Zellmembran

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Die Zellmembran ist ein essentielles Bauteil aller Zellen und damit als Zellorganell Teil der Zellbiologie. Wir erklären dir im Folgenden, wie eine Zellmembran aufgebaut ist und welche Funktionen sie besitzt. Für Infos zu weiteren Zellorganellen, klicke oben im Menü!




Membranen


Membranen gehören zu den wichtigsten Grundstrukturen aller Zellen. Sie grenzen die Zelle nach außen hin ab als Zellmembran (auch Plasmamembran oder Plasmalemma genannt) und unterteilen bei Eucyten das Zellplasma in verschiedene Räume, sogenannte Kompartimente. Es gibt eine sogenannte Einheitsmembran, die Grundstruktur, die alle Biomembranen gemeinsam haben. Wenn man sich eine Membran unter dem Elektronenmikroskop ansieht, lässt sich ein einheitliches Muster erkennen: zwei parallel verlaufende dunkle Linien, getrennt durch einen breiteren hellen Bereich.


Aufbau einer Zellmembran


Zellmembranen haben denselben Grundaufbau, wie alle Biomembranen. Sie bestehen hauptsächlich aus Lipiden und Proteinen. Der größte Teil der Membranlipide gehört zu den Phospholipiden. Diese zeichnen sich durch einen „zwittrigen“ Charakter aus: Sie besitzen einen polaren, wasserlöslichen Kopf und ein lipophiles (und damit hydrophobes), fettlösliches Schwänzchen.


Sobald sich mehrere dieser Membranlipide in einer wässrigen Umgebung befinden, lagern sie sich so zu Doppelschichten zusammen, dass immer zwei Lipide mit dem hydrophoben Schwänzchen zueinander zeigen und diese Paare sich dann aneinanderreihen. So kann sich die Zellmembran energetisch günstig in Wasser lösen und trotzdem im Innern eine geschützte fettlösliche Lipidschicht ausbilden.


Innerhalb und auf der Oberfläche dieser Lipiddoppelschicht, welche das Grundgerüst der Zellmembran darstellt, befinden sich in unregelmäßiger Anordnung die Membranproteine. Man unterscheidet dabei zwischen den peripheren, lose auf der Oberfläche sitzenden Proteinen und den integralen Proteinen, die ein fester Bestandteil der Doppelschicht sind.


Es ist außerdem möglich, dass sich mehrere Proteine zu einem Proteinkomplex zusammenlagern und eine Membranpore bilden. Es gibt zudem spezielle Lipide und Proteine, die Kohlenhydratketten an die Außenseite der Membran binden können. Sie werden Glycolipide und -proteine genannt.


Achtung! Mit der Außenseite ist immer nur die Außenseite der Lipiddoppelschicht gemeint, nicht die der Zelle. Vorgänge an der Membranoberfläche sind also nicht auf das Zelläußere limitiert.






Funktionen der Zellmembran


Die Zellmembran hat viele unterschiedliche Funktionen für die Zelle, die sich aus ihrem individuellen Aufbau und den in ihr enthaltenen Lipiden und Proteinen zusammensetzen. Diese Funktionen lassen sich gut in die folgenden Kategorien einteilen:


Stofftransport

Passiver Transport


Durch die Doppellipidschicht der Zellmembran können, wie durch alle Biomembranen, besonders lipophile Stoffe gut hindurch diffundieren. Das bedeutet, dass Teilchen auf beiden Seiten der Membran so durch sie hindurch passieren, dass die Konzentration dieses Stoffes am Ende auf beiden Seiten gleich ist. 


Dieses Gleichgewicht wird nach Möglichkeit durch andauernde Diffusion ständig aufrechterhalten. Bei der Diffusion geschieht der Stoffausgleich also entlang des Konzentrationsgefälles.


Auch sehr kleine polare Wassermoleküle und kleine unpolare Moleküle wie Sauerstoff oder Kohlenstoffdioxid können durch die Zellmembran diffundieren. Große hydrophile (wasserlösliche) Teilchen oder Ionen können jedoch nur selten durch Zellmembranen diffundieren. Somit besteht eine Selektivität der Zellmembran bzgl. ihrer Durchlässigkeit. Man sagt auch, die Membran ist selektiv permeabel oder semipermeabel.


