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Einzeller – das Pantoffeltierchen

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Die Autor*innen
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Ania Bio
Einzeller – das Pantoffeltierchen
lernst du in der 7. Klasse - 8. Klasse

Beschreibung Einzeller – das Pantoffeltierchen

Inhalt

Pantoffeltierchen – Biologie

Habt ihr im Biologieunterricht schon einmal mikroskopiert? Vielleicht habt ihr dabei das Wasser einer Pfütze oder eines Tümpels untersucht – dann sind euch bestimmt kleine Tierchen aufgefallen. Zu diesen Tierchen gehören häufig die sogenannten Pantoffeltierchen. Diese wollen wir uns im Folgenden genauer anschauen.

Pantoffeltierchen – Definition

Der wissenschaftliche Name des Pantoffeltierchens ist Paramecium. Pantoffeltierchen gehören zu den Protisten: Sie sind Einzeller mit Zellkern. Man zählt sie zu der Gruppe der Wimpertierchen.
Sie leben hauptsächlich im Süßwasser, daher findet man sie häufig in Teichen und Seen, aber auch in Tümpeln und Wasserpfützen. Ihren Namen verdanken die Pantoffeltierchen ihrem Aussehen – so ähneln sie in ihrer Gestalt einem Hausschuh (früher als Pantoffel bezeichnet). Mehr zum Aufbau des Pantoffeltierchens wirst du im nächsten Abschnitt lernen.

Pantoffeltierchen – Aufbau und Funktion

Pantoffeltierchen sind mikroskopisch klein – ihre Größe schwankt zwischen 0,05 und 0,3 Millimetern. Kleine Pantoffeltierchen sind somit ungefähr so groß wie ein einzelnes deiner Haare dick ist.
Den genauen Aufbau eines Pantoffeltierchens kannst du in der folgenden Abbildung erkennen.

Darstellung eines Pantoffeltierchens mit Beschriftung

Als Wimpertierchen hat das Pantoffeltierchen eine von Wimpern bedeckte Oberfläche. Diese werden auch als Zilien bezeichnet und dienen vor allem der Fortbewegung.

Das Mundfeld, das in einem Zellmund endet, dient der Ernährung des Pantoffeltierchens. Hier werden Mikroorganismen, meist kleinere Bakterien und Algen, aufgenommen. Anschließend wird die Nahrung in einer Nahrungsvakuole eingeschlossen. Hier findet die Speicherung von Nährstoffen und die Verdauung des Pantoffeltierchens statt. Die Nahrungsvakuole kann durch die gesamte Zelle wandern. So können unverdauliche Reste über den Zellafter ausgeschieden werden. Mit jeder Aufnahme eines neuen Nahrungspartikels entsteht eine neue Nahrungsvakuole. Die pulsierende Vakuole dient der Ausscheidung von überschüssigem Wasser und Exkretstoffen.

Das Pantoffeltierchen hat zwei Arten von Zellkernen: den Makronukleus, dieser dient der Steuerung von Stoffwechselprozessen, und den Mikronukleus, der die Prozesse der Fortpflanzung steuert.

Pantoffeltierchen – Vermehrung

Pantoffeltierchen vermehren sich meist ungeschlechtlich durch Zellteilung. Dabei teilt sich das Mundfeld. Die pulsierende Vakuole und die Zellkerne verdoppeln sich. Nach Einschnürung des Zellleibs haben so beide Tochterzellen ein Mundfeld, eine pulsierende Vakuole und beide Zellkerne.

Das Pantoffeltierchen kann sich aber auch geschlechtlich fortpflanzen – über die sogenannte Konjugation. Dazu legen zwei Pantoffeltierchen ihre Mundfelder aneinander, sodass sie in diesem Bereich miteinander verschmelzen. Hier bildet sich eine Plasmabrücke, über die die Pantoffeltierchen anschließend Zellkerne miteinander austauschen. Dazu lösen sich die Makronuklei auf, während sich die Mikronuklei teilen. Nach mehreren Teilungsschritten entstehen in jedem Pantoffeltierchen ein Ruhekern und ein Wanderkern. Über die Plasmabrücke gelangen die Wanderkerne in das jeweils andere Tierchen, wo sie mit den dort verbliebenen Ruhekernen verschmelzen. Nach dem Austausch der Wanderkerne trennen sich die Pantoffeltierchen wieder. Nach weiteren Schritten teilt sich der verschmolzene Kern in jedem der Tierchen wieder in zwei Kerne. Aus diesen entsteht wieder ein Makronukleus und ein Mikronukleus.

