Feinbau und Funktion der Biomembran Osmose Plasmolyse VErbindungen Zzichen den Zellen usw..

1. Bio
Die Biomembran
Fach: Bio

2. Schwerpunkte:
1) Bau von Phospholipiden
2) Biologische Zeichnung
3) Bau der Biomembran erklären
4) Unterschiede zwischen tierischer und pflanzlicher Biomembran
5) Anfertigung einer Mindmap: Stofftransport durch die Biomembran
6) Verbindung zwischen den Zellen
7) Diffusion und Osmose zeichnen
8) Plasmolyse und Deplasmolyse und Testprotokoll
9) Endozythose und Exozythose Membranfluss bei
Pantoffeltierchen (ca. 4 Seiten)
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3. 1) Bau von Phospholipiden
Bildquelle http://homepage.smc.edu/wissmann_paul/anatomy2textbook/phospholipids.html
:
Ein Phospholipid besteht aus zwei Teilen:
Umänderung zum deutschem Text
1) Einem polarem Kopf
Besteht aus: Cholin-, Phosphat-,Clycerol-molekül
2) Unpolarem Teil (Schwanz)
Besteht aus: einer gesättigten Fettsäure (keine Doppelbindung)
und einer ungesättigten Fettsäure (eine Doppelbindung)
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4. ~4~

5. 3) Bau von der Biomembran erklären!
Die Biomembran grenzt die Zelle vom äußerem Bereich ab, dem sogenannten
Extrazellularraum.
Der Hauptbestandteil der Biomembran ist die Phospholipid-Doppelmembran
(Größe variabel: liegt meist zwischen 1,12 und 1,22 g·cm-ᶾ), die aus einzelnen
Phospholipiden besteht (siehe Seite 3), in Form eines Teppichs angeordnet.
In einem geringem Abstand sind die integralen Proteine und die periphers Proteine verteilt.
Die Clycoproteine sind an der extrazellularraum Seite mit einem Schwanz aus
einer Kohlehydratkette nach außen gerichtet.
Diese Kohlehydratkette auf der gleichen Seite sind auch vielfach auf der Phospholipid-Doppelmembran verteilt.
Zytoskellettfilamente verlaufen an der Cytoplasma-Seite wie kurze Bänderstränge und ngedockt an die hydrophilen Köpfe der Phospholipiden befinden
sich zur Mitte ausgerichtet die Cholesterine die im etwas kleinerem Abstand zueinander als die integralen Proteine.
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6. Anfänglich wurde die Biomembran von Davson – Danillie als Phospholid-Doppelmembran mit Proteinpaketen auf
beiden äußeren Seiten der Biomembran, die mit den Phospholidköpfen einen hydrophilen Bereich bilden und
die Phospholidschwänze (nach innen
zu einander gerichtet) den hydrophoben
Quelle: Biobuch Klett Verlag aus der Schule
Bereich.
Doch jetzt gibt es die neue Version der Biomembran, nämlich dem Flüssig-Mosaik-Modell, welches Proteine enthält, die in der Phospholipid-doppelschicht sind. Die oben und unten einen Hydrophilen Bereich bilden.
Manche Proteine sind so gebaut,
Quelle: Biobuch Klett Verlag aus der Schule
dass sie den Stofftransport der Biomembran durch Diffusion machen können.
Doch der Stofftransport folgt auch durch die Osmose, die bewirkt das die Zelle
immer gleich viel an Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid hat. Somit dient die Biomembran als Abgrenzung von Reaktionsräumen und Abgrenzung von der Zelle
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7. allgemein. Innerhalb der Zelle sind die Membranen gleich, außer die inneren
Membranen von den Mitochondrien und den Plastiden (Chloroplasten), die als
zweite Membran eine bakterienähnliche Membran
haben. Das kann deshalb daher kommen weil, früher die Zellen ohne andere
Organellen waren und sie autotroph ernährt haben. Dabei haben sie Bakterien
ähnliche Organellen mit eigener DNA aufgenommen aber nicht verdaut sondern die Funktion gegen Schutz selber genutzt. Diese Organellen haben dann
die Äußere Membran von der Zelle und die innere Membran ist der des Bakteriums ähnlich.