Diffusionsvorgänge durch semipermeable Membranen werden als Osmose bezeichnet. Wenn größere Moleküle die Membran passieren wollen, sind dazu bestimmte integrale Proteine, die Tunnelproteine notwendig. Sie bilden ein Hilfsmittel für den Stofftransport entlang des Konzentrationsgefälles bei größeren Molekülen, ohne die Membran auch für schädliche Stoffe durchlässig zu machen (erleichterte Diffusion).


Die Diffusion und Osmose direkt durch die Membran sowie die Diffusion durch Tunnelproteine geschieht ohne Energiezufuhr und wird aus diesem Grund auch als „passiver Transport“ bezeichnet.


Aktiver Transport


Immer, wenn in einer Zelle eine andere Stoffkonzentration erzielt werden soll als in ihrer Umgebung vorliegt, ist es notwendig, Moleküle unter Energieaufwand in die Zelle einzuschleusen oder aus ihr hinaus zu transportieren. Für diese Vorgänge gibt es sogenannte Carrier-Proteine (to carry = tragen), die unter Verbrauch von ATP Moleküle durch die Zellmembran befördern.




Endocytose und Exocytose


Der oben erläuterte Stofftransportweg funktioniert super bei kleineren einzelnen Molekülen. Doch wie sieht es aus, wenn flüssige/ gelöste Stoffe in Form von Tröpfchen oder größere Partikel durch die Membran transportiert werden sollen? Diese Vorgänge benötigen andere Mechanismen: die Endo-/Exocytose. Dabei steht Endocytose („endon“ = innen) für die Aufnahme in die Zelle und Exocytose („exo“ = außen) für die Abgabe aus der Zelle in die Zellumgebung.


Endocytose


Bei der Endocytose formt die Zellmembran eine Einstülpung nach innen, sodass sich ein sogenanntes Vesikel im Zellplasma formt. In diesem Vesikel befindet sich der Stoff, der in die Zelle transportiert werden soll. Bei der Endocytose wird nochmal zwischen Phagocytose (Feststoff im Vesikel) und Pinocytose (Flüssigkeit im Vesikel).


Exocytose


Bei der Exocytose werden Stoffe, die aus der Zelle hinaus transportiert werden sollen im Cytoplasma in Vesikeln untergebracht, die sich dann an den Zellrand bewegen. Wenn die Vesikel an der Membran angekommen ist, verschmelzen sie mit ihr, sodass der Vesikelinhalt an die Zellumgebung abgegeben werden kann.




Signalübertragung


Zusätzlich zum Stofftransport für Moleküle und Makropartikel, können periphäre Membranproteine an der Außenseite der Zelle Signale empfangen und an das Innere der Zelle weitergeben. Dazu dienen die oben bereits genannten Kohlenhydratketten, die an den Glycoproteinen und -lipiden haften als Kontakt- und Erkennungsflächen.




Funktionen anderer Membranen


Auch innerhalb eukaryotischer Zellen finden sich Biomembranen. Diese Membranen grenzen die Zelle nicht nach außen hin ab (wie die Zellmembran), sondern unterteilen die Zelle im Innern in einzelne Räume. Diese Funktion wird auch Kompartimentierung genannt. Das ist deshalb so sinnvoll, weil nur durch diese Abgrenzung unterschiedliche chemische Reaktionsräume in derselben Zelle entstehen können. So können unterschiedliche Reaktionen mit unterschiedlichen Potentialen zur selben Zeit ablaufen, ohne einander zu beeinflussen. Zwischen diesen Kompartimenten finden ebenfalls Stofftransporte über Vesikel statt.


Wusstest du schon? Fast alle wesentlichen eukaryotischen Zellorganellen besitzen ihr eigenes Zellkompartiment und sind damit Teil eines sogenannten Endomembransystems.


