Der kleinste Baustein des Lebens ist eine Zelle. Es gibt Lebewesen, die aus einer einzigen Zelle bestehen, sogenannte Einzeller, und solche, in denen mehrere verschiedene Zelltypen einen Organismus bilden. Dann sprechen Biologen von einem Mehrzeller oder Vielzeller. Dazu gehört zum Beispiel der Mensch, in dem rund 220 unterschiedliche Zell- und Gewebetypen vorkommen. Wie diese Zellen aufgebaut sind, wie sie sich vermehren oder sterben und welche Funktionen sie im Körper übernehmen, das erforscht die Zellbiologie, auch Zytologie genannt.
In jedem Körper, egal ob Mensch, Pflanze oder Tier, laufen immerzu verschiedene biochemische Vorgänge ab – Tag für Tag, Stunde um Stunde, Minute um Minute. Es werden Stoffe verwertet, um daraus Energie zu gewinnen oder etwas auf-, um- oder abzubauen. Nur so können Knochen wachsen, die Organe arbeiten und der Körper kann sich am Leben erhalten. Alle diese Vorgänge fassen Biologen unter dem Begriff Stoffwechsel zusammen. Dazu zählen zum Beispiel die Atmung, die Osmose, die Verdauung oder die Photosynthese.
Auf dieser Seite finden Schüler Materialien, die ihnen helfen, die Zellbiologie und die Stoffwechselvorgänge zu verstehen. In Texten, Videos oder ausführlich aufgeschlüsselten Zeichnungen und Bildern werden die Vorgänge Schritt für Schritt verständlich erklärt.
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ZEIT ONLINE-Dossier:
Zellbiologie und Stoffwechsel
Ausgewählte Artikel und Materialien zum Thema
Zellen und Zellvorgänge
Aufbau der Zelle
Wunderwelt Zelle (Planet Schule)
Wie sieht es in unseren Zellen aus? Der schwedische Medizinfotograf Lennart Nilsson zeigt mit seinen Bildern und Computeranimationen, wie das Wunderwerk Zelle funktioniert.
Zellanatomie (johnkyrk.com)
Die Struktur einer Tierzelle ist in diesem virtuellen mikroskopischen Bild zu sehen. Schüler können in die Zelle zoomen und erhalten so zusätzliche Informationen.
Leben im Kreisverkehr (DIE ZEIT, 42/2001)
Und immer wieder beginnt alles von vorn: Unser Leben beruht auf einem Kreislauf, dem Zellzyklus. Den haben zwei Briten und ein Amerikaner entdeckt – und dafür den Medizinnobelpreis bekommen.
Unser tägliches Sterben (Quarks & Co, WDR)
Diese Broschüre erklärt, warum der Traum von der Unsterblichkeit für den Menschen nicht erfüllbar ist. Schüler erfahren anhand von Beispielen mehr über Zellzyklen und Zelllebensdauern.
Mitochondrien
Mitochondrium (zytologie-online.net)
Diese Seite bietet eine Einführung zum Thema Mitochondrium und erklärt den Aufbau und die Funktion dieser Zellkraftwerke.
Miniaturbildübersicht Mitochondrien (Universität Mainz)
Auf dieser Seite zeigen zahlreiche Abbildungen, wie Mitochondrien unter dem Elektronenmikroskop aussehen.
Mitochondrien (johnkyrk.com)
In dieser virtuellen Animation können Schüler mit einem Klick auf die Pfeile in ein Mitochondrium hineinzoomen und verfolgen, wie sich seine Form ständig verändert.
Mitose
Mitose: Die ungeschlechtliche = vegetative Vermehrung von Zellen (Scheffel Gymnasium)
Diese Darstellung der Mitose haben Schüler im Unterricht erarbeitet. Sie erklären alle Fachbegriffe und ergänzen den Mitoseablauf mit einer Skizze nach der Chromosomentheorie.
Mitose (johnkyrk.com)
Diese kurze, einfache Animation zeigt die Phasen der Mitose.
Osmose
Saubere Energie aus dem Osmosekraftwerk (nano, 3sat)
Dieser Beitrag erklärt, wie durch Osmose Energie entsteht. Das funktioniert in Gewässern, wo Süß- auf Salzwasser trifft.
