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Das Fluid-Mosaik-Modell

Zehn Übungen zum Bau der Biomembran und zu den Befunden, die das Modell stützen.

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Übungsaufgaben

Zehn interaktive Übungen zum Fluid-Mosaik-Modell — von AFB I bis AFB III. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps.

A1
Bausteine der Membran
AFB I

Verbinde jeden Bestandteil mit seiner Rolle.

Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Das „Mosaik“ sind die Proteine, das „Fluid“ ist die Lipiddoppelschicht.
Welcher Bestandteil liegt nur außen?
Was durchspannt die Membran?
A2
Innen oder außen?
AFB I

Ordne zu, auf welcher Seite der Zellmembran sich der Bestandteil befindet.

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Außenseite
2Innenseite
3durchgehend
Die Membran ist asymmetrisch: Zuckerketten nur außen, Anker für das Zellskelett nur innen, Transportproteine durchgehend.
Wo hat die Zelle Kontakt zu anderen Zellen?
Das Zellskelett liegt im Zellplasma.
A3
Das Modell in Worten
AFB I

Ergänze den Text — ein Wort bleibt übrig.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Nach dem Fluid-Mosaik-Modell bildet eine flüssige die Grundsubstanz. Proteine sind darin wie ein verteilt und bewegen sich . Der Teil eines integralen Proteins im Inneren der Membran ist . Kohlenhydratketten auf der Außenseite bilden die .

„starr“ bleibt übrig: Genau das widerlegt das Modell.
Was ist „fluid“?
Wer bewegt sich seitlich?
A4
Stimmt das?
AFB II

Entscheide bei jeder Aussage, ob sie stimmt.

5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5

Fluide Membran, asymmetrischer Aufbau, Proteine mit hydrophobem Mittelteil — das sind die Kernaussagen des Modells.
Wie schnell geht Flip-Flop?
Ist die Membran auf beiden Seiten gleich?
A5
Der Rote-Bete-Versuch
AFB II

Rote-Bete-Würfel werden 10 Minuten in verschiedene Flüssigkeiten gelegt; danach misst man die Rotfärbung der Flüssigkeit. Ordne jedem Ansatz das Ergebnis zu.

Setze in jeder Zeile genau ein Kreuz. Enter setzt und löscht.
Ansatzfarblosrot
Leitungswasser, 20 °C
Wasser, 70 °C
50 % Ethanol, 20 °C
Wasser, 4 °C
Aceton, 20 °C
Der Farbstoff Betanin sitzt in der Vakuole. Nur wenn Lipide gelöst oder Proteine zerstört werden, gelangt er durch die Membranen nach außen.
Welcher Ansatz ist die Kontrolle?
Ethanol löst Lipide, Hitze zerstört Proteine.
A6
Zellfusion rechnen
AFB II

Bei 37 °C legen Membranproteine in 1 s etwa 1 µm zurück (Wegstrecke seitlich). Eine Zelle hat 20 µm Durchmesser.

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
  1. Umfang der Zelle (π ≈ 3,14) µm
  2. Weg einmal halb um die Zelle µm
  3. Zeit bei 1 µm/s für diesen Weg s
In einer halben Minute könnte ein Protein theoretisch auf die Gegenseite gelangen. Tatsächlich dauert die Durchmischung länger, weil die Bewegung zufällig hin und her geht.
Umfang = π · d
Halber Umfang reicht bis zur Gegenseite.
A7
Mix: Doppelschicht
AFB II

Hier geht es auch um 1.2.1 Lipide und Phospholipide. Welche Aussagen sind richtig?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Was in der Membran liegt, muss unpolar sein; was ins Wasser ragt, ist polar.
Wie ist das Innere der Doppelschicht?
Welche Teile eines Proteins liegen im Inneren?
A8
Frye und Edidin
AFB III

Maus- und Menschenzellen werden mit verschiedenfarbig markierten Membranproteinen verschmolzen. Spiele die Auswertung durch.

Spiele die Situation Schritt für Schritt durch: Was ist jetzt richtig? Nur die richtige Karte bringt dich weiter.
    Der Versuch trennt „Bewegung“ von „Neubildung“ — erst dadurch wird er zum Beleg für die Fluidität.
    Was zeigt die Durchmischung?
    Warum wirkt die Temperatur?
    A9
    Trickaufgabe: Das Sandwich
    AFB III

    Ein älteres Modell (Davson und Danielli, 1935) beschrieb die Membran als Lipiddoppelschicht zwischen zwei durchgehenden Proteinschichten. Finde die falschen Zeilen in Lukas’ Argumentation.

    In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
    Die Falle: einen Befund dem falschen Modell zuordnen. Proteine in und durch die Membran passen nur zum Fluid-Mosaik-Modell.
    Wo liegen im Fluid-Mosaik-Modell Proteine?
    Welche Befunde zeigen Proteine in der Membran?
    A10
    Welcher Befund stützt was?
    AFB III

    Beurteile, welche Aussage des Modells der Befund jeweils am besten stützt.

    Setze in jeder Zeile genau ein Kreuz. Enter setzt und löscht.
    BefundfluidProteine in der Membranasymmetrisch
    Nach Laserbleichen wird der Fleck wieder hell.
    Gefrierbruch zeigt Partikel in der Lipidschicht.
    Zuckerketten lassen sich nur auf der Außenseite anfärben.
    Mensch-Maus-Hybridzellen mischen ihre Proteine bei 37 °C.
    Protease-Verdau zerstört Kanäle, die Ionen durch die Membran leiten.
    Jeder Befund stützt einen Teil des Modells — erst zusammen ergeben sie das Fluid-Mosaik-Modell.
    Bewegung → fluid; Proteine in der Membran → Mosaik.
    Außen anders als innen → asymmetrisch.