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biologie artikel (Interpretation und charakterisierung)

Zellbestandteile + zellvorgänge





Zellbestandteile: 1. Wasser: br /> 1.1. Struktur

- gemeinsames Elektronenpaar
- polare Atombindung

- Dipolmolekül


1.2. Zwischenmolekulare Kräfte


- Wasserstoffbrückenbindung
- Van-der-Waals-Kräfte

- Hydrathüllen


1.2.1. Wasserstoffbrückenbindung:

-WBB zw. Diplomolekülen sind Elektrostatische Anziehungskräfte zw. dem pos. Pol eines Moleküls und dem negativen Pol des H2O, zu dem sich das andere Molekül hin orientiert


1.2.2. Van-der-Waals-Kräfte

=Anziehungskräfte, die auf Wechselwirkungen zw. den Elektronenwolken zurückzufüren sind bewirken regelmäßig angeordnete Moleküle (z.B. Eis)

1.3. Ursachen/Zusammenhang d. chem. Eigenschaften des H2O
Chem. Eigenschaft Bindung Bedeutung des H2O
Bilden v. Hydrathüllen um Ionen Polare Atombindung  Polarität
- Reaktionspartner

- Lsg.-Mittel f. Ionen
- Flüssig,
- hohe Siedetemp. (100°C) - Dipolmolekül
- WBB - Transportmittel

- Quellmittel f. Eiweiße u. AS
Volumen Eis größer als
Volumen fl. H2OEis schwimmt Van-der-Waals-Kräfte
Adhäsion Erhaltung Turgor

Dichteanomalie d. H2O
 -4°C = höchste Regelmäßiges Molekülgitter zerstört "eisähnliche" Struktur Lebens- und Überwinterungsraum für wechselwarme Tiere (Teichgrund friert nicht zu)





2. Mineralsalze

 Aufnahme dch. H2O, CO2, Düngemitteln (CO32-, NO3-, PO43-,SO42-)


2.1. Microelemente:


C, O, H, N, S, Mg, K, P, Ca, Fe


2.2. Makro- (Spuren-) elemente:

Mu, Zn, Co, Mo, B, Si, Cl



2.3. Gesetz des Minimum (Liebig 1840)

Das Vorkommen und die Häufigkeit einer Art werden von dem Faktor bestimmt, der vom Optimum am weitesten entfernt ist.


Für Pflanzen:
Das Vorkommen und die Häufigkeit einer Pflanzenart werden von dem Element bestimmt, das von allen benötigten am geringsten vorkommt, d. h. der Überschuss der anderen Stoffe nützt nichts.

3. Proteine

Träger wesentlicher Lebensfunktionen

3.1. Aufbau

Als Biokatalysatoren im Stoffwechsel Enzyme
Als Botenstoffe zur Übertragung von Infos im Körper Peptidhormone
Als Gerüstsubstanzen (Bsp.: Horn + Nägel) Faserproteine - Keratin
Als membranaufbauende Elemente Membranproteine
Als Abwehrorganismen gegenüber Krankheitserregern Imunglobubine - Antikörper
Als kontraktile Elemente der Muskeln (Kontraktion) Myosinfibrillen


3.2. Aufbau

- besteht aus 20 versch. Aminosäuren Aminosäuren:


- Dipeptide: 2 AS R  COOH
- Oligopeptide: bis 10 AS 
- Polypeptide: 11 - 100 AS NH2
- Proteine: mehr als 100 AS

3.3. Bildung v. Polypeptiden:

dch. Polykondensation














3.4. Raumstruktur

A) Primärstruktur: Reihenfolge der gebundenen AS
B) Sekundärstruktur. Raumstruktur ohne Betrachtung der Seitenketten
Helix  Faltblatt 
- dch. großer Zahl v. WBB kommt es zu dieser Struktur
C) Tertiärstruktur: Raumstruktur d. Peptidketten mit Seitenketten
Spiralbildung dch. Van-der-Waals-Kräfte, WBB, Atombindung,
Ionenbeziehung, Disulfidbrücke
D) Quatiärstruktur: Zusammenschluß mehrerer Polypeptidketten Bsp.: Hämoglobin 4 Ketten


Denaturierung:
Zerstörung der Raumstruktur inkl. Sekundärstruktur Eiweiß gerinnt

Ursachen: Hitze 60°C-70°C
UV-Licht
Chemikalien (Alkohol, Säuren, Schwermetalle: Cn2+, Pb2+)


4. Fette


4.1. Def.:

Fette sind ein Gemisch von FS und Estern, die aus Propantriol und FS gebildet werden. Die Eigenschaften der Fette werden dch. die FS bestimmt.