Zellmembran - Das Wichtigste auf einen Blick


Zellmembranen sind besondere Biomembranen, deren Aufgabe es ist, die Zelle von ihrer Umgebung abzuschirmen und den Stofftransport in die und aus der Zelle zu regulieren. Sie besteht aus einer Lipiddoppelschicht und Membranproteinen mit unterschiedlichen und sehr spezifischen Funktionen. Der Stofftransport geschieht über Diffusion, Osmose oder Proteine und erfolgt, wenn gegen das Konzentrationsgefälle, mit ATP-Verbrauch.


Hier siehst du kurz und knackig die wichtigsten Informationen über die Zellmembran in einer übersichtlichen Liste zusammengefasst:


  • Aufbau von Zellmembranen: Lipiddoppelschicht mit integralen und peripheren Membranproteinen; außen hydrophil, innen hydrophob

  • Funktionen von Zellmembranen:

1. Stofftransport

  • Passiver Transport = ohne Energieaufwand (Diffusion, Osmose, Tunnelproteine)
  • Aktiver Transport = mit Energieaufwand (Carrier-Proteine)

2. Endocytose/ Exocytose = nach innen/ außen durch Vesikel

3. Signalübertragung: Kompartimentierung durch Biomembranen



Insider Tipp


Wenn du eine Zelle und ihren Aufbau wirklich verstehen willst, lohnt es sich, die einzelnen Zellorganellen genauer unter die Lupe zu nehmen. Denn das bloße Auswendiglernen der Bestandteile führt nur selten zu nachhaltigem Wissen und Verständnis. Versuche stattdessen, dir die Vorgänge in der Zelle aktiv vorzustellen, oder sie sogar aufzuzeichnen. 


Mal bildlich betrachtet: Wenn eine Zelle ein Garten ist, indem du sitzt, dann ist die Zellmembran wie ein Gartenzaun, der den ganzen Garten umschließt. In diesem Gartenzaun gibt es ein paar Lücken, durch die du und deine Nachbarn Dinge miteinander teilen könnt. An einigen Stellen gibt es Türen. Manche davon öffnen sich in beide Richtungen, manche sind von Türstehern bewacht. Du bist gefragt: Denk dir lustige Bilder und Situationen aus, um ein Thema interessanter zu gestalten. Der Kreativität sind dabei keine Grenzen gesetzt ;)


Finales Zellmembran Quiz

Frage

In welchem Zellorganell findet die Translation der Proteinbiosynthese statt?

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Antwort

Ribosom

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Frage

Welche Aussage trifft auf das Mitochondrium zu?

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Antwort

Mitochondrien sind nur in tierischen Zellen vorhanden nicht aber in Pflanzenzellen, da diese Chloroplasten enthalten.

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Frage

Nenne mindestens fünf der wichtigsten Eigenschaften von Enzymen.

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Antwort

- Biokatalysator

- Substratspezifität

- Reaktionsspezifität

- Wirkungsspezifität

- Enzymaktivität ist neben der Enzymkonzentration abhängig von Temperatur und pH-Wert

- gehen unverändert aus der Reaktion hervor

- binden Substrat im aktivem Zentrum

...

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Frage

Wo findet die Glykolsye statt?

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Antwort

im Zytoplasma aller tierischen und pflanzlichen Zellen.

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Frage

Was sind die wesentlichen zwei Vorgänge der Glykolyse?

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Antwort

  • Spaltung der Glucose (C6) und (über Zwischenprodukte PGA und PGS; C3) Umwandlung in zwei Moleküle Brenztraubensäure (C3). 
  • Oxidation des Zwischenprodukts PGA zu PGS:
    Übertragung der abgegebenen Elektronen und H+-Ionen auf das Oxidationsmittel NAD+ → Bildung von energiereichem NADH / H+. Übertragung der frei werdenden Energie auf ADP → Bildung von energiereichem ATP.
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Frage

Was ist das Prinzip von Gärungen?

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Antwort

Regeneration des Oxidationsmittels NAD+, damit Glykolyse weiterlaufen und ATP gewonnen werden kann.

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Frage

Was passiert bei der Milchsäuregärung?

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Antwort

NADH / H+ reagiert direkt mit Brenztrauben- säure unter Bildung von Milchsäure und NAD +.