Versuch zur Osmose (Planet Schule)
Wie wirken sich unterschiedlich konzentrierte Salz- und Zuckerlösungen auf Zellen aus? In diesem Osmose-Labor können Schüler selbst als Versuchsleiter experimentieren.
Warum schrumpelt die Haut beim Baden an unseren Füßen? (Planet Wissen)
Wenn die Haut an Füßen und Händen nach einem Aufenthalt in der Badewanne schrumpelig ist, war Osmose am Werk. Dieser Beitrag erklärt, was mit unserer Haut beim Baden passiert und warum nicht der ganze Körper schrumpelt.
Shrinking Eggs (Science Sparks)
Wie Osmose Eier schrumpfen lässt, zeigt dieses Experiment zum Nachmachen.
Stoffwechsel
Hormone
Wirkungsweise der Hormone (Planet Wissen)
Was sind Hormone und woher weiß ein Hormon, in welcher Zelle es welche Reaktion erzeugen soll? Aus den Texten erfahren Schüler unter anderem, wie das Schlüssel-Schloss-Prinzip funktioniert.
Die Schilddrüse – Das unterschätzte Organ (hr online)
Die Schilddrüse ist ein wichtiger Hormonproduzent im Körper. Wie Sie funktioniert und was passiert, wenn sie zu wenige oder zu viele Hormone produziert, erfahren Schüler auf dieser Seite.
Verdauung / Enzyme
Aus Kost wird Kot (Planet Schule)
Dieser Film zeigt in 3-D-Animationen, wie das menschliche und tierische Verdauungssystem von der Nahrungsaufnahme bis zum Ausscheiden von Kot funktioniert. Die Animationen zeigen, welche Rolle Darmbakterien und die Galle spielen.
Verdauen (Planet Wissen)
Verschiedene Texte und Videos erklären Schritt für Schritt die Verdauung und welche Rolle dabei zum Beispiel die Enzyme spielen.
Die weiße Revolution (ZEIT Wissen)
Das Verdauungssystem ist nicht bei allen Menschen gleich. Dieser Text erklärt, warum zum Beispiel viele Asiaten keine Milch vertragen.
Atmung
Wie die Lunge uns Leben einhaucht (br radio)
Dieser Beitrag erklärt, wie beim Atmen aus dem lebenswichtigen Sauerstoff Kohlendioxid entsteht. Atemmuskulatur, Atemzentrum und verschiedenen Formen des Atmens werden vorgestellt.
Lunge (Planet Wissen)
Die Lunge ist eines der leistungsstärksten Organe des Menschen. Hier finden Schüler mehrere Texte und Videos über die Lunge. Sie erklären unter anderem, wie ein Fötus im Mutterleib atmet und wie Taucher das Luftanhalten trainieren.
Atemlos – wenn die Luft knapp wird (Quarks & Co, WDR)
Wie die Luft auf die Erde gekommen ist, warum Fische im Wasser atmen können und was im Körper passiert, wenn die Luft knapp wird, erfahren Schüler aus dieser Broschüre.
Photosynthese
Photosynthese (toobrain.com)
In diesem Beitrag erklärt die Sprecherin anhand von Zeichnungen die Unterschiede zwischen der lichtabhängigen und der lichtunabhängigen Phase bei der Photosynthese.
Warum das Atmen der Bäume so wichtig ist (ZEIT ONLINE, 27.11.2011)
Dank der Photosynthese sorgen Bäume in einer Stadt für gute Luft, so wie es Zimmerpflanzen in geschlossenen Räumen tun.
Kraft durch Saft (DIE ZEIT, 21/2008)
Verblühte Tulpen und Osterglocken sollte man nicht abschneiden, die Zwiebel benötigt die Blätter noch zum Krafttanken. Wieso, steht in diesem Text.
Glykolyse – Energiestoffwechsel
Glykolyse (johnkyrk.com)
Wie sich die Bestandteile eines Glukosemoleküls zu Fructose umwandeln, verdeutlicht diese animierte Grafik.
Sportverletzungen vorbeugen (Planet Wissen)
Wenn Muskeln sauer werden und Sport nicht den gewünschten Erfolg bringt, liegt das oft daran, dass ein Sportler im falschen Energiestoffwechsel trainiert. Was das bedeutet, erklärt dieser Text.
