Big Bang HTL 4, Schulbuch

Grundbegriffe der Biologie 1 Biochemie und Biotechnologie (IV. Jahrgang, 7. Semester) 11 1.3 Zelle ist nicht gleich Zelle Organellen der wichtigsten Zelltypen Im Inneren der Zellen befinden sich die Zellorganellen, die spezielle Aufgaben in der Zelle übernehmen. Aber nicht alle Zellen sind gleich aufgebaut, sie sind an die besonderen Anforderungen in diesem Lebewesen angepasst. Mit unter- schiedlichen Organellen lässt sich diese Spezialisierung er- reichen. Wir wissen, dass alle Zellen nach außen durch eine Zell- membran abgegrenzt sind. Im Inneren der Zelle befindet sich das Plasma , eine wässrige Lösung von Salzen, Eiweiß- stoffen (= Proteinen) und Stoffwechselprodukten. Die aller- meisten Reaktionen des Stoffwechsels finden hier statt. Die für die Reaktionen benötigten Eiweißstoffe werden an kleinen Strukturen, den Ribosomen produziert. Diese beste- hen aus RNA (einer Nukleinsäure ähnlich der DNA) und Pro- teinen. Die Informationen für den Aufbau der Proteine sind in der DNA der Zelle gespeichert. Diese Erbinformation und Ribosomen sind auch in allen Zellen zu finden. ( F17 ) Bakterienzelle Abb. 1.19: Bakterienzelle Die am allereinfachsten aufgebauten Zellen sind jene der Bakterien. Sie bestehen aus einer Zellmembran (1) und dem Zellplasma (2) . Im Plasma der Bakterien befinden sich die Ribosomen (3), sie sind die Eiweißfabriken der Zelle. Die Erbinformation (DNA) liegt als großes geschlossenes Mole- kül frei im Plasma. Neben dem großen DNA-Molekül (= Chro- mosom (4) ) besitzen Bakterien noch kleine DNA-Ringe, die Plasmide (5) . Dort sind nur 1–2 Informationen abgespei- chert, wie z. B. eine Antibiotikaresistenz. Plasmide können zwischen Bakterien auch unterschiedlicher Arten ausge- tauscht werden. So können sich Antibiotikaresistenzen sehr rasch verbreiten. Plasmide sind auch für die Biotechnologie Welche Merkmale haben alle Zellen gemeinsam? Wie unterscheiden sich die winzigen Bakterienzellen von jenen in Tieren und Pflanzen? Auch Tiere und Pflanzen sind grundverschiedene Lebewesen, kann man diesen Unterschied auch an den Zellen erkennen? Wenn ja, wie? F17 F18 F19 von großer Bedeutung (siehe Kapitel 6). Bakterien besitzen keine von einer Membran umschlossen Zellorganellen. Die einzelligen Bakterien sind nach außen durch eine Zell- wand (6) und eventuelle Schleimhüllen (7) geschützt. Zur Fortbewegung sind Bakterien häufig mit einer oder vielen Geißeln (8) ausgestattet. ( F18) Gemeinsamkeiten höherer Zellen Die roten Zahlen beziehen sich auf Abb. 1.21 (Seite 12). Auch die Zellen von Tieren und Pflanzen haben wie die Bakte- rien eine Zellmembran (1), Ribosomen (2) und sind mit Zellplasma (3) befüllt. In höheren Lebewesen befindet sich die DNA, die in mehreren Stücken (= Chromosomen) vor- liegt, im Zellkern (4). Dieser ist von einer Doppelmembran umgeben, die allerdings von vie- len Poren (5) durchbrochen ist. Im Zellkern befindet sich die gesamte Information zum Aufbau des Lebewesens. Diese Information ist in allen Zellen eines Organismus ident. Zu- sätzlich zur DNA ist im Zellkern noch das Kernkörperchen (6). Es besteht aus RNA und Proteinen. Es ist an der Produk- tion der Ribosomen beteiligt. Abb. 1.20: Zellkern mit Poren (5) und Kern- körperchen (6) CLIL – Common features of cells Cells come in all different shapes and sizes. The different shapes are essential for the cells to fulfil their tasks. Nerve cells have to transport information over long distances. That’s why most of them have very long extensions, some of them being longer than 1 m. The tiny daisy pollen, on the other hand is only a little over 20 µm in diameter. It is covered with spikes in order to make it stick on any bee leg or to help with transportation through the wind. Despite all the structural differences there are many simi- larities between cells and some features are the same for every single cell: 1. All cells are surrounded by a plasma membrane , the boundary between the cell and its surrounding. 2. All cells are filled with cytoplasm . This refers to every- thing that is inside the cell. The liquid part is called the cytosol and is a watery solution of salts, proteins, sugars and other soluble organic compounds. 3. Part of every cells cytoplasm are structures called ribosomes . They are the protein factories of the cell. 4. Every cell contains all the genetic material needed to make all the proteins in the cell. The information is stored in DNA molecules. The similarities between all the different kinds of cells in all different kinds of organisms are one piece of evidence for the evolution theory. i Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv