Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Biologie

Die Reise der Nahrung: Mund und Speiseröhre

Die Verdauung beginnt im Mund mit dem mechanischen Zerkleinern der Nahrung (Kauen), angefeuchtet durch Speichel (Insalivation), und dem Beginn der chemischen Verdauung. Die gekaute und speichelgetränkte Nahrung bildet den Speisebrei (Bolus), der durch die Zunge in den Rachen und dann in die Speiseröhre zum Schluckvorgang bewegt wird.

Der Magen: Chemische Zerkleinerung und Chymusbildung

Der Bolus wandert durch schlauchpumpenartige Kontraktionen der Speiseröhrenmuskulatur. Er gelangt durch die Kardia (Mageneingang) in den Magen. Im Magen vermischt sich die Nahrung mit Verdauungssäften, die reich an Salzsäure und Verdauungsenzymen sind. Dies führt zur Bildung einer breiigen Masse, dem Chymus.

Der

Das menschliche Nervensystem

Das Nervensystem des Menschen gilt als die bekannteste perfekte Maschine. Es besteht aus einem zentralen Nervensystem und einem peripheren Nervensystem. Das zentrale Nervensystem besteht aus Gehirn und Rückenmark.

Das Gehirn

Das Gehirn besteht aus drei primären Hirnbläschen: dem Vorderhirn, dem Mittelhirn und dem Hinterhirn. Später, in der embryonalen Entwicklung, entstehen durch Unterteilung fünf Bläschen. Das Vorderhirn entwickelt sich zu Telencephalon und Diencephalon. Das Mittelhirn teilt sich nicht. Das Rhombencephalon entwickelt sich zu Metencephalon und Myelencephalon.

Telencephalon (Endhirn)

Das Telencephalon ist in zwei Hemisphären unterteilt und enthält zwei Riechlappen, die besonders bei Fischen entwickelt... Weiterlesen "Biologie des Lebens: Nervensystem, Hormone, Fortpflanzung & Klonen" »

Die Leichenstarre: Muskelstarre nach dem Tod

Die Leichenstarre tritt auf, wenn Muskeln nach dem Tod für einige Stunden erstarren. Dies liegt daran, dass Muskelzellen kein ATP mehr haben und Kalzium nicht mehr in das sarkoplasmatische Retikulum zurückpumpen können. Wenn Kalziumionen das Retikulum verlassen, binden sie an Proteine und ermöglichen die Bildung von Querbrücken. Ohne ATP gibt es jedoch keine Kontraktion, aber Kalzium ist weiterhin vorhanden und die Querbrücken bleiben bestehen, was die Dehnung der Muskeln verhindert. Die Leichenstarre verschwindet 15 bis 20 Stunden später, wenn die Muskelzellen zu zerfallen beginnen.

Skelettmuskulatur: Steuerung der Kontraktion

Das Nervensystem steuert die Kontraktion der Skelettmuskulatur. Motoneuronen... Weiterlesen "Muskelphysiologie: Arten, Kontraktion und Besonderheiten" »

Anatomie und Funktion des Verdauungssystems

Das Verdauungssystem ist dafür verantwortlich, Nahrung in einfachere Substanzen umzuwandeln, damit diese von den Zellen aufgenommen und genutzt werden können. Gleichzeitig entfernt es unverdaute Reste und Abfallstoffe.

Komponenten des Verdauungssystems

Das Verdauungssystem besteht aus zwei Hauptkomponenten:

• Der Verdauungstrakt (Darmkanal): Ein etwa zehn Meter langer Schlauch, der aus Mund, Rachen, Speiseröhre, Magen, Dünndarm und Dickdarm besteht.
• Die Verdauungsdrüsen: Eine Reihe von Drüsen, die verschiedene Substanzen absondern, welche für den Abbau der Nahrung notwendig sind. Dazu gehören die Speicheldrüsen, die Leber und die Bauchspeicheldrüse (Pankreas).

Organe des Verdauungssystems im Detail

Der

Muskelanatomie: Aufbau und Funktion

Die Muskulatur umfasst über 600 Muskeln im menschlichen Körper, deren Hauptfunktion die Erzeugung von willkürlichen und unwillkürlichen Bewegungen ist. Muskelgewebe ist eines der Gewebe des menschlichen Körpers und anderer Tiere, das sich durch seine Kontraktionsfähigkeit auszeichnet, meist als Reaktion auf Nervenreize. Die strukturelle und funktionelle Einheit des Muskels ist die Muskelfaser, eine sehr kleine, fadenförmige Struktur, die aus komplexen Proteinen besteht. Um die Muskelkontraktion zu verstehen, muss man die Organisation der Zellen, die Bestandteil des Muskelgewebes sind, begreifen.

