Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Biologie

Regulation der Genexpression

Eine Zelle synthetisiert Proteine zu einem bestimmten Zeitpunkt. Die Regulation der Genexpression kann zu verschiedenen Zeitpunkten erfolgen, findet aber häufig während der Transkription statt.

Regulation der Genexpression in Prokaryoten

Ein Prokaryot ist an die Umweltbedingungen angepasst. Hier wird das Operon-Modell betrachtet, das 1961 von François Jacob und Jacques Monod in E. coli entwickelt wurde. Ein Operon ist eine Gruppe von Strukturgenen, deren Expression von verschiedenen Elementen und Genen reguliert wird. Es besteht aus:

• Strukturgene: Werden ohne Unterbrechung transkribiert, wobei die mRNA die Information für mehrere Proteine trägt.
• Promotor: DNA-Nukleotidsequenz, an die die RNA-Polymerase bindet, um

Harnwege

Die Harnwege bestehen aus den Nieren (den harnbildenden Organen) und ihren Ausscheidungswegen (Nierenkelche, Nierenbecken, Harnleiter, Harnblase und Harnröhre).

Nieren

Die Nieren haben die Form einer Bohne. Sie befinden sich in der Bauchhöhle an der hinteren Bauchwand. Die hintere Bauchwand wird von den Muskeln Psoas major und Quadratus lumborum gebildet, die sich von der letzten Rippe bis zum Beckenkamm erstrecken. Diese beiden Muskeln bilden die hintere Bauchwand und stützen die Nieren an ihrem oberen Pol. Die Nieren sind retroperitoneale Organe und liegen an der hinteren Bauchwand an. Sie befinden sich auf beiden Seiten der Wirbelsäule, auf Höhe des letzten Brustwirbels und der ersten beiden Lendenwirbel. Sie sind etwa 10 bis... Weiterlesen "Harnwege: Nieren, Harnleiter, Blase und Harnröhre" »

Knochen: Struktur, Funktion und Klassifizierung

Knochen sind die wichtigsten Komponenten des Skeletts. Sie sind starke, harte und zähe Organe, die aus Knochengewebe bestehen, einem spezialisierten Bindegewebe mit verkalkten extrazellulären Komponenten.

Chemische Zusammensetzung der Knochen

• 25% Wasser (H2O)
• 45% Mineralien
• 30% organische Substanz

Funktionen der Knochen

Knochen erfüllen vielfältige Funktionen im Körper:

• Bewegung: Sie bilden zusammen mit den Muskeln das Muskel-Skelett-System, das die Bewegung ermöglicht.
• Stützfunktion: Das Skelett dient als Tragwerk des Körpers.
• Schutz: Knochen schützen lebenswichtige Organe.
• Blutbildung: Sie beherbergen das Knochenmark, in dem die Blutzellen gebildet werden.

Klassifizierung der Knochen

Klassifizierung

Cephalic-Darm-Trakt - Die Verdauung im Mund beginnt mit einer einfachen Öffnung und Strukturen, die für ein aktives Leben und die Einleitung chemischer und mechanischer Prozesse sorgen. Einige Veränderungen im Mund sind:

• Mundwerkzeuge: Merkmale der Arthropoden. Die Mundwerkzeuge sind um den Mund herum angeordnet und variieren je nach Art der Nahrung.
• Zähne: Organisiert, um Beute zu ergreifen und die Nahrung zu zerkleinern, was die chemische Verdauung einleitet. Sie sind verantwortlich für das Schneiden, Reißen und Kauen. Zähne sind bei Säugetieren vorhanden.
• Chelizeren: Teile wie ein Nagel, die auch Spinnen haben, um Gift zu injizieren und Beute zu lähmen.

Der Mund sondert Speichel aus den Speicheldrüsen ab. Die Speichelsekretion besteht... Weiterlesen "Verdauungstrakt: Mund, Magen und Darm" »

Die Entdeckung der Zelle und die Zelltheorie

Robert Hooke entdeckte 1665 beim Betrachten von Kork unter dem Mikroskop kleine Einheiten, die er Zellen nannte. Verbesserungen am Mikroskop im 19. Jahrhundert ermöglichten die Beobachtung weiterer Zellstrukturen. Wichtige Meilensteine:

• 1831: Robert Brown entdeckt den Zellkern.
• 1838: Johannes Purkinje prägt den Begriff Protoplasma.
• 1838/39: Matthias Schleiden und Theodor Schwann postulieren, dass alle Pflanzen und Tiere aus Zellen bestehen.
• 1855: Rudolf Virchow stellt fest: Omnis cellula e cellula (Jede Zelle entsteht aus einer Zelle).