Pantoffeltierchen – Steckbrief

In einem kurzen Steckbrief findest du noch einmal die wichtigsten Informationen zum Pantoffeltierchen zusammengefasst:

Steckbrief
wissenschaftlicher Name Paramecium
Systematik Wimpertierchen
Vorkommen in (Süß-)Gewässern
Größe 0,05–0,3 Millimeter
Nahrung Bakterien, Algen
Vermehrung Zellteilung oder Konjugation

Dieses Video

In diesem Video lernst du einen Einzeller kennen: das Pantoffeltierchen. Du erhältst einen Überblick zu Vorkommen und Aufbau des Pantoffeltierchens. Außerdem erfährst du, dass du mithilfe eines Heuaufgusses Pantoffeltierchen selbst züchten kannst. Auch zum Thema Pantoffeltierchen findest du interaktive Übungen und ein Arbeitsblatt.

Transkript Einzeller – das Pantoffeltierchen

Hallo, mein Name ist Anja. In stark eutrophierten, das heißt, mit organischen Substanzen angereicherten, stehenden Süßgewässern findet man viele Einzeller, Protozoen, unter anderem auch das Pantoffeltierchen. Man kann sie auch in einem Heuaufguss selbst züchten. Man findet sie aber auch in Pfützen, Regentonnen, Bächen, Seen und Flüssen - also fast überall. Um einen Heuaufguss herzustellen, übergießt man einfach ein wenig Heu in einem Gefäß mit Wasser und lässt es ein paar Tage stehen. In dem Gemisch vermehren sich dann die Einzeller besonders stark, je wärmer es steht und man findet dort viele kleine Pantoffeltierchen, die man unter dem Mikroskop betrachten kann. Aber wie schon gesagt, findet man die Pantoffeltierchen in vielen Lebensräumen - nicht nur in eutrophierten Seen oder in euerm Heuaufguss, sondern auch in Pfützen, Regentonnen und fast überall, wo es Wasser gibt. Pantoffeltierchen, lateinisch auch als “Paramecium” bezeichnet, sind Einzeller, Protisten, und mikroskopisch klein. Das heißt, sie sind zwischen 0,05 und 0,32 Millimeter groß. Sie sind einzellig und oval bis pantoffelförmig und sie gehören zur Gruppe der Wimperntierchen. Schauen wir uns nun das Pantoffeltierchen oder Paramecium genauer an. Dort sieht man zuerst die Wimpern, die der Fortbewegung dienen. Dieser Wimpernkranz umhüllt das ganze Pantoffeltierchen und schlägt ständig, sodass es sich fortbewegen kann. Das Mundfeld, oder Peristom, dient gemeinsam mit dem Zellmund, Cytostom, zur Aufnahme von Mikroorganismen, meist Bakterien, also zur Nahrungsaufnahme. Die Nahrung wird dann in der Nahrungs-Vakuole, die zur Verdauung und Speicherung der Nahrung dient, eingeschlossen. Die Nahrungs-Vakuole kann sogar durch die Zelle wandern, um am anderen Pol die Nahrungsreste auszuscheiden. Die pulsierende Vakuole pulsiert und scheidet überflüssiges Wasser und andere Exkretstoffe aus. Das Pantoffeltierchen besitzt zwei Zellkerne. Der nierenförmige Großkern, auch Makronukleus genannt, ist für die Steuerung der Stoffwechselprozesse verantwortlich, während der Kleinkern, oder Mikronukleus, für die generativen Prozesse innerhalb der Zelle verantwortlich ist. Pantoffeltierchen vermehren sich durch ungeschlechtliche Teilung, das heißt, sie können sich einfach in der Mitte durchteilen. Oder aber, sie pflanzen sich geschlechtlich fort durch Konjugation. Konjugation? Hm, was ist das? Bei der Konjugation verwachsen die Pantoffeltierchen am Mundfeld, sie tauschen Zellkerne aus und trennen sich wieder. Dabei zerfällt der Großkern. Aus dem Kleinkern entstehen nach Meiose vier haploide Kerne, von denen drei absterben. Und der übriggebliebene entwickelt sich zu einem männlichen Wanderkern und einem weiblichen stationären Kern. Der männliche Wanderkern wird dann über die Verwachsungsbrücke ausgetauscht und verschmilzt mit dem weiblichen Kern des anderen Pantoffeltierchens. Die beiden Pantoffeltierchen trennen sich nun und der neue Kern teilt sich mitotisch. Und es entstehen wieder Groß- und Kleinkern. Pantoffeltierchen können mit ihrer gesamten Körperoberfläche Reize aus der Umgebung aufnehmen. Sie können also Licht und Dunkelheit, Wärme und Kälte und andere Dinge fühlen, mit ihrem gesamten Körper. Pantoffeltierchen werden vor allem als Fischfutter verwendet. Aber man kann an ihnen auch die Gewässergüte feststellen. Sie sind also ein Indikator für die Güte eines Gewässers. Ihr habt heute viel über den Lebensraum, den Bau und die Lebensweise des Pantoffeltierchens, oder Paramecium, gelernt. Ich hoffe, dieser kleine Film hat euch gefallen und wir sehen uns bald wieder. „Tschüss!“ sagt Anja.

