Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Biologie

Grundbegriffe der Genetik

Locus: Lage eines Gens auf einem Chromosom.
Allele: Alternative Formen, die ein Gen haben kann.
Homozygot: Eine Person, die für ein Merkmal zwei identische Allele besitzt.
Heterozygot: Eine Person, die für ein Merkmal zwei verschiedene Allele besitzt.
Genotyp: Gesamtheit der Gene eines Organismus.
Phänotyp: Beobachtbare Merkmale eines Körpers.

Mendelsche Regeln

1. Uniformitätsregel: Die Kreuzung zweier reiner Linien ergibt für jedes Merkmal eine einheitliche Nachkommenschaft.
2. Spaltungsregel: Bei der Kreuzung von F1-Hybriden spalten sich die beiden Allele eines Merkmals bei der Gametenbildung auf.
3. Unabhängigkeitsregel: Die Allele verschiedener Merkmale werden unabhängig voneinander vererbt und kombinieren... Weiterlesen "Grundlagen der Genetik und Evolution" »

Genetische Expression: Transkription und Translation

Transkription: Die RNA-Synthese ausgehend von der DNA. Ein RNA-Strang besteht aus einer Folge von Basen, die komplementär zum Original sind.
Translation (Übersetzung): Die Weitergabe der in der RNA enthaltenen Informationen zur Bildung von Proteinen.
Diese Prozesse treten immer in der Zelle auf.
Zweck: Kontrolle des Zellbetriebs (Koordination aller zellulären Prozesse).

• Matrizenstrang (Mold string): Der DNA-Strang, der transkribiert wird.
• Informationsstrang (Coding string): Der zusätzliche DNA-Strang. Er ähnelt der mRNA, hat aber Uracil (U) anstelle von Thymin (T).

Das Start-Signal zeigt dem Enzym an, wann die Kette beginnt.

1. Transkription in prokaryontischen Organismen

Initiationsphase:

Das menschliche Kreislaufsystem

Das Kreislaufsystem ist für die Verteilung von Nährstoffen und Sauerstoff im gesamten Körper verantwortlich. Es umfasst das Blut und das Lymphsystem.

Zusammensetzung des Blutes

Blut ist ein flüssiges Gewebe, das aus verschiedenen Bestandteilen besteht:

• Blutplasma: Besteht zu 90 % aus Wasser sowie gelösten Stoffen wie Glukose, Aminosäuren, Fetten, Mineralien, Hormonen und Abfallprodukten (z. B. Harnstoff und Kohlendioxid).
• Rote Blutkörperchen (Erythrozyten): Besitzen keinen Zellkern und enthalten Hämoglobin (eisenhaltig), das für den Sauerstofftransport zur Zellatmung zuständig ist. Ein Mangel an Eisen oder Vitamin B12 führt zu Anämie.
• Weiße Blutkörperchen (Leukozyten): Dienen der Abwehr und Reinigung.

Trophische Struktur der Biozönose

Materie und Energie sind notwendig für die Erhaltung und Verbreitung der Lebensstruktur. Die Energie fließt im Ökosystem nur in eine Richtung: Sie tritt durch Photosynthese ein, geht von einem Organismus zum nächsten und dissipiert schließlich. Die Materie hingegen ist wiederverwendbar und fließt zyklisch, was ihre Wiederverwendung ermöglicht.

Trophische Ebenen

Produzenten

Organismen, die organische Stoffe aus anorganischen Verbindungen der Umgebung synthetisieren. Dies geschieht durch zwei Prozesse:

• Photosynthese: Prozess, der von Pflanzen, Algen und bestimmten Bakterien durchgeführt wird.
• Chemosynthese: Prozess, der von chemosynthetischen Bakterien durchgeführt wird.

Verbraucher (Konsumenten)

Heterotrophe... Weiterlesen "Trophische Struktur und Energiefluss im Ökosystem" »

Blut: Zusammensetzung und Funktionen

Blut ist eine viskose, rote Flüssigkeit mit salzigem Geschmack, die in den Blutgefäßen zirkuliert. Ein Mensch hat in der Regel etwa 5 Liter Blut, das an verschiedenen wichtigen Funktionen beteiligt ist:

• Ernährung (Nährstofftransport): Transportiert Nährstoffe vom Verdauungstrakt zu jeder Zelle im Körper.
• Atmung (Gasaustausch): Führt Sauerstoff (O₂) von der Lunge zu den Zellen und Kohlendioxid (CO₂) von den Zellen zurück zur Lunge.
• Ausscheidung (Exkretion): Sammelt Abfallstoffe, die von den Zellen produziert werden, und leitet sie zum Ausscheidungsapparat, damit sie nach außen eliminiert werden können.
• Verteidigung: Trägt die Abwehrzellen des Körpers.
• Thermoregulation: Beteiligt sich an der Regulierung