Endosymbiontentheorie:
Eigene Zeichnung:
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8. 4)Unterschiede zwischen tierischen und pflanzlichen Biomembran
Unterschiede
Tierische Biomembran
Pflanzliche Biomembran
Cholesterin
- Die tierische Biomembran besitzt Cholesterine
in der Lipiddoppelschicht um Vitamin D
aufzubauen und Prozesse der Bildung der
Biomembran zu fördern.
- Cholesterin besitzen die
tierischen Zellen nur
deshalb, weil sie sich
autotroph ernähren
- Die Endozytose braucht
einen Rezeptor um die
Carrier zu verschließen
damit Enzyme die Zelle
zum Beispiel nicht sich
selbst verdaut und die
stabilität zu fördern.
- Die pflanzliche Biomembran besitzt
keine Cholesterine
in der Lipiddoppelschicht
Schutz der Zellwand
- die tierische Zelle besitzt keine Zellwand
- Die äußere Begrenzung der Zelle ist
die Zellwand und
gliedert sich direkt
an die Biomembran
an und dient als
Schutz
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9. ~9~

10. 6) Verbindung zwischen den Zellen
3 Verbindungsarten:
Tight Junction, Haftverbindung und die Gap Junction
Tight Junction:
-
Undurchlässig, verbinden benachbarte Zellen
- Aufgabe: Polarität der Hautzellen zu erhalten
Haftverbindung (Desmosom):
-
sehr belastungsfähig, aus Intermedialfilamenten
-
Aufgabe: Stabilisation der Zelloberfläche
Gap Junction:
- bilden Kanal aus Proteinkomplexen
-
Aufgabe: Kommunikation-(Signal-)austauchzwischen de Zellen
Quelle:http:www.wikipedia.de/Tightjunction
+ Desmosom und +Gapjunction
Quelle:
http://php.med.unsw.edu.au/cellbiology/in-
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11. 8) Plasmolyse / Deplasmolyse
Plasmolyse:
Als Plasmolyse bezeichnet man den Vorgang, wo eine Zelle Flüssigkeit wegen
eines höheren Konzentrationsgefalle von außen abgibt um die Konzentration
innerhalb der Zelle zu erhöhen.
Das heißt:
1) Wenn man Wasser mit einer konzentrierten Substanz (Wasser oder
Salz) auf einen unter dem Mikroskop sich angeschauten Zellhautstreifen tut kann man beobachten, dass die Zellsaftvakuolen kleiner werden.
Quelle: eigene Zeichnung
2) Das ist deshalb so, weil die Konzentration von außen dazu führt, dass
die Zellsaftvakuole die Konzentration (in diesem Fall eine höhere Konzentration) innerhalb in den gleichen Zustand versetzen möchte wie
außen, deshalb zieh sich die Zellsaftvakuole zusammen. Dieser Vorgang ist natürlich.
Deplasmolyse:
Als Deplasmolyse bezeichnet man den Vorgang, wo die Zelle Flüssigkeit wegen
eines niedrigerem Konzentrationsfgefälle außerhalb aufnimmt um die Konzentration innerhalb der Zelle zu vermindern.
Das heißt:
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12. 1) Wenn man destilliertes Wasser auf einen unter dem Mikroskop sich angeschauten Zellhautstreifen tut kann man beobachten, dass die Zellsaftvakuolen größer werden.
Quelle: eigene Zeichnung
2) Das kommt deshalb zustande, weil die Zellsaftvakuole die gleiche Konzentration wie außen haben möchte, nämlich in diesem Fall eine niedrigere Konzentration wie das Wasser von Außen es hat besitzen möchte,
deshalb wird die Zellsaftvakuole größer. Dieser Vorgang ist ebenfalls natürlich.
9) Endozythose und Exozythose Membranfluss
bei dem Pantoffeltierchen
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13. Das Pantoffeltierchen ist ein Einzeller, der im Süßwasser lebt. Es gehört zu den
Wimperntierchen und dessen Wimpern (ca.10000) erzeugen durch eine
Schwingung schwimmende Bewegung. Das Paramecium vermehrt sich ungeschlechtlich das heißt durch Querteilung (nur selten durch die Konjugation). Es
reagiert empfindlich auf einige Reize wie z.B: Berührung, Lichtempfindlichkeit
und chemische Reize. Ihre Nahrung wird durch die Mundöffnung, durch die Wimpern eingeschleust und dann in Nahrungsvakuolen verdaut, nach dem
Vedauen werden sie beim Zellafter ausgeschieden. Diese Vorgänge nennt man Endozythose
(umschließen der Nahrung in einer Vakuole) und Exozythose
(hinauswerfen der unverwertbaren Teilen welche die Zelle nicht
verwerten kann (Gifte, Cellulose,
…)).
