Hallo und herzlich willkommen zu meinem Crash Course für das Bio-Abi. Wir befinden uns im Bereich der Dissimilation und zwar insbesondere jetzt der Aeromenzellatmung. Und heute wollen wir anhand einer typischen Abituraufgabe nochmal einmal trainieren, das Skizzieren des Mitochondriums und das Erläutern des Zusammenhangs zwischen Struktur und Funktion des Mitochondriums beziehungsweise der einzelnen Bestandteile innerhalb des Mitochondriums.
Dazu wünsche ich euch ganz viel Spaß und los geht's! Ihr wisst ja, dass die Basiskonzepte eine ganz, ganz wichtige Rolle spielen für euch beim Lernen, weil sie euch nämlich erleichtern, bestimmte Zusammenhänge zu verstehen. Und da haben wir bisher noch diese hier jetzt hinter mir zu sehenden Basiskonzepte. Daraus haben sich nun für die neuen Bildungsstandards fünf herauskristallisiert.
Das sind Struktur und Funktion, Steuerung und Regelung, Stoff- und Energieumwandlung. Die sind mehr oder weniger gleich geblieben. Die Kompartimentierung ist zur Struktur und Funktion hinzugekommen.
Information und Kommunikation ist ebenfalls gleich geblieben, aber Evolution, das heißt die gesamten Sachen Variabilität und Angepasstheit, Reproduktion, Geschichte und Verwandtschaft, die sind jetzt eben alle zusammen zu dem... Basiskonzept individuelle und evolutive Entwicklung zusammengefasst wurde. Wir wollen uns heute also insbesondere mit dem Basiskonzept Struktur und Funktion beschäftigen. Da gibt es nun wiederum Untergruppen. Natürlich einmal diese Kompartimentierung, die ja bisher ein eigenes Basiskonzept war.
Dann die Oberflächenvergrößerung, die auch hier bei dem Mitochondrium eine ganz wichtige Rolle spielt. Das Schlüssel-Schloss-Prinzip und das Baustein-Prinzip sind weitere Struktur- und Funktionsmerkmale. Des Weiteren spielen die Operatoren eine ganz wichtige Rolle und da haben wir jetzt im Prinzip zwei, also das Erläutern und das Skizzieren.
Und zwar die Aufgabenstellung heißt jetzt, erläutern Sie anhand einer beschrifteten Skizze die Struktur- und Funktionszusammenhänge der für die aerobe Zellatmung verantwortlichen Zellorganelle anhand der Skizzen. Hand von vier unterschiedlichen Strukturen. Nutzen Sie dazu auch das Material 1. Wir haben also hier wie gesagt zwei Operatoren, einmal das Anfertigen einer beschrifteten Skizze und das Erläutern. Beim Erläutern nochmal einen Sachverhalt veranschaulichen.
darstellen und durch zusätzliche Informationen verständlich machen. Hier dieses durch zusätzliche Informationen insbesondere wichtig. Natürlich wisst ihr, dass die für die Aerobezellatmung verantwortliche Zellorganelle das Mitochondrion ist. Das müsst ihr natürlich hinschreiben. Dann kommt es zu dieser beschrifteten Skizze.
Da wäre zum Beispiel eine solche Skizze jetzt hier möglich. Meine Empfehlung an euch, jetzt vielleicht mal die Pause-Taste drücken und diese Skizze mal übernehmen auf ein eigenes Blatt Papier. und auch dann die Beschriftung der wichtigsten Bestandteile dieser Zellorganelle mal vornehmen.
Gut, das wären dann natürlich die äußere und die innere Membran, die mitochondriale DNA, der Intermembranraum, der durch die beiden Membranen gebildet wird, die Matrix und die Ribosomen. Ja, und hier könntet ihr jetzt auf die Zeichnung selbst eine Bewertungseinheit bekommen. Das wäre dann im AFB2 angelagert. und für die Für die Beschriftung und den Namen bekommt ihr insgesamt vier Bewertungseinheiten. Aber die Aufgabe geht ja weiter.
Es ist ja nicht nur diese beschriftete Skizze, die hier verlangt wird von euch, sondern auch diese Erläuterung. Und da müssten wir jetzt zum Beispiel die äußere und innere Membran nutzen. Ihr seht schon, hier ist dieses Zeichen, was für mir entwickelt wurde, für die Kompartimentierung. Und Kompartimentierung wird erreicht durch die Phospholibid-Doppelschicht, welche ja eine Membran letztendlich darstellt. Diese schützt und schafft.
einen Reaktionsraum. Jetzt wäre das vor allen Dingen für die äußere Membran gerade gewesen, aber die innere Membran spielt also hier auch eine Rolle. Sie stellt nämlich eine Abgrenzung von Matrix- und Intermembranraum. da und macht es dadurch möglich, dass ein Protonengradient hier entsteht.