22 Kommentare

22 Kommentare
  1. ich fand es auch super. Ich habe es für meine GFS benutzt.

    Von Schoen Johannes, vor mehr als einem Jahr
  2. gute aufgaben aber nicht so gutes Video

    Von Asabeenan45, vor fast 2 Jahren
  3. Mir auch =LULLLPPPPPLLLLL

    Von Jenne2003, vor fast 2 Jahren
  4. Das hat mir sehr Geholfen

    Von Koray A., vor etwa 2 Jahren
  5. Ich finde die Videos von dir sssssssuuuuuuuupppppppeeeeerrrrrrr!!!!!!!!

    Von Angelina B., vor mehr als 2 Jahren
Mehr Kommentare

Einzeller – das Pantoffeltierchen Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Einzeller – das Pantoffeltierchen kannst du es wiederholen und üben.
  • Vervollständige den Text über Pantoffeltierchen.

    Tipps

    Ciliaten wie die Pantoffeltierchen tragen feinste Härchen an ihrem Körper.

    Stehende Gewässer sind geschlossene Systeme, in denen keine nennenswerte Strömung vorhanden ist.

    Lösung

    Die einzelligen Pantoffeltierchen erhielten ihre Namen aufgrund ihrer Form. Durch ein Mikroskop kannst du deutlich ihren pantoffelförmigen Körper beobachten, dessen Membran rundherum mit Wimpern bedeckt ist. Aufgrund dieser Wimpern (Zilien) werden Pantoffeltierchen den Wimperntierchen zugeordnet: den Ciliaten.
    Pantoffeltierchen leben vorwiegend in stehenden Süßgewässern wie Pfützen, Bächen oder auch in Regentonnen. In solch stehenden Gewässern sammeln sich abgestorbene Lebewesen an und werden durch sogenannte Zersetzer wie Bakterien in ihre organischen Bestandteile zersetzt. Von diesen Bakterien ernähren sich die Pantoffeltierchen.

    Gewässer mit vielen organischen Nährstoffen werden als eutrophe Gewässer bezeichnet. Je mehr Nährstoffe enthalten sind, desto mehr Bakterien entwickeln sich und somit auch mehr Pantoffeltierchen. Anhand des Vorkommens und der Menge an Pantoffeltierchen kann somit der Nährstoffgehalt eines Gewässers bestimmt werden: Pantoffeltierchen dienen daher als sogenannter Indikator für die Gewässergüte. Außerdem werden Pantoffeltierchen als Fischfutter genutzt.