Glykolyse (u-helmich.de)
Auf dieser Seite können Schüler Schritt für Schritt den Abbau von Glukose durch Glykolyse nachvollziehen. Die Grafik rechts auf der Seite erklärt Gärung, den Zitratzyklus und die Atmungskette.
Blutkreislauf
Blut – Saft des Lebens (Planet Wissen)
Der englische Arzt William Harvey hat Anfang des 17. Jahrhunderts den Blutkreislauf entdeckt. Hier finden Schüler eine Sammlung von Texten und Videos rund um den tierischen und den menschlichen Blutkreislauf.
Diabetes
Diagnose “zuckerkrank“ (Quarks & Co, WDR)
Alles, was Schüler über Diabetes wissen müssen – von der Entstehung bis zu den Auswirkungen auf den menschlichen Körper –, ist in dieser Broschüre zusammengestellt.
Diabetes (ZEIT Wissen 1/2010)
Diabetes ist eine Volkskrankheit. Doch bei vielen wird die Diagnose viel zu spät gestellt, lautet das Fazit dieses Artikels.
Geschichte und Entwicklung des Diabetes (DIE ZEIT, 48/2003)
Hier finden Schüler eine Zeittafel zur Geschichte und Entwicklung von Diabetes.
Anatomie
Organe
Human Anatomy – Organs (BBC)
Wo liegt die Lunge? Wo die Bauchspeicheldrüse? Und verläuft der Dickdarm wirklich hinter dem Magen? Diese interaktive Grafik zeigt die Positionen und Funktionen der Organe des Menschen. Inklusive Spiel.
Das Herz (Quarks & Co, WDR)
Aus diesem Script zur Quarks & Co Sendung über das Herz erfahren Schüler, wie das Organ funktioniert, wie es zu Herzerkrankungen kommt und wie eine Herztransplantation funktioniert.
Anatomie und Physiologie der Lunge (Universität Hamburg)
Aus diesem Lehrbuch für Forschungstaucher erfahren Schüler, wie die Lunge funktioniert. Sie können über Atmungsarten nachlesen, wie sich Sauerstoffmangel auf den Kreislauf auswirkt, wie im Blut Sauerstoff und Kohlendioxid transportiert werden und was in der Lunge beim Ertrinken passiert
Die Haut (Quarks & Co, WDR)
Schön soll sie sein, faltenfrei und rein – die Haut. Aus diesem Script zur Quarks & Co. Sendung erfahren Schüler, wie die Haut aufgebaut ist, welche Funktionen sie erfüllt und welche Stoffe und Umweltfaktoren auf die Haut einwirken.
Organverpflanzung (Planet Wissen)
Der Mensch versucht noch nicht sehr lange, Organe von einem Lebewesen zum anderen zu verpflanzen. Hier finden Schüler Texte und Videos zur Geschichte der Organtransplantation, zu künstlich gezüchteten Organen und ethischen Fragen der Organspende.
Die Olympiade der Leichen (DIE ZEIT, 35/2003)
Der Künstler Gunther von Hagens hat Menschen nach ihrem Tod plastiniert und teilweise zerschnitten, um so einen Einblick in das Körperinnere zu ermöglichen. Seine Ausstellungen sind sehr umstritten.
Skelett
Knochenbau (Planet Wissen)
Nach welchen Regeln unsere Knochen wachsen, wie stabil sie werden und was wir für gesunde Knochen tun können, erfahren Schüler auf dieser Seite.
Bewegungsapparat (Goethe Gymnasium)
Eine Ansicht des menschlichen Skelettes mit den deutschen und lateinischen Bezeichnungen für die Knochen finden Schüler hier.
Baukasten Mensch – Gelenke (Planet Schule)
Gelenke machen uns bewegungsfähig. Sie befinden sich überall dort, wo zwei oder mehr Knochen aufeinander treffen. Wie das Drehen, Biegen und Strecken funktioniert, zeigt dieser Film.
Die Qual mit dem Rücken – Was die Wirbelsäule leistet (Quarks & Co, WDR)
Die Wirbelsäule ist das Zentrum unseres Skelettes – und leistet im Laufe eines menschlichen Lebens Beträchtliches. Wie sie das aushält und mit welchen Beschwerden sie auf übermäßige Belastungen reagiert, wird in dieser Broschüre beschrieben.