Biologie

Kennzeichen des Lebens

Alle Lebewesen bestehen aus Zellen.

Stoffwechsel (Atmung, Ernährung, Verdauung, Ausscheidung usw.)

Wachstum und Entwicklung

Fortpflanzung

Reizbarkeit

Unterschiede Lebewesen & Unbelebtes

Lebewesen haben immer min. eine Zelle und um sicherzustellen, dass etwas lebendig ist, müssten alle Kennzeichen des Lebens zutreffen.

Autotroph

(gr. autos = selbst und trophe = Ernährung)

Nur Pflanzen und andere autotrophe Lebewesen können alle ihre organischen Stoffe aus diesen anorganischen Stoffen aufbauen. Der Vorgang, der dies ermöglicht, ist die Fotosynthese, die Energie für den Aufbau von organischen Stoffen stammt dabei aus dem Sonnenlicht.

z.B. ein Gänseblümchen nimmt Stoffe über die Wurzeln aus dem Boden und durch Blätter aus der Luft auf. Es handelt sich dabei um die anorganischen Stoffe wie Wasser und Kohlenstoffdioxid.

Heterotroph

(gr. heteros = anders und trophe = Ernährung)

Heterotrophe Lebewesen müssen andere Lebewesen bzw. Teile, Reste oder Ausscheidungen von ihnen fressen und verdauen.

z.B. ein Frosch muss organische Stoffe über seine Nahrung aufnehmen, er kann keine organischen Stoffe aus anorganischen herstellen

Organisationsebenen der Lebewesen

Biosphäre, Ökosysteme, Biozönose (Lebensgemeinschaft), Organismus, Organe, Gewebe, Zellen, Organellen, Moleküle, Atom

Biosphäre

Gesamtheit der von Lebewesen besiedelten Schichten der Erde.

Ökosysteme

Einheit eines Lebensraumes und aller darin wohnenden Lebewesen. Bsp. Wald, Teich

Biozönose (Lebensgemeinschaft)

Alle Lebewesen in einem Ökosystem.

Organismus

Lebewesen, das selbstständig existieren kann und alle Merkmale des Lebens aufweist. Bsp. Eiche, Hund

Organe

Funktionseinheit eines Organismus, welches eine besondere Aufgabe erfüllt. Bsp. Blatt, Lunge

Gewebe

Zellverband von gleichartigen Zellen, welche für eine spezifische Aufgabe angepasst sind. Bsp. Epidermis (Abschlusgewebe), Palisadengewebe im Blatt, Muskelgewebe

Zellen

Grundbausteine von Lebewesen, die durch eine Membran (dünne Schicht) voneinander abgetrennt sind. Bsp. Muskelzelle, rote Blutkörperchen, Nervenzelle

Organellen

Strukturen innerhalb einer Zelle, welche jeweils eine bestimmte Aufgabe erfüllen. Bsp. Mitochondrium, Zellkern, Chloroplasten

Moleküle

Teilchen, aus denen Organellen - wie alle anderen Stoffe auch - aufgebaut sind. Bsp. Wasser, Glukose

Atom

Kleinstes („unteilbares“) Teilchen eines chemischen Stoffes. Bsp. Wasserstoff (H), Sauerstoff (O), Kohlenstoff (C)

Wie viele nm hat ein mm

1 Nanometer = 1´000´000

Wie viele Mikrometer hat ein mm

1000 Mikrometer = 1mm

Unterschiede Licht-, Elektronen-, Rasterelektronenmikroskop

Lichtmikroskope vergrössern nur bis zu 2000-fach, Cytoplasma sieht fast durchsichtig aus.

Elektronenmikroskope arbeiten mit Elektronenstrahlen, dessen Wellenlänge viel kürzer als bei Licht. Dadurch viel höhere Auflösung (stärkere Vergrösserung). Cytoplasma nun viel detaillierter.

