Zellgröße und Differenzierung

Aufgabe Schaue dir diese Präsentation an und lese im Buch die Texte 1.1; 1.2.4 und 1.2.5. Bereite dich darauf vor, dass du die drei IB-Fragen am Ende der Präsentetion beantworten kannst.

Warum sind Zellen so klein und kugelförmig?

Wenn man den großen Würfel mit vielen kleinen Würfeln füllt, haben alle kleinen Würfel gemeinsam das gleiche Volumen aber eine viel größere Oberfläche als der große Würfel. Der große und der kleine Würfel unterscheiden sich durch Volumen und Oberfläche. Der kleine Würfel hat ein kleineres Volumen und eine kleinere Oberfläche.

Je größer das Volumen ist, umso größer ist die Stoffwechselrate. 1.2.4 Je größer das Volumen ist, umso größer ist die Stoffwechselrate.

Je größer das Volumen ist, umso größer ist die Stoffwechselrate. Das günstigste Oberfläche-Volumen-Verhältnis findet man in Kugeln, daher sind die meisten Zellen der Kugelform sehr ähnlich. Je größer das Volumen ist, umso größer ist die Stoffwechselrate. 1.2.4 Die Austauschrate (Aufnahme und Abgabe von Stoffen und Energie) einer Zelle hängt von ihrer Oberfläche (Ao) ab. Wenn eine Zelle wächst, verkleinert sich das Verhältnis Oberfläche-Volumen.

Warum sind Zellen so klein und kugelförmig? Zellen sind so klein und kugelförmig, weil kleine Objekte ein größeres Verhältnis von Oberfläche zu Volumen haben. Wäre das Volumen zu groß, könnten produzierte Stoffe und Wärme nicht genügend nach außen abgegeben werden und die Zelle würde sterben.

Mehrzellige Organismen haben emergierende Eigenschaften Etwas großes besteht aus vielen kleinen Teilen, die alle unterschiedlich sind und eine spezifische Funktion haben: Zum Beispiel Mehrzellige Organismen bestehen aus vielen einzelnen Zellen, die jede für sich gesehen eine spezifische Funktion erfüllt. ??? Kenst du andere Beispiele für emergierende Eigenschaften?

Zellen in mehrzelligen Organismen differenzieren sich zur Ausführung von Spezialfunktionen, indem sie einige ihrer Gene ausdrücken, andere jedoch nicht.

Alle Zellen besitzen die gleichen Chromosomen! Hier ist ein solches Chromosom zu sehen. Auf jedem Chromosom finden wir viele Gene. Nicht alle Gene werden für die spezifische Zelle benötigt! Die Gene sind verantwortlich für die Bildung spezifischer Zellen. Die Gene sind verantwortlich für die Bildung spezifischer Zellen.

Alle Zellen besitzen die gleichen Chromosomen! Hier ist ein solches Chromosom zu sehen. Auf jedem Chromosom finden wir viele Gene. Die Gene sind verantwortlich für die Bildung spezifischer Zellen. Nicht alle Gene werden für die spezifische Zelle benötigt! Die Gene sind verantwortlich für die Bildung spezifischer Zellen.

IB-Fragen 1. Erläutern Sie die Bedeutung des Verhältnisses von Oberfläche zu Volumen als einen die Zellgröße einschränkenden Faktor.

IB-Fragen 2. Geben Sie an, dass mehrzellige Organismen emergierende Eigenschaften aufweisen.

IB-Fragen 3. Erläutern Sie, dass sich Zellen in mehrzelligen Organismen zur Ausführung von Spezialfunktionen differenzieren, indem sie einige ihrer Gene ausdrücken, andere jedoch nicht.

Weitere Aufgabe (wenn du schon fertig bist): Geben Sie an, dass Stammzellen ihre Fähigkeit zur Zellteilung und zur Differenzierung verschiedener Stoffwechselwege behalten. (Zur Beantwortung dieser Frage bitte Seite 10 oben lesen)