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Einzeller – vielfältige komplexe Lebewesen

Einzeller sind Organismen, die nur aus einer Zelle bestehen, ohne differenzierte Zellen oder Organe zu haben. Es gibt eukaryotische Einzeller wie Ciliata, Flagellata, Rhizopoda und Sporozoa, zum Beispiel Amöben und Pantoffeltierchen. Einzeller ernähren sich heterotroph, vermehren sich ungeschlechtlich oder geschlechtlich und haben charakteristische Merkmale. Interessiert? Das und mehr findest du im folgenden Text!

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Team Digital
Einzeller – vielfältige komplexe Lebewesen
lernst du in der 11. Klasse - 12. Klasse - 13. Klasse

Einzeller – vielfältige komplexe Lebewesen Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Einzeller – vielfältige komplexe Lebewesen kannst du es wiederholen und üben.
  • Gib die deutschen und wissenschaftlichen Namen der jeweiligen Einzeller an.

    Tipps

    Amöben können ihre Form verändern beziehungsweise wechseln.

    Euglena besitzt zur Fortbewegung eine Geißel. Außerdem hat Euglena einen sogenannten Augenfleck.

    „Pantoffel“ ist ein anderer Begriff für „Hausschuh“.

    Lösung

    Eukaryotische Einzeller unterscheiden sich von den prokaryotischen Einzellern durch ihren Zellkern und ihre Kompartimentierung innerhalb der Zelle.

    Drei davon betrachten wir genauer:

    • Die Wechseltierchen, auch Amöbe genannt, kann seine Form verändern. Typisches Kennzeichen sind seine Pseudopodien, die es für seine Fortbewegung und Nahrungsaufnahme benötigt.
    • Das Pantoffeltierchen, lateinisch: Paramecium, besitzt Wimpern oder Cilien zur Fortbewegung und Nahrungsaufnahme.
    • Das Augentierchen, lateinisch: Euglena, besitzt eine Geißel zur Fortbewegung.

    .

  • Beschreibe Fortbewegung und Nahrungsaufnahme der Amöbe.

    Tipps

    Amöben heißen auch Wechseltierchen.

    Bei der Phagozytose handelt es sich um die Aufnahme fester Nahrung ins Zellinnere.

    Mikrofilamente sind stabile Proteinfäden, die als Teil des Zytoskeletts die Bewegung der Pseudopodien unterstützen.

    Lösung

    Bei der Amöbe fällt auf, dass sie keine feste Form hat. Sie stülpt an jeder beliebigen Stelle kleine Scheinfüßchen aus. Mit diesen Pseudopodien heftet sich die Amöbe an den Untergrund und zieht den restlichen Zellkörper nach. Dabei fließen Teile des Zytoplasmas in die Pseudopodien ein, anderswo zieht sich das Zytoplasma zurück. Diese Bewegung entsteht durch lokale Kontraktionen von Mikrofilamenten des Zytoskeletts, die das Strömen des Zytoplasmas bewirken.

    Zur Nahrungsaufnahme umfließen die Pseudopodien der Amöbe zum Beispiel Pflanzenreste und schließen sie in einer Art Höhle ein. Dabei entstehen kleine, von einer Zellmembran umgebene Nahrungsvakuolen. Diesen Vorgang nennt man Phagozytose. Die Nahrungsvakuolen wiederum wandern ins Zellinnere und verschmelzen dort mit den sogenannten Lysosomen. Lysosomen sind Zellorganellen, die Enzyme zur Fett-, Kohlenhydrat- und Eiweißverdauung beinhalten.

    Die Ernährung von organischen Stoffen wird als heterotrophe Ernährung bezeichnet.

  • Vergleiche Pantoffeltierchen und Augentierchen.

    Tipps

    Beiden Bildern werden gleich viele Begriffe zugeordnet.

    Pantoffeltierchen erhalten ihre feste Form durch quer und längs verlaufende Mikrotubuli-Bänder, die zu einer Struktur, die mit C beginnt, gehören.

    Chlorophyll in den Chloroplasten verleiht nicht nur Pflanzen die grüne Farbe.

    Lösung

    Pantoffeltierchen haben durch ihren Cortex eine feste Form. Die Nahrungsaufnahme erfolgt durch eine erweiterte Phagozytose. Dazu strudeln die Wimpern Bakterien in den Zellmund. Pantoffeltierchen ernähren sich also wie die Amöben heterotroph. Reste werden über den Zellafter des Pantoffeltierchens ausgeschieden (Exozytose).

