Leseprobe
Biologie-KA am 22.12.99
Zell- und Pflanzenaufbau
Unterschiede zwischen pflanzlicher und tierischer Zelle:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Aufgaben der einzelnen Bauelemente:
Zellwand: Stabilität
Vakuole: Stabilität und Wasserspeicherung
Zellgrenzmembran: Abgrenzung zur Außenwelt mit selektiver Durchlässigkeit
Mitochondrien: Zellatmung · Energiegewinnung
Chloroplasten: Aufbau energiereicher Stoffe
Zellkern: Steuerzentrale der Zelle, jede Zelle ist prinzipiell omnipotent; je nach Differenzierungszustand wird nur der für die Aufgabe notwendige Informationsanteil abgerufen.
Zellplasma: Füllmaterial, Pufferaufgabe, Zellatmung
Je nach Zelldifferenzierung erhalten bestimmte Zellbausteine verschieden starke Bedeutung
Kompartimentierung:
Zellkern, Mitos und Chloros (Zellorganellen) sind durch Zellmembranen vom Plasma getrennt, damit Stoffwechselvorgänge nicht gestört werden.
Stärke:
Photosynthese · Stärke · Pflanze gewinnt für Stoffwechsel notwendige Stoffe; die dazu notwendige Energie stammt aus der Zellatmung.
Semipermiable Membran · Voraussetzung für Osmose:
Trennschicht zw. 2 Medien, die in Abhängigkeit der Porengröße bestimmte Stoffe durchläßt.
Aufbau eines Laubblattes (von oben nach Unten):
Epidermis (ohne Chloros) mit Kutikula (Wachsschicht)
Pallisadengewebe (80% der Chloros des Blattes)
Schwammgewebe mit Interzellularen
Untere Epidermis mit Spaltöffnungen
Spaltöffnungen:
Regulierung des Gasaustauschs durch unterschiedliche Öffnungszustände, je nach Wasserversorgung und Grad der Sonneneinstrahlung abhängig · Kompromiss zw. Wasserverlust _ Gasaustausch
Bau: 2 Epidermiszellen mit nach innen verstärkten Zellwänden und Chloros
Anpassungen des Blattes an extreme Standorte:
Sonnenblatt: dicker, mehr Chloros, wenig Spaltöffungen
Schattenblatt: dünner, weniger Chloros, mehr Spaltföffnungen
Trockene Standorte: je trockener, desto kleiner die Blattfläche und weniger Spaltöffnungen (Extremfall: Kakteenstacheln)
Photosyntheseleistung ist abhängig von:
1.) Lichtintensität:
Schneller Leistungsanstieg · Annäherung an Grenzwert da max. Auslastung der Chloros
2.) Kohlenstoffdioxidgehalt der Umgebung:
Ähnliche Kurve wie bei ,,1.)"; Bei Normalbedingungen ist Leistung unter 50%
3.) Temperatur der Umgebung:
Ansteigender Anteil: RGT-Regel (pro 100 steigt Stoffwechselleistung um 2-4fache) Absteigender Anteil: Irreversible Zerstörung d. Enzyme (Eiweiß)
Chloroplastenaufbau: Doppelmembran durch Endo-symbiontentheorie (Beweis: untersch. Aufbau der beiden Membranen & Bakterienerbmaterial in Chloros);äußere Membran = Eucytenmembran, innere Membran = Bakterienmembran; Thylakoide mit Chloros (dritte, in Matrixraum eingebettete Membran mit Abschnürungen und Auffaltungen
Photosynthese:
Lichtabhängige Reaktion:
Bestrahlung des Chlorophyls · instabiler energie-reicher Zustand · Rückfall mit Energiefreisetzung · Energie wird in Form von ATP gebunden · Spaltung von Wasser in H2 und ½O2 ·H2 wird an Wasserstoffträger NADP gebunden · NADPH2 · Endprodukte: ATP und NADPH 2
Lichtunabhängige Reaktion:
Mit Hilfe von ATP und NADPH² erfolgt Aufbau energiereicher Kohlenwasserstoffe; Kohlenstoff aus CO2 der Atmosphäre · Reduktion:
CO2 wird an Akzeptormoleküle gebunden · Aufbau von Glukose durch mehrschrittigen, energiereichen Prozess · ATP und NADPH2 wird benötigt · Akzeptormoleküle werden wieder freigesetzt · außerdem entsteht Wasser