Die Fortpflanzung des Menschen

1) Die Reproduktion des Menschen

Menschen vermehren sich sexuell. Dabei produzieren Frauen Eizellen und Männer Spermatozoen. Diese beiden Zellen verschmelzen zu einer Zygote. Die Befruchtung erfolgt intern, wobei Ei- und Samenzelle im Genitaltrakt der Frau verschmelzen. Die Reproduktion umfasst folgende Prozesse:

• Produktion von Keimzellen
• Befruchtung
• Entwicklung der Zygote
• Geburt des Kindes
• Entwicklung des Kindes

Veränderungen während der Geschlechtsreife

2) Veränderung gegenüber der Geschlechtsreife

• Kindheit: Von der Geburt an sind die inneren und äußeren Geschlechtsorgane vorhanden: Penis und Hodensack bei Jungen, Vulva bei Mädchen.
• Pubertät: Zwischen 10 und 14 Jahren. Mädchen haben die erste Menstruation, Jungen

Infektionskrankheiten und Pharmakologie

Klassifikation von Krankheiten und Erregern

Wieder auftauchende Krankheiten (Re-emerging Diseases)

Keime, die lange Zeit verborgen waren und plötzlich wieder auftreten können, wie zum Beispiel Ebola oder Tuberkulose (TB).

Aufstrebende Krankheiten (Emerging Diseases)

Frühere Erkrankungen, die bei uns bleiben und Mutationen aufweisen, wie Cholera, Tuberkulose oder Dengue-Fieber.

Infektiöse Erreger (Pathogene)

Pathogene Mikroorganismen, die Krankheiten verursachen, indem sie in unseren Körper eindringen, sich dort vermehren und Symptome hervorrufen. Dazu zählen:

• Viren
• Bakterien
• Protozoen
• Pilze

Infektionsquellen

• Direkt: Durch direkten Kontakt zwischen Personen.
• Indirekt: Über kontaminierte Nahrung oder Wasser.

Die

Zellatmung: Energieproduktion der Zelle

Die Zellatmung ist ein fundamentaler Stoffwechselprozess, bei dem organische Substanzen, hauptsächlich Glukose, abgebaut werden, um Energie in Form von Adenosintriphosphat (ATP) zu gewinnen.

Gesamtgleichung der Zellatmung

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + ATP

Aerober Prozess

Die aerobe Zellatmung findet in Anwesenheit von Sauerstoff statt und umfasst mehrere Schritte:

Glykolyse

Die Glykolyse ist der erste Schritt der Glukosezersetzung. Sie findet im Zytoplasma statt und wandelt ein Glukosemolekül in zwei Moleküle Pyruvat um:

C₆H₁₂O₆ → 2 Pyruvat

Dabei entstehen auch geringe Mengen ATP und NADH.

Krebs-Zyklus & Elektronentransportkette

Das Pyruvat wird in den Mitochondrien weiterverarbeitet. Hier wird es in... Weiterlesen "Biologie Grundlagen: Zellatmung, Meiose, Genetik & Zellstrukturen" »

Neuronen: Signalübertragung

Die Weiterleitung von Nervenimpulsen erfolgt durch Veränderungen in der Plasmamembran. Nervenimpulse wandern stets in die gleiche Richtung: Sie entstehen durch elektrische Wellen in den Dendriten, durchlaufen das gesamte Neuron und das Axon. An der Synapse, der Kontaktstelle zwischen dem Axonende und dem nächsten Neuron, erfolgt die Übertragung der Impulse durch chemische Botenstoffe, sogenannte Neurotransmitter.

Das Gehirn

Die äußere Schicht des Gehirns weist graue Falten auf, die als Windungen (Gyri) bezeichnet werden, während die äußere Rinde als Großhirnrinde (Cortex) bekannt ist. Tiefe Furchen unterteilen das Gehirn in verschiedene Lappen. Der interhemisphärische Spalt teilt das Gehirn in zwei Hemisphären,... Weiterlesen "Aufbau und Funktionen des menschlichen Nervensystems" »

Ätiologie von Fehlbildungen

Die ätiologischen Faktoren für Missbildungen hängen von der Intervention vor, während oder nach der Befruchtung ab. Vor der Befruchtung handelt es sich um genetische Veränderungen, die durch die Gesetze der Vererbung übertragen werden.

Erbanlagen

Einfache Übertragung vererbter Fehlbildungen

Hierbei ist ein einzelnes Gen abnormal. Die Arten der Übertragung werden nach ihrem Charakter differenziert: dominant, rezessiv oder geschlechtsspezifisch.

• A) Autosomal-dominant: (z. B. Achondroplasie/Kleinwuchs). Wenn nur ein Elternteil das defekte Gen trägt, werden 50 % der Kinder betroffen sein.
• B) Autosomal-rezessiv: (z. B. bestimmte Formen der Mikrozephalie). Hierbei muss das abnorme Gen bei beiden Eltern vorhanden sein.