Biologie Zellkern, Chromosomen und Mitose VORSSA ... - Caucau.ch
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<strong>Biologie</strong><strong>Zellkern</strong>,<strong>Chromosomen</strong><strong>und</strong><strong>Mitose</strong> <strong>VORSSA</strong>2009/CK1. Der<strong>Zellkern</strong>Der<strong>Zellkern</strong>istdasgrössteZellorganellineinerZelle.Praktis<strong>ch</strong>alleZellenenthalteneinen<strong>Zellkern</strong>,einewi<strong>ch</strong>tigeAusnahmesinddierotenBlutzellen(Erythrozyten),wel<strong>ch</strong>ekernlossind<strong>und</strong>einigevielkernigeZellen,wel<strong>ch</strong>eausmehrerenZellenvers<strong>ch</strong>molzensind,z.B.dieKno<strong>ch</strong>enabbauendenOsteoklasten.DieFormder<strong>Zellkern</strong>eistsehrvariabel,z.b.r<strong>und</strong>,plattodergelappt.DerDur<strong>ch</strong>messerbeträgtimS<strong>ch</strong>nitt7µm<strong>und</strong>dasVolumendes<strong>Zellkern</strong>sentspri<strong>ch</strong>tmeistetwa10%desZellvolumens.Der<strong>Zellkern</strong>enthältdieErbinformationderZelle.Dadur<strong>ch</strong>istder<strong>Zellkern</strong>au<strong>ch</strong>dasSteuerzentrumderZelle,erenthältallefürdieFunktionderZellenötigenInformationen.Im<strong>Zellkern</strong>jederZelleistdasgesamteErbguteinesLebewesensenthalten!Der<strong>Zellkern</strong>istvoneinerKernmembranmitvielenKernporenumgeben.Dur<strong>ch</strong>diesePorenkönnenStoffezwis<strong>ch</strong>endemKern<strong>und</strong>denCytoplasmaausgetaus<strong>ch</strong>twerden.Im<strong>Zellkern</strong>findensi<strong>ch</strong>einbismehrerekleine,r<strong>und</strong>eKernkörper<strong>ch</strong>en,inihnenwerdenUntereinheitenderRibosomenhergestellt.DieKernkörper<strong>ch</strong>ensindbesondersgutanfärbbar.1.1. Aufgabe:Bes<strong>ch</strong>rifteden<strong>Zellkern</strong><strong>und</strong>skizzieredendazugehörendenZellumrissinrealistis<strong>ch</strong>emGrössenverhältnis 2. DieErbinformation–einExperimentImJahr1961gelangdembritis<strong>ch</strong>enBiologenJohnGurdoneinAufsehenerregendesExperimentmitdemafrikanis<strong>ch</strong>enKrallenfros<strong>ch</strong>(Xenopus).VondiesemgrünbraunenFros<strong>ch</strong>gibteseineAlbinovariante,wel<strong>ch</strong>ekeineFarbpigmente<strong>und</strong>roteAugenbesitzt.DenEierndesgrünbraunenKrallenfros<strong>ch</strong>eswurdenineinemExperimentdie<strong>Zellkern</strong>eentfernt.Stattdessenwurden<strong>Zellkern</strong>eausHautzellendesAlbinofros<strong>ch</strong>esindieEiereingepflanzt.AusdenEierns<strong>ch</strong>lüpftenKaulquappen,diesi<strong>ch</strong>allezufarblosenAlbinofrös<strong>ch</strong>enentwickelten.2.1. Aufgabe:WaszeigtdiesesExperiment?NotieredeineS<strong>ch</strong>lussfolgerungen.3. Die<strong>Chromosomen</strong>DasErbgutentspri<strong>ch</strong>teinemBauplan,indemfestgehaltenist,wieeinLebewesenheranwä<strong>ch</strong>st.DasErbgutistalsDNA(Desoxyribonukleinsäure)inFormeinerDoppelhelix,einerArtspiralförmigerStrickleitergespei<strong>ch</strong>ert.BeimMens<strong>ch</strong>enverteiltsi<strong>ch</strong>dasErbgutauf46<strong>Chromosomen</strong>.Die<strong>Chromosomen</strong>werdennurwährendderKernteilung(<strong>Mitose</strong>)sostarkspiralisiert,dasssiedeutli<strong>ch</strong>inErs<strong>ch</strong>einungtreten.NormalerweiseliegtdieErbsubstanzfädigvor,davonderDNAfortlaufendInformationenabgelesenwerdenmüssen.1
<strong>Biologie</strong><strong>Zellkern</strong>,<strong>Chromosomen</strong><strong>und</strong><strong>Mitose</strong> <strong>VORSSA</strong>2009/CK35. Einige<strong>Chromosomen</strong>zahlenAlleLebewesen(Arten)habeneinefürsietypis<strong>ch</strong>eZahlvon<strong>Chromosomen</strong>.DieseAnzahlistinjedemKernjederKörperzellezufinden!5.1. FindestdueinenZusammenhangzwis<strong>ch</strong>en<strong>Chromosomen</strong>zahlen<strong>und</strong>Verwandts<strong>ch</strong>aftsbeziehungenoderOrganisationshöhederLebeweseninderTabelle?6. <strong>Mitose</strong>(Kernteilung)&Replikation(VerdoppelungderDNA)BeiderZellteilungentstehenauseinerMutterzellezweiTo<strong>ch</strong>terzellen.DerVerlaufderZellteilungstimmtbeiallenLebewesenweitgehendüberein.SieistdahereinGr<strong>und</strong>vorgangdesLebens.Dereigentli<strong>ch</strong>enZellteilunggehtimmerdieKernteilung(<strong>Mitose</strong>)voraus.Eine<strong>Mitose</strong>dauertungefähreineSt<strong>und</strong