    Wie Pflanzen betreiben Augentierchen Fotosynthese. Sie ernähren sich daher überwiegend autotroph. Sie besitzen die dafür notwendigen Chloroplasten. Die gewonnene Energie wird im Paramylonkorn gespeichert. Ist kein Licht vorhanden, können Augentierchen auch heterotroph leben. Sie bewegen sich mit ihrer schlagenden Geißel fort, die im Geißelsäckchen verankert ist. An einer Verdickung im Geißelsäckchen werden Lichtreize wahrgenommen. Der rote Augenfleck aus Fetttröpfchen schirmt das Licht ab, sodass der Einzeller die Richtung des Lichts lokalisieren kann.

  • Vergleiche die verschiedenen Einzeller.

    Tipps

    Pantoffeltierchen können untereinander genetische Informationen austauschen. Dieser Vorgang hat einen speziellen Namen.

    Grüne Pflanzen und Algen sowie einige Bakterien ernähren sich autotroph.

    Lösung

    Wechseltierchen bewegen sich mithilfe von Pseudopodien und können ihre Form beliebig verändern. Sie ernähren sich heterotroph und pflanzen sich ungeschlechtlich fort.

    Pantoffeltierchen haben eine feste Form und bewegen sich mit Wimpernschlägen fort. Sie ernähren sich wie die Wechseltierchen heterotroph. Phagozytose und Pinozytose finden nur am Zellmund, Exozytose findet nur am Zellafter statt. Pantoffeltierchen können genetische Informationen durch Konjugation untereinander austauschen und besitzen zwei Zellkerne, die unterschiedlich aussehen.

    Augentierchen pflanzen sich ungeschlechtlich fort und bewegen sich mithilfe ihrer Geißel. Diese Einzeller ernähren sich meist autotroph, betreiben also Fotosynthese. Eine Besonderheit des Augentierchens ist der Augenfleck, mit dem es die Richtung des Lichts lokalisieren kann.

  • Beschrifte den Aufbau der Amöbe.

    Tipps

    Das Zytoplasma wird von der Zellmembran eingerahmt.

    Die Zellorganellen sind ins Zytoplasma eingebettet.

    Lösung

    Amöben sind eukaryotische Einzeller. Eukaryoten unterscheiden sich durch ihren Zellkern von Prokaryoten. Amöben sind – wie andere eukaryotische Einzeller – innerhalb der Zelle kompartimentiert. Zellkern und andere Zellorganellen sind im Zytoplasma eingebettet. Das Zytoplasma unterteilt sich in Endoplasma und Ektoplasma: Das flüssige Endoplasma umgibt den Zellkern und die weiteren Zellorganellen. Direkt unter der Zellmembran liegt das gelartige Ektoplasma.

    Die Amöbe besitzt neben der Nahrungsvakuole ein besonderes Zellorganell zur Osmoregulation: die pulsierende Vakuole. Da innerhalb der Zelle mehr Moleküle gelöst sind als im umgebenen Süßwasser, ist der osmotische Druck größer und Wasser dringt fortlaufend ein: Die pulsierende Vakuole sorgt dafür, dass Wasser unter Energieaufwand rhythmisch wieder nach außen gepumpt wird.

    Zur Fortbewegung, aber auch für die Ernährung, sind die Pseudopodien von Bedeutung.

  • Stelle den geschlechtlichen Vorgang (Konjugation) bei Pantoffeltierchen dar.

    Tipps

    Jedes Pantoffeltierchen besitzt einen Großkern und einen Kleinkern.

    Die nebeneinanderliegenden Zellen bilden eine Zytoplasmaverbindung (Plasmabrücke) aus.

    Die Großkerne lösen sich vor der Befruchtung auf und die Kleinkerne teilen sich.

    Vor der Befruchtung kommt es zum Austausch der Kleinkerne. Nach der Befruchtung kann sich ein neuer Großkern ausbilden.

    Achte auf die Farben der Kleinkerne!

    Lösung

    Pantoffeltierchen pflanzen sich – wie Amöben und Augentierchen – ungeschlechtlich fort:

    • Amöben pflanzen sich durch Abschnürung fort,
    • Augentierchen durch Längsteilung und
    • Pantoffeltierchen durch Querteilung.

    Außerdem können Pantoffeltierchen untereinander genetische Informationen austauschen. Diesen geschlechtlichen Vorgang der Pantoffeltierchen nennt man auch Konjugation:

    • Jedes Pantoffeltierchen besitzt einen Großkern und einen diploiden Kleinkern.
    • Vor der wechselseitigen Befruchtung legen sich zwei Einzeller aneinander und bilden eine Zytoplasmaverbindung (Plasmabrücke) aus.
    • Durch Meiose teilen sich die Kleinkerne mehrfach, die Großkerne lösen sich auf. In jeder Zelle überleben nur zwei dann haploide Kleinkerne.
    • Je ein Kern wandert nun über die Plasmabrücke in das andere Pantoffeltierchen und verschmilzt mit dem verbliebenen Kleinkern.
    • Die Befruchtung hat stattgefunden.
    Die Partner trennen sich und in jedem Zellpartner bildet sich ein neuer Großkern aus.