- Calvin Zyklus
- Gesamtreaktionsgleichung beider Reaktionen:
6CO2 +12H2O _ C6 H12 O6 + 6O2 + 6H2 O
C6-Körper wird weiterverarbeitet oder in Stärke(Speicherkohlen-hydrat) /Sacharrose (Transportkohlenhydrat) umgewandelt
Bedeutung der Photosynthese:
Mensch nutzt Pflanzenmasse aus d. Nettoproduktion d. Fotosyn.:
Ernährung, Holz (fos. Brennstoffe), Baumaterial, Genußmittel, Lebensraum für Tiere, Bannwälder
Waldsterben:
Ursache: Schadstoffe in Luft, Wasser und Boden
Verschiedene Schadstoffe
Schwermetalle (Blei, Quecksilber) · Ausstoss über Abgase und Nebenprodukte der Ind. · Aufnahme mit Nahrung und Wasser · Akkumulation beim Menschen wegen Nahrungskette · Enzymhemmung · Beinträchtigung des Stoffwechsels
Schwefel · Abgabe bei Verbrennung fossiler Brennstoffe · i. d. Luft: Schwefeloxid; Bei Kontakt mit Wasser: Saurer Regen ·ätzende Wirkung auf Blatt &Wurzel; Atemwegsbelastung bei Tieren
Zellatmung:
Lebewesen benötigen Energie für aufbauenden Stoffwechsel und Energiegewinnung des Betriebsstoffwechsel.
Erster Schritt (im Zellplasma): Glykolyse:
Spaltung von Glukose (C6-Körper) unter Abspaltung von jeweils 2 Wasserstoffatomen, die auf NAD übertragen werden · 2NADH2, 2ATP und 2 C3-Körper (Brenztraubensäure)
Zweiter Schritt (in Mitos): Bildung der aktivierten Essigsäure:
Abspaltung des Säurerestes und Bindung des Coenzyms A · aktivierte Essigsäure; Produkte: 2NADH2 und 2CO2
Dritter Schritt: Tricarbon-/Zitronensäurezyklus:
Bindung des 2C-Restes an ein Trägermolekül unter Abspaltung des Coenzyms A · 8 NADH2,
2 ATP, 4 CO2
Vierter Schritt: Endoxidation/Atmungskette:
Mit Hilfe des Luftsauerstoffs erfolgt in den Mitos eine ,,Knall-gasreaktion" in vielen kleinen Teilschritten. Der Wasserstoff stammt aus dem vorher gebildeten NADH2 · frei werdende Energie wird chem. Gebunden · 34 ATP pro C6-Körper
Gesamtbilanz: Glykolyse (2 ATP) + TCZ (2 ATP) +Endoxidation (34 ATP) = 38 ATP C6H12O6 + 6H2O + 6O2 _ 6CO2 +12H2O
Milchsäuregährung:
Wenn nicht genügend Sauerstoff zur Verfügung steht · Zellatmung blockiert nach Glykolyse, da aufgrund der nicht mehr ablaufenden Atmungskette der NAD-Pool nach einer Zeit ausgeschöpft ist. Der Stoffwechselausweg ist die Milchsäurebildung: NADH2 wird zu NAD · das freigewordene H2 wird der Brenztraubensäure angehängt · Milchsäure entsteht · sie reichert sich in der Zelle und im Blut an · ab einer best. Konz. werden die Stoffwechselenzyme in ihrer Tätigkeit beeinträchtigt · keine Kontraktion der Muskeln mehr
Alkoholische Gärung durch Hefepilze:
C6 H12 O6 _ 2CH5 OH + 2CO2
Während der Gärung muss bestimmte Temp vorliegen (RGT)
Bei Anwesenheit von O2 können die Pilze auf norm Zellatmung umstellen Anwendungen:
Bierhefe: Umwandlung des Malzzuckers
Weinhefe: Umwandlung des Fruchtzuckers, Weiterverarbeitung zu Champagner
Bäckerhefe: Auflockerung des Teiges wegen des CO2, Alkohol verdampft in der Backhitze Milchsäurebakterien führen zur Säuerung vieler Lebensmittel · höhere Haltbarkeit, da die Entwicklung von Fäulnisbakterien gehemmt wird (Bsp. Milchverarbeitungsprodukte) Je nach Bakterienart verändert sich die Geschmacksrichtung (Bsp. Sauerkraut, Silo-Futter)
Wasserhaushalt der Pflanze
Zellen der Pflanze wirken als osmothischen System zusammen Aufnahme über die Wurzeln, Verteilung über Wasserleitungs-bahnen (Holzteil, Leitbündel der Blätter), Wasserabgabe haupt-sächlich über Blattfläche.