>e<strong>und</strong>lässtsi<strong>ch</strong>invers<strong>ch</strong>iedeneStadieneinteilen.Na<strong>ch</strong>Abr<strong>und</strong>ungderZellekommteszueinerzunehmendenSpiralisierungderDNA,sodasseinKnäuelaus<strong>Chromosomen</strong>si<strong>ch</strong>tbarwird.Glei<strong>ch</strong>zeitigverdoppelnsi<strong>ch</strong>dieZentrosomen<strong>und</strong>wandernandiegegenüberliegendenZellpole.Zwis<strong>ch</strong>endiesenbeginntsi<strong>ch</strong>derSpindelapparatauszubilden.Dana<strong>ch</strong>zerfälltdieKernhülle,sodasssi<strong>ch</strong>dieMikrotubulidesSpindelapparatesandie<strong>Chromosomen</strong>anheftenkönnen.Späterwerdendie<strong>Chromosomen</strong>ineineEbenedersogenanntenAequatorialebeneangelagert.Darauftrennensi<strong>ch</strong>die<strong>Chromosomen</strong>imBerei<strong>ch</strong>derZentromere,sodassjeweilszweiEinzel<strong>ch</strong>romatidenentstehen.Dannwerdendiejeweils46Chromatidendur<strong>ch</strong>dieSpindelfädenandiegegenüberliegendenPolegezogen.InAns<strong>ch</strong>lussentspiralisierensi<strong>ch</strong>dieChromatidenwieder<strong>und</strong>neueKernhüllenwerdenausgebildet.Fastglei<strong>ch</strong>zeitigentstehendur<strong>ch</strong>Dur<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>nürungzweiTo<strong>ch</strong>terzellen.Dabeivers<strong>ch</strong>windetderSpindelapparat,dieZellorganellenwerdenaufdiebeidenTo<strong>ch</strong>terzellenverteilt<strong>und</strong>wiedervervollständigt.InAns<strong>ch</strong>lussandie<strong>Mitose</strong>werdendieEinzel<strong>ch</strong>romatidender46<strong>Chromosomen</strong>zuDoppel<strong>ch</strong>romatidenverdoppelt:DieEinzelfädenderDNAwei<strong>ch</strong>enauseinander<strong>und</strong>jederEinzelfadenwirdsoergänzt,dassdana<strong>ch</strong>zweiidentis<strong>ch</strong>eDoppelfädenvorliegen,jedermiteineralten<strong>und</strong>einerneuenHälfte.DamitistwiederdieVorlagefüreineerneute<strong>Mitose</strong>ges<strong>ch</strong>affen.
<strong>Biologie</strong><strong>Zellkern</strong>,<strong>Chromosomen</strong><strong>und</strong><strong>Mitose</strong> <strong>VORSSA</strong>2009/CK5
<strong>Biologie</strong><strong>Zellkern</strong>,<strong>Chromosomen</strong><strong>und</strong><strong>Mitose</strong> <strong>VORSSA</strong>2009/CK8. Zusammenfassung<strong>und</strong>weitereÜbungen8.1. DaskompletteKaryogrammdesMens<strong>ch</strong>enträgt46<strong>Chromosomen</strong>.HiersiehstdueinKaryogrammmitvier<strong>Chromosomen</strong>:zeigedarandieBegriffehomolog,diploid<strong>und</strong>haploidauf.8.2. NennedreiBeispiele,wodieKernteilung(<strong>Mitose</strong>)einewi<strong>ch</strong>tigeRollespielt.8.3. FülledieLücken:Die___________________aufeinemDNA‐Strangsindsozusagendie„Spra<strong>ch</strong>edesLebens“,verglei<strong>ch</strong>barmiteinemAlphabetausnurvier_________________.EinzelneAbs<strong>ch</strong>nitteaufderDNSnenntman________.Wennsi<strong>ch</strong>eineZelleni<strong>ch</strong>tinTeilungbefindet,sinddieDNS‐Fädenni<strong>ch</strong>tals<strong>Chromosomen</strong>si<strong>ch</strong>tbar,sondernsieliegenals________________im<strong>Zellkern</strong>vor.DamitdieErbinformationenfürdenStoffwe<strong>ch</strong>sel<strong>und</strong>die______________________verfügbarsind,müssensieinmögli<strong>ch</strong>stoffenerFormim<strong>Zellkern</strong>vorliegen.Die<strong>Mitose</strong>(=_______________)istdieexakteVerteilungvon______________________aufbeideTo<strong>ch</strong>terzellen.DasErgebnissindalsozweigenetis<strong>ch</strong>__________________To<strong>ch</strong>terkerne(=___________).BeiderKernteilungliegendieDNS‐Fädenals________________vor.SowiewirdieErbmassevonderFormherkennen,istsiealsogenaugenommenErbsubstanzin______________‐form.Erstna<strong>ch</strong>derKernteilungfolgtdieeigentli<strong>ch</strong>e___________________.Zweidur<strong>ch</strong>____________entstandeneZellensindkleineralsdieMutterzelle,siemüssenalso_______________.IndieserZeitwirdau<strong>ch</strong>dasErbmaterialwieder_________________,damitdieZelleerneutzurTeilungbereitist,wenndernä<strong>ch</strong>steImpulszurZellteilungfolgt.8.4. KannstduaufderAbbildungeineReihenfolgederinTeilungbefindli<strong>ch</strong>enZellenerkennen?8.5. FassedieVerdoppelungderDNAineinfa<strong>ch</strong>enWortenzusammen:6
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