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Fragen Chemische Reaktion der Zellatmung Die Zellatmung ist eine chemische Reaktion und lässt sich durch eine Reaktionsgleichung beschreiben: Stell dir die chemische Reaktion der Zellatmung in umgekehrter Reihenfolge (von rechts nach links) vor. Bist du dieser Reaktion schon begegnet? Traubenzucker + Sauerstoff Kohlendioxid + Wasser 1 C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 6 CO 2 + 6 H 2 O Links sind die Stoffe aufgeführt, die vom Blut zur Zelle, rechts diejenigen Stoffe, die von der Zelle wegtransportiert werden. Bei der Zellatmung entsteht Energie, die in Form einer chemischen Substanz, des ATP (Adenosin-Tri-Phosphats), im Körper gespeichert wird. Jedes ATP-Molekül stellt ein Energiepaket dar, aus dem die Zelle die benötigte Energie erhält. 1.2 Unser Abwehrsystem Welche Krankheitserreger kennst du? Wie kannst du dich mit ihnen anstecken? Nenne drei konkrete Beispiele. In der Umwelt leben zahlreiche Krankheitserreger wie Viren, Bakterien, pflanzliche (Pilze) und tierische Parasiten (z. B. Malariaerreger). Unser Organismus braucht ein Abwehrsystem, um sich gegen diese bedrohlichen Eindringlinge zur Wehr zu setzen. Dringen Fremdkörper in unseren Körper ein, so nennt man dies eine Infektion. An diesem Abwehrsystem sind Blutzellen, und zwar die weissen Blutkörperchen, beteiligt. Sie stellen die Polizei unseres Körpers dar. Sobald sie einen Eindringling entdecken, schlagen sie Alarm und lösen eine Verteidigungsreaktion im Körper aus. Die erste Abwehrlinie des Organismus sind die mengenmässig am zahlreichsten vorhandenen Granulozyten, eine Untergruppe der weissen Blutkörperchen. Diese Zellen bleiben einige Stunden im Blutkreislauf, bevor sie durch die Blutgefässwände in das Gewebe eindringen. Bei einer Infektion vermehren sie sich sehr schnell und bekämpfen die Verletzung an Ort und Stelle, indem sie Fremdkörper, insbesondere Bakterien, zerstören. Sie haben phagozytische Eigenschaften (Aufnahme und Zerstörung einverleibter lebender Partikel). Ferner setzen sie Proteine frei, die Fieber erzeugen, und Enzyme, die bei Blutgefäss- und Gewebsverletzungen wichtig sind. Ist die Infektion bedeutend, werden die Granulozyten selbst geschädigt, sterben ab und bilden Eiter. Was heisst Anti? Kennst du noch andere Wörter, die mit Anti beginnen? Sobald sie ihre Aufgabe erfüllt haben, bilden sie sich zurück und werden von anderen weissen Blutkörperchen, den sogenannten Makrophagen, zerstört. Makrophagen sind Zellen, die von den Monozyten des Blutes stammen und ebenfalls phagozytisch wirken. Diese Reaktion nennt man allgemeine Abwehrreaktion oder Resistenz. Eine andere Art von weissen Blutkörperchen, die Lymphozyten, wehren auf eine ganz spezielle Weise Fremdlinge ab. Diese Reaktion wird spezifische Abwehrreaktion genannt. Die Lymphozyten erkennen die Eindringlinge an der Struktur der Oberfläche und beginnen, gezielte Waffen, die Antikörper, zu produzieren. Diese Antikörper passen wie Schloss und Schlüssel auf die Oberflächenstruktur der Eindringlinge, verbinden sich mit ihnen und führen sie den Riesenfresszellen zu, welche sie vernichten. 6
Die spezifische Abwehrreaktion – am Beispiel einer Grippeinfektion Fragen Ein Krankheitserreger dringt in den Körper ein. Sofort sind Riesenfresszellen, auch Makrophagen genannt, zur Stelle und fressen so viele Fremdkörper, wie sie können, auf. Dieser Vorgang des Verschlingens wird auch Phagozytose genannt. Diejenigen Krankheitserreger, die überlebt haben, schlüpfen in Körperzellen und vermehren sich darin. Die befallenen Körperzellen nennt man Wirtszellen. Die Riesenfresszellen senden, wenn sie nicht alle Viren vernichten können, eine Botschaft an die Helferzellen. Sie teilen ihnen mit, wie die Oberfläche des Eindringlings aussieht. Daran erkennen die Helferzellen, um welchen Eindringling es sich handelt. Lies den Comic durch und notiere auswendig alle beteiligten Blutzellen. Halte ihre Aufgaben stichwortartig auf einem Notizblatt fest. Die Helferzellen aktivieren einerseits Killerzellen, die die Wirtszellen vernichten. Andererseits aktivieren die Helferzellen Plasmazellen, die spezifische, das heisst genau auf die Fremdkörper passende, Abwehrstoffe produzieren. Die Fremdkörper werden Antigene, die Abwehrstoffe Antikörper genannt. Die Antikörper verbinden sich mit den Antigenen. Diese Verbindung ist der erste Schritt zur Zerstörung der Antigene. Makrophagen fressen sowohl die abgetöteten Wirtszellen wie auch die mit Antikörpern verbundenen Antigene. So werden alle im Körper befindlichen Antigene – ob frei im Blut oder in einer Wirtszelle versteckt – zerstört. 7
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