Wasseraufnahme: In den versch. Zellschichten der Wurzeln er-folgt ausgehend von der Wurzelhaarzelle die Wasseraufnahme über nach innen steigende osmothische Druckverhältnisse.
Transportmechanismen:
1.) Transpirationssog: Voraussetzung ist ein ununterbrochener Wasserfaden zw. Blatt und Wurzel · Wasser wird nachgesaugt.
2.) Wurzeldruck: Wasser wird durch Osmose in die Leitungs-bahnen gedrückt. Ein hoher Wurzeldruck entsteht dann, wenn durch aktive Transportvorgängen osmothisch wirk-same Substanzen in die Leitgefäße transportiert werden · hoher osmothischer Druck; Wurzeldruck nur nachweisbar, wenn Zellatmung i. d. Wurzelzellen nachweisbar ist, da aktive Transportvorgänge Energie verbrauchen.
Diffusion: Konzentrationsausgleich aufgrund der Brownschen Molekularbewegung· passiver Vorgang ohne Energieverbrauch
Osmose: Diffusion durch eine semipermeable Membran; sie läuft solange ab bis eine vorhandene Gegenkraft so groß ist wie der osmoth. Druck
Plasmolyse: Wasserausstrom mit Membranablösung von der Zellwand
Deplasmolyse: Wiederherstellung
Casparischer Streifen: Wasserundurchlässige Schicht, die unkontrollierte Wasseraufnahme über Zellzwischen-räumen bzw. durch die Zellwände verhindert.
Pflanzengestalten:
Hydrophyten (Wasserpflanzen):
Spaltöffnungen: wenige oder gar fehlend; nur an Blatt-oberflächen;
Wurzelsystem: schwach oder fehlend
Hygrophyten (Feuchtpflanzen):
Spaltöffnungen: viele; oft von den Blättern hervorgehoben
Wurzelsystem: schwach ausgebildet; niedrige osmoth. Werte
Mesophyten (Mischung):
Spaltöffnungen: mäßig viele; an der Blattunterseite
Wurzelsystem: stark ausgebildet; oft auch als Speicherorgan (z.B. Wurzelstock)
Xerophyten (Trockenpflanzen)
Spaltöffnungen: sehr viele; schnell schließend; oft versenkt
Wurzelsystem: sehr gut ausgebildet; hohe osmoth. Werte
Feigenkaktus (Ausnahme der Xerophyten)
Spaltöffnungen: sehr wenige; oft in in Stacheln umgewandelte Blätter versenkt Wurzelsystem: weit ausladend; flachgründig; zuweilen wasser-speichernd (Wurzelsukkulenz); hohe osmoth. Werte
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- Benjamin Sorg (Autor:in), 2000, Pflanzen - Aufbau, Arten, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/97043
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Kommentare
Dankeschön :).
Das is der Bio Unterricht von ne´m halben Jahr kurz zusammengefasst..
Hilft mir gut bei der Arbeit morgen.
Nicht zu empfehlen!.
Durch die fehlende Gliederung ist das Material einfach zu unübersichtlich. Außerdem wäre eine (schon vom Aufbau her) bessere Differenzierung angebracht!
.es ist eine wunderbare arbeit!!
alles wichtige ist kurz und knapp wiedergegeben und sehr hilfreich bei anderen arbeiten