Zellbestandteile und Zellvorgänge

15. November 1998

ZUSAMMENFASSUNG
Zellbestandteile + Zellvorgänge
Zellbestandteile:

    Wasser:



Struktur
- gemeinsames Elektronenpaar
- polare Atombindung
- Dipolmolekül

    Zwischenmolekulare Kräfte

- Wasserstoffbrückenbindung
- Van - der - Waals - Kräfte
- Hydrathüllen

    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

    Van - der - Waals - Kräfte

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

    Ursachen/Zusammenhang d. chem. Eigenschaften des H2O

Chem. Eigenschaft

Bindung
Bedeutung des H2O
Bilden v. Hydrathüllen um Ionen
Polare Atombindung Ä 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. H2OÄEis schwimmt
Van - der - Waals - Kräfte
ÄAdhäsion
Erhaltung Turgor
Dichteanomalie d. H2O
Ä - 4°C = höchste
Regelmäßiges Molekülgitter zerstört "eisähnliche" Struktur
Lebens - und Überwinterungsraum für wechselwarme Tiere (Teichgrund friert nicht zu)




    Mineralsalze

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

    Microelemente:

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


    Makro - (Spuren - ) elemente:

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


    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.

    Proteine

ÄTräger wesentlicher Lebensfunktionen

    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

    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

    Bildung v. Polypeptiden:
Ädch. Polykondensation














    Raumstruktur

A) Primärstruktur: Reihenfolge der gebundenen AS
B) Sekundärstruktur. Raumstruktur ohne Betrachtung der Seitenketten
ÄHelix α ÄFaltblatt β
- 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 Ä4 Ketten

Denaturierung:
Zerstörung der Raumstruktur inkl. Sekundärstruktur ÄEiweiß gerinnt
Ursachen: Hitze 60°C - 70°C
UV - Licht
Chemikalien (Alkohol, Säuren, Schwermetalle: Cn2+, Pb2+)

    Fette

    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.

    Bildung

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



+ → + H2O





    Vertreter, Einteilung

Ägesättigt Äungesättigt
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
ÄEnergiereichste Nährstoffgruppe
ÄWärmeisolator, 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
    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:

    Zellzyklus



Mitose

    Bedeutung:

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

    Ablauf

Interphase
    1 Kern (Nukleolus, Kernmembran) Chromatingerüst Intensiver Zellstoffwechsel Ä Bildung doppelter Chromosomenzahl

Prophase
    Chromosomen spiralisieren sich Chromatiden werden sichtbar Ä nur noch an Zentromer miteinander verbunden Am Centriol bildet sich ein zweites Ä wandern zu entgegengesetzten Zellpolen
Ä 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

ÄInterphase


    Zellwachstum

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

    Plasmawachstum

Meristem
    Zunahme Protoplast bis Größe der Mutterzelle
dch. Eiweißsynthese an Ribosomen

    Streckungswachstum (nur pfl. Eucyte)

Volumenzunahme dch. osmotische H2O - Aufnahme

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

    Differenzierungswachstum


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