Die Zelltheorie

• Die Zelle ist die grundlegende strukturelle und funktionelle Einheit des Lebens.
• Alle Lebewesen bestehen aus einer oder mehreren Zellen.
• Jede Zelle entsteht

Zellzyklus-Kontrollpunkte

Es gibt einige Kontrollpunkte, die den Übergang von einer Phase des Zellzyklus in die nächste regulieren und koordinieren. Diese sind:

Übergang von G1 zu S

Dieser Kontrollpunkt befindet sich am Ende der G1-Phase, wurde erstmals in der Hefe Saccharomyces cerevisiae beschrieben und wird als START oder Restriktionspunkt bezeichnet. Das Überschreiten dieses Punktes führt unweigerlich zum Beginn der S-Phase und zur Fortsetzung des Zellzyklus, der mit der Zellteilung endet. Die Überwindung dieses Punktes hängt von der Zellgröße und der Anwesenheit von extrazellulären Wachstumsfaktoren ab. In Gegenwart dieser Faktoren setzen die Zellen ihren Zellzyklus fort. Wenn in der G1-Phase keine Wachstumsfaktoren vorhanden sind,... Weiterlesen "Zellzyklus-Kontrollpunkte und Apoptose" »

Meiose: Zellteilung für Geschlechtszellen

Meiose ist die Teilung von Geschlechtszellen, bei der aus einer Mutterzelle vier genetisch unterschiedliche Tochterzellen entstehen, die jeweils die Hälfte der Chromosomen der Mutterzelle besitzen. In der ersten Teilung wird die Anzahl der Chromosomen halbiert, wobei es zur genetischen Rekombination kommen kann. Die zweite Teilung entspricht einer normalen Mitose.

Phasen der Meiose

Prophase 1: Replikation der Zentriolen, Chromosomen werden sichtbar, Kernmembran und Nukleolus lösen sich auf.

Metaphase 1: Die Chromosomen ordnen sich in der Zellmitte an; Rekombination kann stattfinden.

Anaphase 1: Die Chromosomenpaare werden zu den Zellpolen gezogen.

Telophase 1: Es entstehen zwei Tochterzellen mit der halben... Weiterlesen "Meiose, Mitose und Genetik: Grundlagen und Gesetze" »

Gesundheit und Krankheit

Gesundheit ist der Zustand des körperlichen, psychischen und sozialen Wohlbefindens. Krankheit ist eine Störung der Gesundheit, die sich durch Symptome manifestiert.

Arten von Krankheiten

• Infektiös: Durch Mikroben verursacht, z.B. Grippe
• Mangelkrankheiten: Durch Nährstoffmangel verursacht, z.B. Rachitis
• Degenerative Erkrankungen: Betreffen Organe oder Gewebe, z.B. Chorea Huntington, Parkinson
• Angeborene Erkrankungen: Von Geburt an vorhanden, z.B. Down-Syndrom
• Psychische Erkrankungen: Beeinflussen Gedanken und Persönlichkeit, z.B. Magersucht

Bestimmende Faktoren der Gesundheit

• Umwelt: Umweltbedingungen, z.B. Verschmutzung
• Genetische Veranlagung: Vererbte Gene, die das Krankheitsrisiko beeinflussen
• Lebensstil und Gewohnheiten:

Glukokortikoide

Glukokortikoide beeinflussen Gewebe und Organe auf verschiedene Weisen.

Entzündungshemmende und immunsuppressive Wirkung

Sie hemmen Entzündungen und allergische Reaktionen auf vier Ebenen: Kapillare, lymphatische Zellen und Organe.

Wirkung auf Nieren und Magen-Darm-Trakt

Die Eliminierung von Kortikosteroiden stellt den glomerulären Plasmafluss wieder her und fördert die Ausscheidung von Wasser und Harnsäure. Hohe Dosen von Glukokortikoiden können Magengeschwüre verursachen.

Wirkung auf das Herz-Kreislauf-System

Cortisol verstärkt die Wirkung von Noradrenalin, stimuliert die glatte Muskulatur des Herzens und erhöht die Kontraktionskraft.

Wirkung auf das Wachstum

Cortisol hemmt das Wachstum auf verschiedenen Ebenen: Verdauung,... Weiterlesen "Einfluss der Glukokortikoide und Hormone der Nebennierenrinde" »

Proteininstabilität im Wein

Ursache: Proteininstabilität tritt auf, wenn Proteine und Hefen aus den Trauben im Wein durch Hitze, Kälte oder Tannine, die bei der Reifung in Eichenfässern entstehen, koagulieren. Dies führt zu einer Trübung unterhalb des Korkens, die sich auf die gesamte Flasche ausbreiten kann.

Rotweine sind weniger anfällig, da Proteine und Tannine während der Fasslagerung ausfallen. Bei Weißweinen müssen die Proteine vor der Abfüllung entfernt werden.

Behandlung von Proteininstabilität

Um Proteine zu entfernen, wird der Wein mit Bentonit behandelt. Bentonit hat eine negative Ladung und zieht positiv geladene Weinproteine elektrostatisch an. Bentonit wird als Pulver oder Granulat verkauft, das in Wasser aufquillt und... Weiterlesen "Proteininstabilität und Schaumweinherstellung: Ein umfassender Leitfaden" »