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Frage

Wo kommt die Milchsäuregärung vor?

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Antwort

  • Milchsäurebakterien → Sauermilchprodukte, Sauerkraut, Sauerteig 
  • Skelettmuskeln der Säugetiere bei Sauerstoffmangel
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Frage

Was passiert bei der alkoholischen Gärung?

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Antwort

Zunächst wird CO2 von Brenztraubensäure abgespalten. Dabei entsteht Ethanal, das mit NADH / H+ zu Ethanol und NAD + reagiert.

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Frage

Wo kommt die alkoholische Gärung vor?

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Antwort

Hefepilze unter anaeroben Bedingungen → Bier, Wein, Backwaren, Treibstoff, Industriealkohol, Lösungsmittel

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Frage

Wie lautet die ATP-Bilanz der Gärungsvorgänge?

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Antwort

2 mol ATP pro 1 mol Glucose (Endprodukte relativ energiereich) ⇒ Wirkungsgrad nur 2 %.

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Frage

Wie lauten die drei Phasen der Zellatmung?

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Antwort

  • Phase 1: Glykolyse
  • Phase 2: Zitronensäurezyklus
  • Phase 3: Atmungskette
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Frage

Wo findet die Phase 1 der Zellatmung (Glykolyse) statt?

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Antwort

im Zytoplasma der Zellen

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Frage

Wo findet die Phase 2 der Zellatmung (Zitronensäurekyklus) statt? Was passiert dabei?

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Antwort

Wo? im Matrixraum der Mitochondrien


Was?

  • Vollständiger Abbau der Brenztraubensäure zu Kohlenstoffdioxid durch Oxidation. 
  • Zwischenspeicherung der bei diesen Oxidationen frei werdenden Energie sowie der abgegebenen Elektronen und H+-Ionen in NADH / H+.
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Frage

Wo findet die Phase 3 der Zellatmung (Atmungskette) statt? Was passiert dabei?

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Antwort

Wo? an der gefalteten inneren Membran der Mi- tochondrien


Was? 

  • Regeneration von NAD + durch Übertragung der Elektronen und H+-Ionen von NADH / H+ auf Sauerstoff.
  • Nutzung der frei werdenden Energie zum Aufbau großer Mengen an ATP: An der inneren Mitochondrienmembran sitzen Redox- systeme, die Wasserstoffionen in den Intermembranraum abge- ben. Es entsteht ähnlich wie bei der Fotosynthese ein Protonen- gradient zwischen Intermembranraum und Matrixraum, der von der ATP-Synthase unter ATP-Bildung abgebaut wird (chemiosmotische Theorie der Atmungskettenphosphorylierung).
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Frage

Wie lautet die ATP-Bilanz der Zellatmung?

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Antwort

38 mol ATP pro 1 mol Glucose (End- produkte relativ energiearm) ⇒ Wirkungsgrad 38 %

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Frage

Wo kommen Protozyte vor?

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Antwort

Bakterien, Cyanobakterien, Archaeen

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Frage

Wie ist der Aufbau von Protozyten?

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Antwort

genetisches Material frei im Zytoplasma → Prokaryoten 

wenige Zellorganellen: 

  • Ribosomen 
  • Zellwand 
  • evtl. Geißel

⇒ relativ einfacher Aufbau

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Frage

Wo kommen Euzyte vor?

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Antwort

Pflanzen, Pilze, Tiere

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Frage

Wie ist der Aufbau von Euzyten?


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Antwort

genetisches Material im Zellkern eingeschlossen → Eukaryoten 

viele Zellorganellen: 

  • Zellkern mit Nukleolus 
  • Mitochondrien  
  • Ribosomen 
  • Dictyosomen 
  • endoplasmatisches Retikulum (glatt und rau) 
  • Lysosomen 
  • Mikrotubuli

nur Tierzellen: 

  • Zentriolen 

nur Pflanzenzellen: 

