10 Die Ordnung des Lebendigen 1. Du lernst in diesem Kapitel … W Wissen organisieren … Du verstehst, was Leben ist. … Du lernst die Zelle als Grundbaustein der Organismen kennen. … Du wirst etwas über den Aufbau und die Bestandteile bakterieller, tierischer und pflanzlicher Zellen erfahren. … Du erfährst etwas über die Prozesse, die dem Zellwachstum, der Zellerneuerung und der Zelldifferenzierung zugrunde liegen. E Erkenntnisse gewinnen … Du kannst prokaryotische von eukaryotischen Zellen sowie tierische von pflanzlichen Zellen unterscheiden. … Du verstehst, wie mikroskopische Untersuchungen durchgeführt werden und lernst Zellpräparate zu interpretieren. … Du lernst, Zusammenhänge zwischen Lebensvorgängen und Zellstrukturen zu ziehen. … Du kannst die Bedeutung der Mitose für die Zellteilung erklären. S Schlüsse ziehen … Du kannst das Wissen, das du über die Zellvorgänge erworben hast, in unterschiedlichen Lebensbereichen anwenden. … Du kannst die Bedeutung der Mitose für das Entstehen mehrzelliger Organismen bewerten. Genau wie ein herkömmlicher Automotor nicht ohne Benzin oder Diesel läuft, so benötigen auch Zellen eine Art Treibstoff, das Adenosintriphosphat (ATP). Hergestellt wird ATP beim Abbau von Traubenzucker, der in einer Art „Proteinmaschine“ verarbeitet wird. Ein Teil dieser Maschine dreht sich wie ein durch eine Kurbelwelle angetriebenes Rad. Das Rad, das bei so manchen als die „größte Erfindung der Menschheit“ gilt, existiert somit innerhalb unserer Zellen in der mit freiem Auge unsichtbaren Nanowelt (1 Nanometer (nm) = 1 Milliardstel Meter) schon seit Jahrmilliarden. Dieses molekulare Rad ist an einen Rotor gekoppelt, der sich in einer Biomembran befindet (das Bild oben zeigt einen solchen Rotor-Ring). Angetrieben durch einen Strom von geladenen Teilchen, dreht sich der Rotor mit über 2 000 Umdrehungen pro Minute. Ein Auto-Drehzahlmesser zeigt meist ähnliche Werte. So wie ein PKW aus vorgefertigten Teilen hergestellt wird, besteht eine Proteinmaschine aus vielen Einzelteilen und muss erst richtig zusammengesetzt werden, bevor sie funktioniert. Diese Einzelteile sind verschiedene kleinere Proteine und oft noch andere Moleküle. Zwischen der Herstellung eines PKWs und einer Proteinmaschine gibt es aber einen entscheidenden Unterschied: Die Teile der Proteinmaschine bauen sich wie von Geisterhand selbst zusammen. Der Zusammenbau erfordert also keine Werkstatt. So etwas würde jeden Automobilkonzern glücklich machen, aber wie ist das möglich? Alle Moleküle bewegen sich in Flüssigkeiten und Gasen regellos hin und her – sie bewegen sich umso heftiger, je höher die Temperatur ist (man nennt das die Brown’sche Molekularbewegung). Das machen auch die Einzelteile der Proteinmaschinen: sie wandern zufällig umher und stoßen laufend mit anderen Molekülen zusammen. Dabei erkennen sich die Bauteile von Proteinmaschinen gegenseitig und bleiben passgenau aneinander kleben, bis schließlich die ganze Maschine fertiggestellt ist. « Das älteste Rad der Welt ist eine Erfindung der Natur » 1 nm Ó hc28ec Nur zu Prüfzwecken – Eigentum d s Verlags öbv
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