- Endozythose:
Quelle: http://www.kakerla-
kenparade.de/paramecium.html
Unter Endozythose versteht man das Aufnehmen der Nahrung eines tierischen Einzellers über die Biomembran. Dabei wird in
der Biomembran eine Einstülpung geformt so dass die Nahrungspartikel
sich dort absetzen können (1). Danach stülpt die Zelle die Nahrungspartikel immer weiter ein (2 + 3) und schließt die eingefangene Menge an
Nahrungspartikel ein so dass die nahrung nicht mehr raus kommt. Nach
dem schließen dieser Vakuole (Endosom) verschmiltzt dann die Biomembran wieder.
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14. Quelle: http://www.zum.de/Faecher/Materialien/beck/bs11-18.htm und nummeriert
Nach diesem Vorgang fängt der Membranfluss an der die Nahrungspartikel verdaut. Mithilfe von Enzymen oder anderen Verdauungsextrakten werden dann
die Partikel verdaut. Wenn alles fertig ist setzt die Exozythose ein.
- Exozythose
Die Exozythose ist der Vorgang in der das Endosom mit den restlichen
unverdaulichen Teilen für die Zelle aus der Zelle Befördert.
Zuerst schwimmt das Vesikel an die Innenseite der Biomembran (1) und
dockt sich an (2), macht eine Öffnung in der Membran (so dass keine anderen Sachen, wie Zytoplasma, aus der Zelle dringen kann. Danach öffnet
es die Öffnung immer weiter so dass die unverdaulichen Partikel rausgestoßen werden können (3). Zum Schluss verschmilzt der kleine Teil der
Biomembran des Vesikel mit der Biomembran der Zelle.
Quelle: http://www.zum.de/Faecher/Materialien/beck/bs11-18.htm und nummeriert
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15. Beim Pantoffeltierchen ist es aber noch komplizierter, weil es Wimpern besitzt
um die Nahrungspartikel in 1. Richtung des Mundfeldes einzuschleusen und 2.
liegt das Mundfeld an einem bestimmten Ort und 3. auch der Zellafter ist an einer bestimmten Stelle an der Biomembran des Parameciums. Doch das Prinzip
ist das Gleiche:
1. Die Nahrungspartikel werden von dem Pantoffeltierchen entdeckt
und durch den Wimpernschlag in die Richtung des Zellafters transportiert. Nach dem die Nahrung zum Zellmund befördert wurde fängt die
Endozythose an (siehe oben).
2. Die hier an dichtesten behaarte Biomembran fängt an die Nahrung in
ein Vesikel zu umschließen. Wenn sie eine bestimmte Größe erreicht
fängt das Vesikel sich abzuschnüren und wandert ins Zellinnern.
3. Dieses Vesikel verschmilzt mit einigen anderen Lysosomem, die spezielle Enzyme enthalten, und die Verdauung fängt an.
4. Der Vorgang indem das Vesikel in das Zellinnern fließt und wandert
nennt man Membranfluss.
5. Die Verdauungsvakuole wird auf einer oval förmigen Bahn durch die
Zelle transportiert, diese Bahn nennt man Cyclose. Hier werden durch
Verdaungsprozesse die einzelnen Nahrungspartikel zerkleinert und in
einzelne Protein-, Glucose-, und Lipid-, Vitamin-Pakete umgewandelt.
6. Diese Energie-Pakete oder zusätzlich benötigte Stoffe werden durch
die Carrier der Biomembran entweder im passiven oder aktiven
Transport in das Zytoplasma des Parameciums befördert. Diese Stoffe
werden dann von den einzelnen Organellen des Pantoffeltierchens
oder zur Atmung verwendet.
Quelle: wwww.wikopedia.de/pantoffeltierchen
Selbst umgeändert
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16. 7. Die Vakuole bleibt für die Dauer der Verdaung auf der Cyclose (ovale
Bahnbewegung) und die restlichen unverdauten Teile, wie Cellulose
oder Gifte werden dann im schon gestauchten Vesikel Richtung Zellafter gefördert und ab da fängt die Exozythose an.
8. Das Vesikel verschmilzt wieder mit der äußeren Biomembran und die
unverdaulichen Teile werden dann hinaus geworfen.
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