Und hier haben wir gleich noch ein anderes Teil des Basiskonzepts Strukturenfunktion. Und zwar hatten wir ja auch gesagt, dass auch die Oberflächenvergrößerung hier eine Rolle spielen kann. Und natürlich wäre die jetzt hier bei der inneren Membran sehr schön zu sehen. Diese sogenannten Crystall, also diese Einstülpungen, schaffen eben eine erhöhte Oberfläche und damit Eine noch effizientere Zellatmung. Darauf könnte man jetzt insgesamt dann drei Bewertungseinheiten geben.
Dann hatten wir ja beschriftet die mitochondriale DNA und ihr wisst ja, die DNA ist verantwortlich für die Weitergabe der Erbinformation, beziehungsweise sie ist die Trägerin der Erbinformation. Und wir könnten das dann formulieren, sie liefert die Informationen für die Proteinbiosynthese, zum Beispiel die Proteinbiosynthese. Beispiel eben die für die Zellatmung wichtigen Enzyme sowie integralen Proteine. Auf diese integralen Proteine kommen wir später nochmal. Hierauf könnte man zwei Bewertungseinheiten im AFB2 verteilen.
Dann haben wir noch die Strukturen der Ribosome. Für diejenigen von euch, die mit der Endosymbiontenhypothese schon zu tun hatten, es gibt hier diese sogenannten 70S-Ribosomen, die wir ja auch bei Prokaryoten finden. Aber jetzt für uns hier ist das erstmal nicht so wichtig. Wir würden jetzt einfach nur sagen, die Ribosomen sind die Orte der Proteinbiosynthese und eben wie eben schon genannt, zum Beispiel für die Zellatmung können hier wichtige Enzyme sowie integrale Proteine synthetisiert werden. Das wäre dann der Vorgang der Translation an den Ribosomen.
und die Und die Grundlage dafür liegt eben die mRNA, die dann eine Kopie der DNA war, die ja hier ebenfalls in dem Mitochondrium zu finden war. So, jetzt wurde gesagt, dass wir auch das Material nutzen sollen. Dazu habt ihr jetzt hier ein Material, welches euch die innere Mitochondrienmembran zeigt.
Es ist absichtlich nicht so sehr dolle beschriftet worden, sondern man sieht eigentlich nur die Membran selbst, diese integralen Proteine. gezeigt, dass hier unten viele Protonen sind, die, wie ihr wisst ja dann an der ATPase, das ATP synthetisieren. Das wird euch hier auch gezeigt. Außerdem auch die Bildung von Wasser. Das können wir also jetzt nutzen.
Für unsere Beantwortung, wir sollen uns ja auf die Strukturen beziehen, da habe ich jetzt die in die Protein eingelagerten Integralproteine nochmal etwas hervorgehoben. Wir könnten jetzt dazu eben sagen, diese Integralproteine in der inneren Mitikondylmembran bilden die Elektronentransportkette zur schrittweisen Energieübertragung und Energienutzung für den Protonentransport. Denn hier werden aktiv aus dem Bereich der Matrix Protonen in den Intermembranraum transportiert.
Dadurch wird ein Protonengradient geschaffen. Und diese gestrichelte Linie, die hier ist, die zeigt im Prinzip an, wie die Elektronen hier wandern und dabei eben diese Energie schrittweise abgeben. Und diese abgegebene Energie wird dann eben genutzt für den Protonentransport. Die andere Struktur, die wir hier noch sehen, ist natürlich die ATP-Synthase, auch ein integrales Protein. Und hier wird eben ATP synthetisiert.
Und zwar aus ATP und Phosphat wird ATP synthetisiert. Das war schon diese Aufgabe. Wenn ihr noch mehr zur Zellatmung und zu den Mitochondrien und zu den wichtigen Prozessen innerhalb dieser Zellorganellen kennenlernen wollt, beziehungsweise nochmal trainieren wollt, dann empfehle ich euch ganz dringend, hier euch diese Playlist anzuschauen. Es wäre schön, wenn ihr meinen Kanal abonniert und ihr könnt auch das Handbuch, was ihr hier unten findet, nutzen.
Das wird euch dann auch beim Lernen noch... besonders unterstützen. Ich hoffe, es hat euch wieder ein bisschen Spaß gemacht.
Bleibt dran, viel Erfolg im Abitur, ganz liebe Grüße, tschüss, euer Exi.