Feinbau der Muskelfaser

Muskeln bestehen aus einer Reihe von Faserbündeln, die wie die Adern eines Kabels... Weiterlesen "Muskelanatomie: Aufbau, Funktion und Kontraktion der menschlichen Muskulatur" »

Neuron: Die Grundeinheit des Nervensystems

Neuronen sind die grundlegenden Zellen des Nervensystems. Sie bilden die anatomische und funktionelle Einheit des menschlichen Gehirns. Als spezialisierte Zellen sind sie dafür verantwortlich, elektrochemische Signale, sogenannte Nervenimpulse, zu empfangen, zu verarbeiten und zu übertragen. Neuronen sind unersetzlich. Das bedeutet, dass sie nach Verletzung, Alterung oder Tod nicht ersetzt werden können. Diese Zellen werden nur während der pränatalen Phase der Schwangerschaft gebildet. Daher wird ein Kind mit der maximalen Anzahl von Neuronen geboren, etwa 100 Milliarden, deren Anzahl sofort zu sinken beginnt.

Gliazellen: Die Stützzellen des Nervensystems

Der Name Gliazelle leitet sich vom griechischen... Weiterlesen "Neuronen, Gliazellen, Axone, Dendriten & Synapsen" »

Die Entschlüsselung des Immunsystems

Das Verständnis des Immunsystems und seiner Funktionsweise ist das Ergebnis jahrelanger wissenschaftlicher Forschung.

Abb. 14: Louis Pasteur (1822-1895)

Die vorherrschende Krankheitsvorstellung im 17. und 18. Jahrhundert besagte, dass Menschen und Tiere mit den Samen oder Eiern verschiedener Krankheiten geboren wurden. Jeder dieser Samen konnte befruchtet werden und Krankheiten hervorrufen. Da diese Samen nur einmal eine Krankheit verursachen konnten, erklärte diese Theorie nicht die erworbene Immunität. Erst nach 1870, durch die Arbeit von Louis Pasteur, Robert Koch und anderen prominenten Wissenschaftlern, begann die Identifizierung von Krankheitserregern und die Aufklärung ihrer Wirkmechanismen.

Die... Weiterlesen "Das Immunsystem: Eine Übersicht" »

Zelldifferenzierung und Vielfalt

Viele eukaryotische Organismen sind einzellig, aber die Evolution der eukaryotischen Zellen führte auch zu den ersten mehrzelligen Organismen. Die Entwicklung eines vielzelligen Organismus wird durch die Teilung, das Wachstum und die Differenzierung von Zellen bestimmt. Jede Zelle eines vielzelligen Organismus stammt daher aus der Teilung einer einzigen ursprünglichen Zelle und alle haben den gleichen genetischen Inhalt. Obwohl Lebewesen genetisch identisch sind, sind nicht alle Proteine gleich. Immerhin teilen Körperzellen viele Proteine, aber andere sind spezifisch für jeden Zelltyp. Dies liegt daran, dass die Kontrolle der Proteinsynthese in der zellulären Mikroumgebung durch die Regulierung der Genexpression... Weiterlesen "Zelldifferenzierung und Vielfalt" »

Das Zentrale Nervensystem (ZNS)

Medulla Oblongata (Verlängertes Mark)

• Länge: ca. 15 bis 25 mm
• Funktion: Regulierung des Herzmuskels, der Atemwege und der Kaumuskeln; verantwortlich für Reflexe wie Erbrechen und Husten.

Pons (Brücke)

• Verbindung: Brücke zwischen Mittelhirn und Medulla oblongata.
• Fasern: Enthält afferente (zum Gehirn führende) und efferente (vom Gehirn wegführende) Nervenbahnen.

Rückenmark

• Funktion: Leitet Impulse von der Peripherie zu den zentralen Organen und umgekehrt.
• Anatomie: Nervenstrang, der vom Atlas- und Axiswirbel bis zum Sakralbereich reicht (ca. 1 cm Durchmesser).
• Verdickungen:
  • Zervikale Verdickung: Für Nerven der oberen Gliedmaßen.
  • Lumbale Verdickung: Für Nerven der Beine.
• Schutz: Umgeben von drei Hirnhäuten (Meningen)

Die zentrale Hypothese über die Entstehung des Lebens

Es gibt verschiedene Hypothesen, die versuchen, den Ursprung des Lebens zu erklären. Dazu gehören:

• Panspermie-Hypothese: Das Leben entstand im Weltraum und reiste in Sporenform von einem Planetensystem zu einem anderen.
• Präbiotische Synthese-Hypothese: Das Leben entstand aus organischen Molekülen auf der Erde, die wiederum aus anorganischer Materie gebildet wurden.

Präbiotische Synthese: Oparin und Haldane

Im Jahr 1923 schlugen Oparin und Haldane vor, dass sich in einer primitiven Atmosphäre eine Reihe organischer Moleküle aus Gasen gebildet haben könnten. Ihre Theorie basiert auf folgenden Annahmen:

• Vor etwa 4,5 Milliarden Jahren war die Erde von einer sauerstofffreien Atmosphäre umgeben,