  • Benenne die Bestandteile des Pantoffeltierchens.

    Tipps

    Denke an die Unterschiede von tierischen und pflanzlichen Zellen.

    Pulsierende Vakuolen dehnen sich aus und ziehen sich wieder zusammen, um Wasser auszuscheiden. Sie haben somit keine feste Größe.

    Lösung

    Pantoffeltierchen sind von einer Zellmembran umgeben. Nur pflanzliche Zellen, Bakterien, Pilze und Algen besitzen eine Zellwand. Die Zellmembran der Pantoffeltierchen umhüllt das Zellplasma und ist rundherum mit Wimpern, den sogenannten Zilien, bedeckt. Außerdem besitzen Pantoffeltierchen einen Großkern und einen Kleinkern, pulsierende Vakuolen, Nahrungsvakuolen sowie ein Mundfeld mit dem Zellmund.

  • Beschreibe die Aufgaben der Zellbestandteile eines Pantoffeltierchens.

    Tipps

    Pantoffeltierchen haben zwei verschiedene Arten von Zellkernen. Außerdem betreiben sie neben der ungeschlechtlichen Teilung auch einen geschlechtlichen Vorgang (Konjugation). Überlege, welche Aufgaben der Zellkern in tierischen und pflanzlichen Zellen übernimmt.

    Pantoffeltierchen haben auch zwei verschiedene Arten von Vakuolen. Überlege, welche Aufgaben der Magen und der Darm des Menschen übernimmt.

    Lösung

    Die Aufgaben der Zellbestandteile eines Pantoffeltierchen ähneln den Aufgaben, die vergleichbare Zellbestandteile in pflanzlichen und tierischen Zellen übernehmen.
    Die verschiedenen Zellkerne dienen der Organisation aller Stoffwechselprozesse und auch dem Austausch von Erbinformationen zwischen Individuen.
    Durch die Zilien bewegen sich die Einzeller fort. Doch helfen die Wimpern auch bei der Aufnahme von Nährstoffen, indem sie die Beute zum Mundfeld „fächern“.
    Größtenteils ernähren sich Pantoffeltierchen von Bakterien, welche über das Mundfeld in den Zellmund und von dort über einen Zellschlund in die Nahrungsvakuole transportiert werden. Dort findet die Verdauung und Speicherung statt.
    Die pulsierende Vakuole (auch: kontraktile Vakuole), dient der Ausscheidung der Stoffwechselprodukte, welche nach der Verdauung übrig bleiben. Außerdem befördern die kontraktilen Vakuolen überschüssiges Wasser aus den Zellen. Da der Salzgehalt in den Zellen größer ist als in dem umgebenden Süßwasser, würden die Pantoffeltierchen sonst platzen.

  • Stelle die Stationen der Konjugation von Pantoffeltierchen dar.

    Tipps

    Was muss zuerst passieren, damit sich die Erbinformationen von zwei Lebewesen durchmischen können?

    Erinnere dich an die Stationen der Reifeteilung (= Reduktionsteilung, Meiose).

    Lösung

    Bei der Konjugation werden Erbinformationen von zwei Lebewesen ausgetauscht. Dafür müssen die beiden Lebewesen zunächst aufeinander treffen.

    • Pantoffeltierchen legen sich im Bereich des Mundfeldes aneinander. An dieser Stelle verschmelzen die Zellmembranen.
    • Der Großkern löst sich auf und
    • aus dem Kleinkern entstehen durch Meiose vier haploide Kerne. Nur einer dieser vier Kerne teilt sich erneut, diesmal durch Mitose in zwei haploide Kerne, von denen jeweils einer über eine Plasmabrücke zu dem anderen Pantoffeltierchen wandert.
    • Dort verschmilzt dieser männliche Wanderkern mit dem verbliebenen weiblichen stationären Kern zu einem diploiden Kern.
    • Durch mitotische Teilung dieses Kerns entsteht ein neuer Großkern und ein neuer Kleinkern.
    • Die Pantoffeltierchen trennen sich wieder voneinander und die Zellmembranen werden an der verschmolzenen Stelle erneuert.

