Käseherstellung, Saftklärung
- Medizin: Laktase bei Laktoseintoleranz
- Biotechnologie: DNA-Zerschneidung durch Restriktionsenzyme