  • Chloroplasten 
  • Zellwand 
  • Zellsaftvakuole

⇒ relativ komplexer Aufbau

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Frage

Beschreibe den Bau und die Aufgaben eines Zellkerns

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Antwort

  • Bau: Doppelte Kernmembran mit zahlreichen Kernporen, im Inneren Chromatin und meist zwei Nukleoli 
  • Aufgaben: Speicherung der genetischen Information für den Bau der Zellbestandteile sowie für die Steuerung von Stoffwechselvorgängen und von Wachstum und Entwicklung
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Frage

Beschreibe den Bau und die Aufgaben eines Mitochondriums

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Antwort

  • Bau: Doppelte Membranhülle, innere Membran mit faltenartigen Einstülpungen (Cristae, Tubuli), im Innenraum (Matrix) ringför- mige DNA und Ribosomen 
  • Aufgabe: Zellatmung (aerober Abbau der Brenztraubensäure, Atmungskette) → Stoffabbau zur Energiegewinnung
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Frage

Beschreibe den Bau und die Aufgaben eines Chloroplasts

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Antwort

  • Bau: Doppelte Membranhülle, innere Membran bildet Thylakoi- de (lamellenartige Membranstapel mit Blattfarbstoffen), im In- nenraum (Stroma) ringförmige DNA, Ribosomen, Stärkekörner 
  • Aufgabe: Fotosynthese → Stoffaufbau mithilfe der Sonnenenergie
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Frage

Was sind die Funktionen der Biomembranen?

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Antwort

  • Kompartimentierung
  • Stofftransport durch Biomembranen
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Frage

Was bedeutet Kompartimentierung?

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Antwort

Das Zytoplasma einer Zelle wird durch Biomembranen in abgegrenzte Bereiche unterteilt ⇒ verschiedene Stoffwechselreaktionen können ungestört nebeneinander ablaufen.

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Frage

Welche Formen des Stofftransports durch die Biomembran gibt es?

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Antwort

  • Membrangebundener Transport
  • Proteingebundener Transport
  • Diffusion und Osmose
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Frage

Was versteht man unter Diffusion und Osmose?

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Antwort

  • Diffusion: Gleichmäßige Verteilung von Teilchen im zur Verfü- gung stehenden Raum bis zum Konzentrationsausgleich. Wird durch Eigenbewegung der Teilchen (Brownsche Molekularbewegung) bewirkt (passiver, physikalischer Vorgang). 
  • Osmose: Eingeschränkte, einseitige Diffusion durch eine selektiv permeable (semipermeable) Membran. Nur lipophile Stoffe, kleine unpolare Moleküle (z. B. Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid) und die sehr kleinen Wassermoleküle können die Biomembran durchdringen, andere im Wasser gelöste Teilchen wie z. B. Ionen und Zuckermoleküle dagegen nicht.
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Frage

Wie funktioniert ein proteingebundener Transport?

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Antwort

  • Tunnelproteine: Erleichterte Diffusion; Ionen und große Moleküle wandern dem Konzentrationsgefälle folgend durch Membranporen ⇒ passiver Transport.
  • Carrierproteine: Transport durch spezielle Membranporen erfolgt gegen ein Konzentrationsgefälle unter Verbrauch von Stoffwechselenergie (ATP) ⇒ aktiver Transport.
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Frage

Was versteht man unter membrangebundener Transport?

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Antwort

Abgabe bzw. Aufnahme von flüssigen /gelösten Stoffen oder von Partikeln aus der Zelle bzw. in die Zelle.

  • Exozytose: Membranbläschen (Vesikel), das die abzugebenden Stoffe enthält, verschmilzt mit der Zellmembran und entleert sich nach außen.
  • Endozytose: Aufzunehmende Stoffe gelangen in eine Einstülpung der Zellmembran, die nach innen als Vesikel abgeschnürt wird.
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Frage

Was sind Enzyme? und was ist ihre Funktion?

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Antwort

Proteine, die biochemische Reaktionen katalysieren. Sie … 

  • beschleunigen Reaktionen, indem sie die Aktivierungsenergie her- absetzen. 
  • werden bei der Reaktion nicht verbraucht. 
  • wirken in geringen Konzentrationen. 
  • sind substratspezifisch, d. h., sie setzen nur eine bestimmte Verbin- dung, ihr Substrat, katalytisch um. 
  • sind wirkungsspezifisch, d. h., sie katalysieren nur eine bestimmte Reaktion ihres Substrats.
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Frage

Wovon ist die Enzymaktivität abhängig?

