Wenn du dir eine Schürfwunde am Knie nach dem Fußballspielen ansiehst, ist sie nach ein bis zwei Wochen wieder zu: Neue Hautzellen sind entstanden. Jede dieser Zellen stammt von einer Mutterzelle ab. Zwischen zwei Teilungen durchläuft eine Zelle eine feste Abfolge von Schritten: wachsen, DNA verdoppeln, kontrollieren, teilen. Diese Abfolge heißt Zellzyklus. Wenn du ihn verstehst, kannst du erklären, wie eine Wunde heilt – und was passiert, wenn ein Tumor entsteht.
Interphase und Mitosephase
Unter dem Mikroskop siehst du in einem wachsenden Gewebe bei fast allen Zellen einen gleichmäßigen Zellkern. Nur wenige Zellen zeigen sichtbare Chromosomen mitten in der Teilung. Warum sieht man Zellen so selten beim Teilen?
Üben★☆☆Nicht begonnen
Erkläre, was der Zellzyklus ist, und nenne seine beiden großen Abschnitte. Gib an, was jeweils allgemein geschieht.
Erkläre, was der Zellzyklus ist, und nenne seine beiden großen Abschnitte. Gib an, was jeweils allgemein geschieht.
Das Schema stellt den Zellzyklus als einen in vier nummerierte Phasen unterteilten Kreis dar. Benenne die Phasen 1, 2, 3 und 4 und erkläre, warum der Zyklus als Kreis…
Das Schema stellt den Zellzyklus als einen in vier nummerierte Phasen unterteilten Kreis dar. Benenne die Phasen 1, 2, 3 und 4 und erkläre, warum der Zyklus als Kreis und nicht als Linie mit Anfang und Ende dargestellt wird.
In einer Zellkultur dauert der gesamte Zellzyklus $24\ \text{h}$ und die Interphase nimmt $90\ \%$ der Zeit ein. Berechne, wie viele Stunden jede Zelle in der Interphase…
In einer Zellkultur dauert der gesamte Zellzyklus $24\ \text{h}$ und die Interphase nimmt $90\ \%$ der Zeit ein. Berechne, wie viele Stunden jede Zelle in der Interphase und wie viele in der Teilungsphase verbringt.
Die DNA-Menge einer Zelle verläuft so: In G₁ hat sie eine bestimmte Menge (1 Einheit). In der S-Phase steigt sie auf das Doppelte (2 Einheiten) und bleibt in G₂ so hoch. Bei der Teilung erhält jede Tochterzelle wieder 1 Einheit.
Warum muss die DNA vor der Teilung verdoppelt werden? Jede Tochterzelle braucht die vollständige Erbinformation. Würde man die DNA nur einfach verteilen, bekäme jede Tochterzelle nur die Hälfte.
Üben★☆☆Nicht begonnen
Welches grundlegende Ereignis findet während der S-Phase des Zellzyklus statt? Erkläre, warum es unbedingt vor der Zellteilung stattfinden muss.
Welches grundlegende Ereignis findet während der S-Phase des Zellzyklus statt? Erkläre, warum es unbedingt vor der Zellteilung stattfinden muss.
Ordne diese Phasen des Zellzyklus in der zeitlichen Reihenfolge: M-Phase, G1-Phase, G2-Phase, S-Phase. Beschreibe kurz, was die Zelle in jeder Phase tut.
Ordne diese Phasen des Zellzyklus in der zeitlichen Reihenfolge: M-Phase, G1-Phase, G2-Phase, S-Phase. Beschreibe kurz, was die Zelle in jeder Phase tut.
Eine Zelle in der G1-Phase hat eine bestimmte DNA-Menge. Gib an, zu welchem Zeitpunkt des Zyklus sich diese Menge verdoppelt hat und wann sie sich in jeder Tochterzelle…
Eine Zelle in der G1-Phase hat eine bestimmte DNA-Menge. Gib an, zu welchem Zeitpunkt des Zyklus sich diese Menge verdoppelt hat und wann sie sich in jeder Tochterzelle wieder halbiert.
Warum Zellen nicht unbegrenzt wachsen: Oberfläche und Volumen
Ein Elefant ist viel größer als eine Maus, aber ihre Zellen sind ungefähr gleich groß. Warum haben große Lebewesen mehr Zellen statt riesiger Zellen?
Erinnere dich an Klasse 5/6: Die relative Körperoberfläche (Oberfläche im Verhältnis zum Volumen) wird bei größeren Körpern kleiner. Je größer der Körper, desto weniger Oberfläche hat er im Verhältnis zu seinem Volumen. Das gilt auch für Zellen.
Üben★★★Nicht begonnen
Betrachte zwei kugelförmige Modellzellen, Zelle A (Radius = 1 µm) und Zelle B (Radius = 3 µm). a) Die Oberfläche einer Kugel beträgt $S = 4\pi r^2$ und ihr Volumen…
Betrachte zwei kugelförmige Modellzellen, Zelle A (Radius = 1 µm) und Zelle B (Radius = 3 µm).
a) Die Oberfläche einer Kugel beträgt $S = 4\pi r^2$ und ihr Volumen $V = \frac{4}{3}\pi r^3$. Berechne für beide Zellen das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen ($S/V$).
b) Der Austausch von Gasen und Nährstoffen mit der Umgebung hängt von der Fläche der Membran ab, der Stoffwechselbedarf dagegen vom Volumen des Zytoplasmas. Begründe anhand deiner Rechenergebnisse, warum Zelle B an einer kritischen Grenze der Lebensfähigkeit liegt, wenn sie sich nicht teilt.
c) Bestimmte sehr aktive menschliche Zellen, wie die Enterozyten des Darmepithels, erreichen eine beträchtliche Größe, ohne sich zu teilen. Leite ab, welche Anpassung der Form ihrer Membran es ihnen ermöglicht, ein hohes Verhältnis $S/V$ aufrechtzuerhalten.
In einer Autofabrik wird jedes Fahrzeug geprüft, bevor es zur Lackiererei oder zum Motoreinbau weiterfährt. Wie kontrolliert eine Zelle, ob ihre DNA vollständig und fehlerfrei ist, bevor sie sie an die Tochterzellen weitergibt?
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Auf einen Blick
Los geht's! 3 Aufgaben der Stufe mittel in diesem Abschnitt