Zellbiologie fragen

Wissenschaft Biologie
#1

ich habe einige Fragen im Themebereich Zellbiologie:

a) Warum haben Chloroplasten eine Doppelmembran? Wozu brauchen sie die?

b) Bäume können mehr als 100 m hoch werden. Wie erreichen die Pflanzenzellen die hierfür notwendige Stabilität?

c) Zellen übernehmen im Bau einer Pflanze verschiedene Aufgaben, einige stützen, andere speicher. Woher erhalten die Zellen ihrer „Auftrag“ und wie?

#2

Ich finde Ihre Fragen sehr gut, da sie offenbaren, dass Sie der Sache auf den Grund gehen möchten. Allerdings kann nicht alles, was in der Natur geschieht, einfach beantwortet werden.
a)Da niemand die Chloroplasten gebaut hat, darf man auch nicht nach dem Zweck fragen. Evolution basiert darauf, dass es sich zufällig entwickelt hat und in der Regel einen Vorteil (=> Sie sollten sich intensiv mit der Fotosynthese beschäftigen, denn das ist die Aufgabe der Chloroplasten) mit sich bringt.
b) Haben Sie sich schon mal Holz angeschaut? Es besteht aus Holzfasern (Lignin). Bitte bei Wikipedia nachschauen, wie Holz entsteht (http://de.wikipedia.org/wiki/Holz). Das Holz oder holzähnliche Fasern sind für die Stabilität der Bäume verantwortlich.
c) Wieso bestehen Menschen aus Knochen, Sehnen, Organen, Muskeln etc.? Das wird genetisch festgelegt. Auch die Aufgaben der verschiedenen Zellen von Pflanzen sind im Genom festgeschrieben. Es ist das Wunder der Natur, das diese Vorgänge stattfinden. So ist es auch ein Wunder der Natur, dass aus einer befruchteten Eizelle ein vollständiger Mensch entsteht.

#3

Hallo, ganz kurz zu Deinen Fragen:

  1. Chloroplasten haben eine Doppelmembran, weil sie so entstanden sind. Möglicherweise sind sie im Laufe der Evolution einmal als Vor-Lebewesen durch Phagozytose als Vesikel in echte Zellen gelangt und wurden seither mit denen weitervermehrt (Stichwort Endosymbionten). Die Doppelmembran ist dadurch entstanden und bietet Vorteile gegenüber der Einfachmembran, etwa den aktiven Transport.
    b) Pflanzenzellen haben eine Zellwand. Wenn die verholzt, wird sie sehr kräftig. Der Rest der Zelle, z.B. das Plasma, ist dann eher unbedeutend.
    c) Alle Funktionen sind in den genen festgelegt und werden bei Bedarf in Teilen von den Zellen abgerufen. Bislang eine weitgehend unbeantwortete Frage der Biologie, wie das genau geschieht.
    Hoffe, ich konnte ein wenig helfen.
#4

Chlroplasten sind Orgamellen, haben Doppelmembranen weil sie nach der Endosymbiontentheorie entstanden sind. Was genau jede membran macht kann ich nicht so schnell aus dem Stehgreiff sgaen, bin kein Pflanzenexperte.

Im Beispiel fuer Baueme: Lignin wird in die Zellwände engelagertund ist zuständig für die statische Stabilität der Bäume.

die Zellen differenzieren sich zu speziellen Zellen aufgrund den Signalen die die Zelle bekommt (Kontrollgene und Umweltfaktoren).

#5

Hallo Neethan,

war im Urlaub, deshalb erst jetzt.

Zu a: Chloroplasten haben wie Mitochondrien zwei Membranen. Wahrscheinlich geht das auf ihre evolutionäre Herkunft als Endosymbionten zurück-. Sie waren mal eigenständige Zellen, die in anderen Zellen wohnten. Dabei wurden sie von der Wirtszelle mit Membran umschlossen. Später haben sie fast alle Apparate, die eine Zelle ausmachen reduziert. Die innere Membran bildet bei den Chloroplasten heute lichtinduziert die Thylakoidmembran und damit den Ort der Photosynthese.

Zu b: Im wesentlichen hat es wohl was damit zu tun, das Holz ein natürliches Verbundmaterial aus Fasern und Harz ist. Das ist aber ein recht komplexes Thema. Schau dich vielleicht mal bei Prof. Thomas Speck in Freiburg um. Auf dessen Webseite sollte was dazu zu finden sein.

Zu c: Welche Teile des genetischen Programms abgelesen werden und damit die Identität der Zelle bestimmen, hängt von ihren Nachbarzellen, Entwicklungskontrollgenen, Wachstumsfaktoren und den chemischen und physikalischen Faktoren der Umgebung ab. Wie eine Zelle ihre Identität erhält ist in der Biologie heute eines der „heisseren“ Forschungsgebiete unter dem Stichwort „Epigenetik“.

So, ich hoffe,ich konnte dir weiterhelfen bzw. dir neue Ansätze für deine Suche liefern.

Mit freundlichen Grüßen

Marcus