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Antwort

  • Substratkonzentration
  • Temperatur
  • pH-Wert
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Frage

Was versteht man unter der Michaelis-Konstante KM?

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Antwort

bezeichnet die Substratkonzentration, bei der die Hälfte der Maximalgeschwindigkeit ½ vmax erreicht ist. Je kleiner der KM-Wert, desto höher ist die Bindefähigkeit des En- zyms gegenüber seinem Substrat und desto höher ist seine Aktivität.

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Frage

Wie hängt die Enzymaktivität vom pH-Wert ab?

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Antwort

Jedes Enzym entfaltet seine volle Aktivität nur bei einem bestimmten Säuregrad der Umgebung. Optimum der meisten Enzy- me: pH 6 – 8.

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Frage

Für die Biomembranen einer Zelle gilt bis heute das sogenannte Flüssig-Mosaik-Modell. Beschreibe dieses Modell in eigenen Worten.

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Antwort

Das Flüssig-Mosaik-Modell beschriebt die Organisation, Struktur und in gewisser Weise auch die Konsistenz einer Biomembran:

Eine Zellmembran besteht vereinfacht aus einer Doppellipidschicht, in der verschiedene Proteine wie in einem Mosaik eingelagert sind. Diese Membranproteine sind nicht fest verankert, sondern können sich wie in einem flüssigen Medium entlang der Lipiddoppelschicht bewegen. Auch die einzelnen Phospholipide können ihre Plätze untereinander tauschen. 

Diese "Flüssig-Mosaik-Eigenschaften" der Zellmembran sind wichtig für viele Prozesse, die an der Membran stattfinden (z.B. für bestimmte Transportprozesse).

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Frage

Was ist der Nucleolus und welche Funktionen erfüllt er?

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Antwort

Der Nucleolus befindet sich im Zellkern und ist für die Synthese von Ribosomen zuständig. Es können mehrere Nucleoli in einem Zellkern. Jedes Nucleolus besteht aus DNA, RNA und teilweise aus Proteinen. Für die Ribosomensynthese werden ribosomale Proteine aus dem Zytosol durch die Kernporen in den Zellkern transportiert. Aus diesen Proteinen und ribosomaler RNA (rRNA) können Ribosomenuntereinheiten hergestellt werden, welche dann wieder aus dem Zellkern geführt werden.

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Frage

Welcher der folgenden Bestandteile gehört nicht zum Zytoskelett einer Zelle?

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Antwort

Mikrovilli

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Frage

Beschreibe, welche Bedeutung die Zelle für alle Lebewesen hat (und die grundsätzlichen Eigenschaften einer Zelle).

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Antwort

Die Zelle stellt die fundamentale Bau- und Funktionseinheit eines jeden Organismus und damit die kleinste Einheit des Lebens dar.

Sie ist nämlich u.a. selbstständig zur Reproduktion, zum Stoffwechsel, Wachstum und zur Informationsspeicherung fähig.

Man unterscheidet entsprechend nach Lebewesen die aus mehreren (Mehrzeller) oder nur aus einer Zelle (Einzeller) bestehen.

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Frage

Beim Aufbau einer eukaryotischen Zellen lassen sich grundsätzlich Zellkern und Zytoplasma unterscheiden. Aus welchen Bestandteilen besteht das Zytoplasma?

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Antwort

Das Zytoplasma enthält die flüssige Grundmasse, also das Zytosol, das Zytoskelett und verschiedene Zellorganellen, die neben dem Zellkern in der Zelle durch eine Biomembran vom Zytosol getrennt werden.

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Frage

Welche der folgenden Funktionen wird nicht vom Zytoskelett der Zelle erfüllt?

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Antwort

Mechanische Stabilisierung der Zelle

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Frage

Der Golgi-Apparat wird oft auch als "Poststation der Zelle" bezeichnet. Inwiefern trifft diese Beschreibung zu?

