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Zellorganellen im Überblick

Zwei Aufgaben zu Bau und Funktion der Zellorganellen.

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Die Zelle im Elektronenmikroskop

AFB I–II

In einer elektronenmikroskopischen Aufnahme einer Blattzelle erkennt man: eine dicke äußere Schicht, einen großen hellen Raum in der Mitte, ovale Körper mit gestapelten Innenmembranen, kleinere ovale Körper mit gefalteter Innenmembran und ein Membrannetz mit dunklen Punkten.

  1. Nenne die fünf beschriebenen Strukturen.
  2. Begründe, dass es sich um eine Pflanzenzelle handelt.
  3. Beschreibe Bau und Funktion der Mitochondrien.
  4. Erkläre, warum ER und Golgi-Apparat nicht im Lichtmikroskop sichtbar sind.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Gehe die Beschreibung von außen nach innen durch.
Hinweis zu Aufgabe b)
Drei Merkmale.
Hinweis zu Aufgabe c)
Membranen und Aufgabe.
Hinweis zu Aufgabe d)
Auflösungsgrenze.

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Zellwand; Vakuole; Chloroplasten; Mitochondrien; raues endoplasmatisches Retikulum mit Ribosomen.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Zellwand, Chloroplasten und große Zentralvakuole kommen nur in Pflanzenzellen vor.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Doppelmembran, die Innenmembran ist zu Cristae gefaltet; Ort der Zellatmung, in der ATP bereitgestellt wird.

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

Ihre Membranen und Strukturen sind wenige Nanometer dick bzw. liegen dichter beieinander als 0,2 µm; das Lichtmikroskop kann sie nicht trennen.

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Arbeitsteilung in der Speicheldrüse

AFB II–III

Zellen der Speicheldrüse geben große Mengen des Enzyms Amylase ab. In ihnen findet man außergewöhnlich viel raues ER, große Golgi-Apparate und viele Vesikel nahe der Zellmembran. Zellen des Herzmuskels enthalten dagegen besonders viele Mitochondrien.

  1. Erläutere den Zusammenhang zwischen der Ausstattung der Speicheldrüsenzellen und ihrer Aufgabe.
  2. Vergleiche die Ausstattung von Speicheldrüsen- und Herzmuskelzellen.
  3. Erkläre am Beispiel der Mitochondrien den Vorteil der Kompartimentierung.
  4. Beurteile die Aussage: „Alle Körperzellen eines Menschen sind gleich gebaut.“

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Amylase ist ein Protein, das die Zelle verlässt.
Hinweis zu Aufgabe b)
Welches Organell steht im Vordergrund?
Hinweis zu Aufgabe c)
Innenraum, Membran, Bedingungen.
Hinweis zu Aufgabe d)
Gleiche Organellen — gleiche Mengen?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Amylase ist ein Protein: Ribosomen am rauen ER bauen es auf; der Golgi-Apparat verändert und verpackt es; Vesikel bringen es zur Zellmembran und geben es ab. Viel Export erfordert viel raues ER, große Golgi-Apparate und viele Vesikel.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Beide Zelltypen haben dieselben Organellen, aber in anderen Mengen: Speicheldrüse vor allem ER/Golgi für den Proteinexport, Herzmuskel vor allem Mitochondrien für ATP zur Dauerkontraktion.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Das Mitochondrium ist ein abgegrenzter Raum: Enzyme der Zellatmung liegen konzentriert zusammen, die gefaltete Innenmembran bietet große Fläche, und die Vorgänge stören andere Prozesse im Zellplasma nicht.

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

Die Aussage trifft nur eingeschränkt zu: Alle Körperzellen besitzen im Prinzip dieselben Organellen, ihre Anzahl und Größe unterscheiden sich aber je nach Aufgabe (Struktur-Funktions-Beziehung).