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Zellzyklus und Zelldifferenzierung (2)


Aufgabe 1

Jedes Tier, aber auch jede Pflanze kann entweder der Gruppe der Einzeller oder der Vielzeller zugeordnet werden.

  1. Benenne das Kriterium, welches darüber entscheidet, ob ein Organismus zu den Einzellern oder Vielzellern gezählt wird.
  2. Ordne die folgenden Organismen entsprechend ihrer Zugehörigkeit in die Tabelle ein:
    Ameise, Amöbe, Augentierchen, Champignon, Mensch, Pantoffeltierchen, Tulpe.

    Zellzyklus und Zelldifferenzierung (2) - Abbildung 1

Lösung

  1. Das Kriterium für die Zuordnung ist die Anzahl der Zellen. Einzeller bestehen aus einer Zelle. Der Körper der Vielzeller ist dagegen aus mehreren Zellen aufgebaut.
  2. Zellzyklus und Zelldifferenzierung (2) - Abbildung 2
  • Schwierigkeitsgrad:  1
  • Zeit:  4 Minuten
  • Punkte:  8

Aufgabe 2

Ordne folgende Aussagen einem Einzeller (E) oder Vielzeller (V) zu.

 

Der Organismus hat eine begrenzte Lebensdauer. ____

Eine unbegrenzte Lebensdauer des Organismus wäre möglich. ____

Im Laufe ihrer Entwicklung differenzieren sich die meisten Zellen, bis sie schließlich bestimmte Funktionen übernehmen. ____

Die Zelle führt alle Lebensfunktionen selbst aus. ____

Die Zelle kann alleine existieren. ____

Seine Zellen sind einzeln meist nicht lebensfähig. ____

Lösung

Der Organismus hat eine begrenzte Lebensdauer. V

Eine unbegrenzte Lebensdauer des Organismus wäre möglich. E

Im Laufe ihrer Entwicklung differenzieren sich die meisten Zellen, bis sie schließlich bestimmte Funktionen übernehmen. V

Die Zelle führt alle Lebensfunktionen selbst aus. E

Die Zelle kann alleine existieren. E

Seine Zellen sind einzeln meist nicht lebensfähig. V

  • Schwierigkeitsgrad:  1
  • Zeit:  3 Minuten
  • Punkte:  6

Aufgabe 3

Beantworte die folgenden Fragen zur Zellteilung:

  1. Nenne drei Gründe, warum die Teilung von Zellen für einen vielzelligen Organismus von großer Bedeutung ist.
  2. Beschreibe mithilfe von vier Zeichnungen die mitotische Zellteilung einer Pflanzenzelle. Beginne dabei mit der Mutterzelle. Notiere unter jeder Zeichnung eine passende Bildunterschrift.
  3. Erkläre den Unterschied zwischen der Zellteilung einer Tierzelle und einer Pflanzenzelle.

Lösung​

  1. Die Zellteilung dient dem Wachstum und der Vermehrung des Organismus. Zudem werden mit ihrer Hilfe abgestorbene oder verletzte Zellen ersetzt.
  2.  

Zellzyklus und Zelldifferenzierung (2) - Abbildung 3
1: Während der Interphase des Zellzyklus ist die Mutterzelle gewachsen und ihre Erbinformation wurde verdoppelt.

2: In der Mitose (Kernteilung), dem ersten Abschnitt der Mitosephase, wird die doppelte DNA der Mutterzelle geteilt.

3: In der Zytokinese, dem zweiten Abschnitt der Mitosephase, geschieht die Teilung in zwei Tochterzellen.

4: Zwei erbgleiche Tochterzellen sind entstanden.

  1. Bei Pflanzenzellen verschmelzen während der Zytokinese membranumhüllte Bläschen zu einer sogenannten Zellplatte. Im Inneren der Bläschen befindet sich das Baumaterial für die neue Zellwand.
    Eine tierische Zelle schnürt sich dagegen während der Zytokinese von außen, in der sogenannten Teilungsfurche, ein und bildet so zwei neue Tochterzellen. Tierische Zellen besitzen nämlich keine Zellwand.

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  • Schwierigkeitsgrad:  3
  • Zeit:  15 Minuten
  • Punkte:  17

Aufgabe 4

Ergänze den Lückentext mit den richtigen Begriffen.

_______________, zum Beispiel die Amöbe oder das Pantoffeltierchen, besitzen die unterschiedlichsten Formen und Gestalten. Dennoch bestehen sie alle nur aus einer Zelle mit den gleichen Grundbausteinen wie _______________ und Mitochondrien.

Bei den _______________ entstehen durch _______________ aus einer befruchteten Eizelle verschiedene Zelltypen. Die unterschiedliche Entwicklung von Zellen wird von _______________ reguliert und _______________ genannt. Die Zellen eines vielzelligen Organismus enthalten in ihren _______________ immer die gleiche DNA. Diese wird in der _______________ des Zellzyklus kopiert und während der _______________ auf die beiden Zellkerne der entstehenden Tochterzellen aufgeteilt.

Während der Zelldifferenzierung werden jedoch jeweils nur bestimmte Bereiche des Bauplans auf der _______________ abgelesen und ausgeführt. Auf diese Weise können Zelltypen mit unterschiedlicher _______________ und _______________ entstehen. Die dickwandigen _______________ eines Blattes dienen beispielsweise dem Schutz der Pflanze vor äußeren Einflüssen, während die bohnenförmigen Zellen der _______________ auf der Blattunterseite den Stoffaustausch zwischen dem Blattinnern und der Umgebung ermöglichen.

Lösung

Einzeller, zum Beispiel die Amöbe oder das Pantoffeltierchen, besitzen die unterschiedlichsten Formen und Gestalten. Dennoch bestehen sie alle nur aus einer Zelle mit den gleichen Grundbausteinen wie Zellkern und Mitochondrien.

Bei den Vielzellern entstehen durch Zellteilung aus einer befruchteten Eizelle verschiedene Zelltypen. Die unterschiedliche Entwicklung von Zellen wird von Hormonen reguliert und Zelldifferenzierung genannt. Die Zellen eines vielzelligen Organismus enthalten in ihren Zellkernen immer die gleiche DNA. Diese wird in der Interphase des Zellzyklus kopiert und während der Teilungsphase (Mitosephase) auf die beiden Zellkerne der entstehenden Tochterzellen aufgeteilt.

Während der Zelldifferenzierung werden jedoch jeweils nur bestimmte Bereiche des Bauplans auf der DNA abgelesen und ausgeführt. Auf diese Weise können Zelltypen mit unterschiedlicher Gestalt und Funktion entstehen. Die dickwandigen Epidermiszellen eines Blattes dienen beispielsweise dem Schutz der Pflanze vor äußeren Einflüssen, während die bohnenförmigen Zellen der Spaltöffnung auf der Blattunterseite den Stoffaustausch zwischen dem Blattinnern und der Umgebung ermöglichen.

  • Schwierigkeitsgrad:  3
  • Zeit:  5 Minuten
  • Punkte:  14
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