Rasterelektronenmikroskope können bis zu 200‘000-fach vergrössern und liefern dreidimensional wirkende Bilder

Erkläre die systematische Einteilung von Lebewesen

Heute wird dank DNA-Analyse die Verwandtschaft der Lebewesen genauer nachvollzogen, man unterscheidet in drei Domäne; Eukaryoten, Archaea & Bakterien

Eukaryoten

Alle Lebewesen mit einem Zellkern

Werden in vier Reiche unterteilt: Tiere, Pilze, Pflanzen und Protisten

Prokaryoten

z.B. Archaeen und Bakterien

Einzellige Lebewesen ohne Zellkern

Unterschiede Procyte & Eucyte

Procyte: prokaryotische Zelle, ca. 10-mal kleiner, einfacherer Aufbau

Eucyte: eukaryotische Zelle, es wird zwischen tierischer und pflanzlicher Zelle unterschieden

Unterschiede Pflanzen- & Tierzelle

Planzenzelle: Zellwand, Chloroplasten, grosse Vakuole, autotroph

Tierzelle: keine Zellwand (nur Zellmembran), keine Chloroplasten, kleinere Vakuole, heterotroph

Merkmale der einzelnen Domäne

Bakterien: kein Zellkern, einfache Zellen (prokaryoten) z.B. E. coli, Milchsäurebakterien

Archaeen: leben oft in extremen Umgebungen z.B. Salzseen, heisse Quellen (prokaryoten)

Eukaryoten: mit Zellkern und Organellen z.B. Tiere, Pflanzen, Pilze, Protisten

Merkmale der einzelnen Reiche der Eukaryoten

Tiere: heterotroph, fressen andere Lebewesen

Pflanzen: autotroph, betreiben Fotosynthese (machen ihre Nahrung selbst)

Pilze: heterotroph, nehmen Nährstoffe aus totem Material auf

Protisten: heterotroph / autotroph

Funktion der Zellbestandteile

Zellwand: Bietet Struktur und Schutz und verhindert das Platzen der Zelle

Zellmembran: Kontrolliert, was in die Zelle hinein und hinaus gelangt, grenzt Inhalt gegen Aussen ab

Cytoplasma: Reaktionsort für Stoffwechselreaktionen & Transportmittel für Stoffe in der Zelle

Zellkern: Träger des Erbguts (DNA)

Vakuole: Speicherung von Wasser, Zucker & Vitaminen, Druck

Chloroplasten: Betreiben Fotosynthese

Mitochondrien: darin findet Zellatmung statt

Reaktionsgleichung der Fotosynthese & Zellatmung

Fotosynthese: 6CO2+6H2O+Lichtenergie→C6H12O6+6O2

Zellatmung: C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O

Rechnungsweg für Bestimmung der Grösse von Objekten unter Mikroskop

Schätze wie oft das Objekt in das Gesichtsfeld passt und rechne es geteilt durch die Grösse des Gesichtfelds je nach Objektiv

Gesichtsfeldgrösse rotes Objektiv

5mm

Gesichtsfeldgrösse gelbes Objektiv

2mm

Gesichtsfeldgrösse Hellblaues Objektiv

0.5mm

Gesichtsfeldgrösse dunkelblaues Objektiv

0.2-0.3mm

Tiefenschärfe

Wenn man z.B. eine Zwiebelzelle mikroskopiert, ist nur eine bestimmte Schicht scharf zu sehen. Alles was darüber oder darunter liegt ist unscharf. Dieser scharf sichtbare Tiefenbereich nennt sich Tiefenschärfe.

Beschreibe wie der Schärfebereich und Kontrast beim Mikroskopieren vergrössert werden können.

Kleinere Vergrößerung wählen, Lichtmenge regulieren, Kondensor leicht absenken

Arbeitsgeräte zum Mikroskopieren

Mikroskop, Objektträger, Deckglas, Pipette, Pinzette, Präpariernadel, Färbemittel, Wasser

Wie erkennt man bei einer mikroskopischen Aufnahme ob es sich um eine pflanzliche oder tierische Zelle handelt?

pflanzliche Zelle: Zellwand, regelmäßig eckige Form, große Vakuole, Chloroplasten, wirken stabil und strukturiert

tierische Zelle: nur Zellmembran, rundlich oder unregelmäßig geformt, enthalten keine Chloroplasten, wirken beweglicher