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Antwort

Der Golgi-Apparat ist u.a. für die Aufnahme, Sortierung, Bearbeitung und Weiterleitung von Proteinen aus der Endoplasmatischen Retikulum verantwortlich. Die Proteine können also für zu verschickende Post stehen, welche vom Golgi-Apparat als Poststation in Vesikel verpackt (~mit einer Briefmarke versehen) wird und an die richtige Stelle in oder aus der Zelle weiter verschickt wird.

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Frage

Welche Aussage zum Zellorganell Lysosom stimmt nicht?

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Antwort

Es ist an der Glykolyse beteiligt.

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Frage

In den meisten konventionellen Waschmitteln sind Enzyme zum Abbau von Fetten, Proteinen und Särke enthalten. Von welchem Faktor ist hierbei die Wirkung der Enzyme am meisten abhängig?

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Antwort

Die Wirkung der Enzyme ist hierbei vor allem von der Temperatur abhängig. Laut der RGT-Regel (Reaktionsgeschwindigkeits-Temperatur-Regel) nimmt die Enzymaktivität (bzw. Reaktionsgeschwindigkeit) bis zu 60°C bei einer Temperaturerhöhung um 10°C auf das Doppelte bis Dreifache zu. Steigt die Temperatur jedoch über 60°C so denaturieren die Enzyme, sie gehen also kaputt und können ihre gewünschte Wirkung im Waschmittel nicht mehr entfalten.

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Frage

Was ist eine Zelle?

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Antwort

Die Zelle ist der Grundbaustein aller Lebewesen.

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Frage

Kann ein Lebewesen aus nur einer Zelle bestehen?

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Antwort

Nein

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Frage

Beschreibe den Aufbau und die Aufgabe von Ribosomen.

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Aufbau: Bis zu vier rRNA-Moleküle, die eine kleine und eine große Untereinheit bilden, A-Stelle und P-Stelle

Aufgabe: An den Ribosomen findet die Proteinbiosynthese statt.

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Frage

Beschreibe den Aufbau und die Aufgabe des Endoplasmatischen Retikulums (ER).

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Antwort

Aufbau: Ein System aus miteinander verbundenen Kanälen und Zisternen das das gesamte  Zytoplasma durchzieht. Raues (mit Ribosomen besetztes) und glattes (nicht mit Ribosomen besetztes) ER fließen ineinander.

Aufgabe: Das ER ist Syntheseort für Proteine und, bei tierischen Zellen, Membranlipide. Außerdem ist es ein weit verzweigtes Transportsystem innerhalb der Zelle und in einigen Fällen sogar zwischen Zellen.

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Frage

Beschreibe den Aufbau und die Aufgabe der Zellwand.

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Antwort

Aufbau: Die Zellwand besteht hauptsächlich aus Cellulose. Durch Öffnungen (Tüpfel) in der Zellwand findet die Verbindung und der Stoffaustausch mit anderen Zellen statt.

Aufgabe: Die Zellwand stützt die Zelle und gibt ihr eine Struktur. Wo sich Zellwände benachbarter Zellen nicht berühren, entstehen die Intrazellularen, die Transportaufgaben im Organismus erfüllen können.

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Frage

Wodurch unterscheiden sich die Zellen der Prokaryoten von den Zellen der Eukaryoten?

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Antwort

Die Zellen der Prokaryoten (Protozyten) enthalten Organellen ohne Membranhülle und besitzen keinen Zellkern.

Die Zellen der Eukaryoten haben membranumhüllte Organellen und einen Zellkern.

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Frage

Markiere zwei Bestandteile von Pflanzenzellen, die nicht bei tierischen Zellen vorkommen.

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Antwort

Chloroplasten

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Frage

Was besagt die Endosymbiontentheorie?

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Antwort

Die Endosymbiontentheorie beschreibt die Entstehung eukaryotischer Zellen. Laut der Theorie nahmen sogenannte "Urkaryoten" frei lebende Protozyten durch Endozytose auf. Im Inneren der Urkaryoten entwickelten sich die Protozyten nach und nach zu Plastiden (z.B. Chloroplasten) und Mitochondrien.

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