  • Prüfe, welche Aussagen über die Eigenschaften der Pantoffeltierchen zutreffen.

    Tipps

    Konjugation (lateinisch coniugare) bedeutet: paarweise zusammenbinden. Dabei werden Teile des Genoms von einer Spenderzelle (Donor) auf eine Empfängerzelle (Rezipient) übertragen.

    In welcher Art von Gewässer leben Pantoffeltierchen? Denke an die Art, wie man Pantoffeltierchen selber züchten kann.

    Lösung

    Pantoffeltierchen ...

    • enthalten keine Zellwand, sondern besitzen nur eine Zellmembran.
    • bewegen sich mithilfe ihrer Wimpern fort.
    • vermehren sich durch Zellteilung (ungeschlechtlich).
    • betreiben aber auch einen geschlechtlichen Vorgang namens Konjugation.
    • leben vorwiegend im Süßwasser.
    • enthalten Nahrungsvakuolen und kontraktile Vakuolen.

  • Vergleiche die Zellbestandteile eines Pantoffeltierchen mit denen von Bakterien- und Pflanzenzellen.

    Tipps

    Pflanzen können sich im Gegensatz zu Bakterien und Pantoffeltierchen nicht frei fortbewegen. Daher benötigen sie Strukturen, durch welche die einzelnen Zellen untereinander Informationen und Stoffe austauschen können.

    Überlege, welche Lebewesen sich geschlechtlich vermehren können und was dafür notwendig ist.

    Pili ist die Mehrzahl von Pilus, welches auf lateinisch „einzelnes Haar“ oder auch „Faser“ bedeutet. Pili befinden sich in größerer Anzahl an der Zellwand bestimmter Zellen.

    Flagellen (auf lateinisch flagellum) sind im Gegensatz zu Pili lang und dünn, wirken durch ihre Wendelung ähnlich wie ein Propeller und befinden sich an einem Ende bestimmter Zellen.

    Plasmide sind ringförmige DNA Moleküle, die außerhalb von Chromosomen vorliegen.

    Lösung

    Die Zellen aller Lebewesen enthalten Zellplasma, eine Zellmembran und DNA.

    • Bei Prokaryoten wie den Bakterien schwimmt die DNA als Kernäquivalent frei im Plasma, während sich die DNA von Eukaryoten in einem Zellkern befindet. Pantoffeltierchen besitzen zwei Zellkerne: den Makronukleus und den Mikronukleus.
    • Pflanzen und Pantoffeltierchen sind Eukaryoten, also Zellen mit einem echten Kern.
    • Pflanzen können sich nicht fortbewegen. Ihre einzelnen Zellen kommunizieren durch Plasmodesmen untereinander.
    • Pantoffeltierchen bewegen sich durch Wimpern (Zilien) und Bakterien durch ein Flagellum fort. Bakterien können sich jedoch auch an eine Unterlage anhaften. Das funktioniert über kleine Fortsätze: die Pili.
    • Im Gegensatz zu eukaryotischen Tierzellen betreiben Pflanzen Fotosynthese und besitzen Chloroplasten. Auch manche Bakterien können Fotosynthese betreiben, verfügen aber nicht über Plastide wie die Chloroplasten.
    • Pflanzenzellen und die meisten Bakterien werden neben der Zellmembran von einer dicken Zellwand umschlossen. Eukaryotische Zellen besitzen keine Zellwand.
    • Pflanzen besitzen eine Zellsaftvakuole zur Speicherung wasserlöslicher Nährstoffe und um den osmotischen Druck von außen auszugleichen. Auch Pantoffeltierchen besitzen Vakuolen – die Nahrungsvakuole zur Verdauung und Speicherung und die kontraktile Vakuole für den Ausgleich des osmotischen Druckes.
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