4.2. Bildung


Hydrolyse
Fettsäuren + Glycerin  Fett + H2O
(Alkan- o. Alken-  (Ester)
säure Veresterung



+  + H2O





4.3. Vertreter, Einteilung

gesättigt ungesättigt

fest flüssig
Einfachbindungen Doppelbindungen

in d. Fettsäure in d. Fettsäure
z. B. Linolsäure, Ölsäure

(essentielle FS)


Name Formel Vorkommen, Bedeutung
Neutralfette Pflanzenfette: Raps, Mohn, Oliven
Tierfette: Rinder-, Schweine-, Gänsefett
Energiereichste Nährstoffgruppe

Wärmeisolator, Organschutz
Phospholipide
z. B.: Lecitin - Tier- und Pflanzenreich
- Membranbaustein (Grund: hydrophober u.

hydrophiler Teil in Molekül)
- häufig in Gehirn + Nervenhülle

Steroide
z. B. Cholesterin
____ - in allen tier. Geweben (frei o. gebunden)
- gering auch in Pfl.

- Hirn, Eidotter
- Membranbaustein v. Nervengewebe

5. Nachweise


Stoffe Reagenzien Beobachtung
Kohlenhydrate
STÄRKE Jod - Kaliumjodid - Lsg. Blau - schwarz
TRAUBENZUCKER Fehling I +II (erhitzen) Ziegelroter NS

CELLULOSE Chlorzinkoxid Violett
SUBERIN Chlorzinkoxid

Sudan III Gelbbraun
Gelbrot

LIGNIN Phloroglycin Weinrot
Fette Sudan III Lsg. Entfärbung der roten Lsg.

Eiweiße Konz. HNO3
Fehling I (Kupfersulfat) + NaOH Gelb

Violett


Zellvorgänge:

1. Zellzyklus

1.1. Mitose

1.1.1. Bedeutung:

Bildung identischer Tochterzellen (2n) Wachstumsteilung, Regeneration, ungeschl. Fortpfl.

1.1.2. Ablauf

Interphase

- 1 Kern (Nukleolus, Kernmembran)
- Chromatingerüst
- Intensiver Zellstoffwechsel  Bildung doppelter Chromosomenzahl


Prophase
- Chromosomen spiralisieren sich
- Chromatiden werden sichtbar  nur noch an Zentromer miteinander verbunden
- Am Centriol bildet sich ein zweites  wandern zu entgegengesetzten Zellpolen
 Bildung Kernspindeln (bestehen aus Mikrotubuli)
- Auflösung Kernhülle + Nukleolus

Metaphase
- Anordnung der Chromosomen an Äquatorialebene
- Spindelphasern treten mit den Zentromeren in Verbindung

Anaphase
- Centromere u. Schwesterchromatiden trennen sich und wandern zu entgegengesetzten Polen
- Verkürzung Spindelphasern
- Jeder Pol: vollständiger Chromatidensatz






Telophase
- jede Tochterzelle: gleiche Anzahl an Chromatidchromosomen

- Kernspindel 
- Entspiralisierung der Chromatiden

- Stoffwechselaktivität nimmt wieder zu
- Neubildung Kernhülle + Nukleolus

- Durchschnürung Zellköper am Äquator
- Zufällige Verteilung v. Cytoplasma, Mitochondrien, evtl. Chloroplast

Interphase



2. Zellwachstum

Wachstum ist ein Merkmal des Lebens, bei dem lebende Zellen ihre Substanz und ihr Volumen bleibend vergrößern


2.1. Plasmawachstum


Meristem
- Zunahme Protoplast bis Größe der Mutterzelle

dch. Eiweißsynthese an Ribosomen

2.2. Streckungswachstum (nur pfl. Eucyte)

Volumenzunahme dch. osmotische H2O-Aufnahme

Bedingt dch: äußere Faktoren: Licht, H2O, Temp.
Innere Faktoren: Pflanzenhormone

2.3. Differenzierungswachstum

 
 



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