Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Biologie

Grundlagen der Genetik

Die Einheit der Vererbung ist das sogenannte Gen. Gene folgen definierten Regeln oder Gesetzen. Sie werden übertragen und befinden sich auf den Chromosomen, den Strukturen eines Stoffes im Zellkern. Das Geschlecht wird bei den meisten lebenden Organismen durch das Zusammenwirken von Genen oder Chromosomen bestimmt.

Wichtige Begriffe der Vererbung

• Genotyp: Die genetische Konstitution eines individuellen Charakters oder eine ganze Reihe von Genen.
• Phänotyp: Der äußere Ausdruck der Merkmale eines Individuums.
• Allele: Jede der Varianten, die ein Gen annehmen kann. Für jedes Gen besitzt das Individuum ein Paar Allele, die mit Buchstaben dargestellt werden.
• Homozygot: Ein Individuum besitzt zwei identische Allele.
• Heterozygot:

Einführung in die CAMs

Strukturell gibt es fünf Familien von CAMs (Cell Adhesion Molecules): Cadherine, die Superfamilie der Immunglobuline, Integrine, Selektine und Proteoglykane.

Cadherine

Cadherine sind Monomer-Moleküle, die homophile Rezeptoren binden (identische Cadherine in derselben Zelle oder heterotypische Zellen für den Zell-Zell-Kontakt). (Siehe Abbildung 2). Ihre Wirkung ist Kalzium- und temperaturabhängig. Eine Zelle kann mehr als ein Cadherin exprimieren. Wir kennen mindestens zwölf davon, aber die am meisten untersuchten sind drei:

• E-Cadherin: Vorkommend in Epithelien verschiedener Gewebe wie Leber und Niere.
• N-Cadherin: Exprimiert im Nervengewebe selbst, im Gehirn, aber auch im Herzmuskel.
• P-Cadherin: Gefunden in der Plazenta.

Zellzyklus und Chromosomenstruktur

Der Zustand der Chromosomen während des Zellzyklus:

1. Chromosom unsichtbar (Chromatin) mit einer Chromatide. Es wird eine zweite Chromatide (Spiegelkopie) synthetisiert.
2. Chromosom unsichtbar (Chromatin) mit zwei Chromatiden. Kondensation der Chromatiden (Chromosomen werden sichtbar).
3. Chromosom sichtbar mit zwei Chromatiden. Trennung der beiden Chromatiden.
4. Chromosom sichtbar mit einer Chromatide.

Meiose: Reduktionsteilung der Keimzellen

1. Meiotische Teilung (Reduktion)

1. Die homologen Chromosomen paaren sich.
2. Von jedem Paar homologer Chromosomen wandert je ein Ende zu einem der Pole.
3. Am Ende dieser ersten Zellteilung erhält jede Zelle einen Satz, der aus einem Vertreter jedes Chromosomenpaares besteht.

2. Meiotische Teilung

Mendel: erläutert die Beobachtungen während der Jahre im Querschnitt verschiedener Arten von Erbsen in den Gärten des Klosters. Er sammelte die allgemeinen Gesetze der Vererbung, die später als Mendelsche Gesetze bekannt wurden. | Doppelhelix DNA: Die DNA trägt die Information. DNA ist ein Molekül, das aus 4 Einheiten besteht, die einfach und oft auf unterschiedliche Weise kombiniert werden (Nukleotide genannt). Es gibt 4 Typen von DNA: Cytosin, Guanin, Thymin und Adenin. Das DNA-Molekül ist gebildet aus 2 Ketten von Nukleotiden, die miteinander verbunden sind und sich gegenüberstehen mit einer Struktur, die die Form einer Wendeltreppe hat: eine Doppelhelix. Replikation von DNA: DNA enthält die genetischen Informationen. Wenn sich... Weiterlesen "Einführung in die Genetik und DNA-Strukturen" »

Die menschlichen Sinnesorgane und Rezeptoren

Muskeln, Haare und Borsten dienen als Rezeptoren für Berührungen. Innere Schichten: Das Fettgewebe ist verantwortlich für die Wärmedämmung und den Schutz.

Tastkörperchen und Rezeptoren

• Meissner-Körperchen: Zuständig für leichte Berührungen und Druck.
• Pacini-Körperchen: Reagieren auf starken Druck und Vibrationen.
• Ruffini-Körperchen: Empfindlich für Berührung und Wärme.
• Krause-Körperchen: Verantwortlich für das Kältegefühl.
• Freie Nervenendigungen: Registrieren Hitzegefühl, Schmerz und Temperatur.

Reize und ihre Wahrnehmung

Veränderungen der Umwelt können durch unseren Körper erkannt werden. Empfänger sind Nervenzellen, die verschiedene Arten von Reizen erkennen. Es gibt vier Arten von... Weiterlesen "Menschliche Sinnesorgane: Haut, Rezeptoren und Sehfehler" »

Die Mendelschen Gesetze: Grundlagen der klassischen Genetik

Die Mendelschen Gesetze sind eine Reihe von „Spielregeln“ für die Vererbung von Merkmalen von Eltern an ihre Nachkommen. Diese Grundregeln der Vererbung bilden die Grundlage der klassischen Genetik. Die Gesetze wurden 1866 aus den Arbeiten von Gregor Mendel abgeleitet (veröffentlicht 1865), jedoch bis zu ihrer Wiederentdeckung im Jahr 1900 weitgehend ignoriert.

Mendels Experimente: Die Wahl von Pisum sativum

Mendel veröffentlichte seine Experimente mit Erbsen (*Pisum sativum*) in den Jahren 1865 und 1866. Die wichtigsten Vorteile der Wahl dieser Pflanze als Modellorganismus waren:

• Niedrige Kosten
• Kurze Generationszeit
• Hohe Nachkommenrate
• Verfügbarkeit verschiedener, klar unterscheidbarer

Das endoplasmatische Retikulum (ER)

Es ist ein System von Säculs, das aus einer abgeflachten (Tanks), globösen (Vesikel) und gewundenen Tubuli besteht, das Zytoplasma durchdringt und die Kommunikation mit der äußeren Kernmembran ermöglicht.

2 Arten:

• Raues endoplasmatisches Retikulum (RER)
• Glattes endoplasmatisches Retikulum (REL)

Raues endoplasmatisches Retikulum (RER)

Das RER ist mit Ribosomen besetzt, die an der zytoplasmatischen oberfläche haften. Es besteht aus interkonnektierenden Zisternen. Funktion: Synthese von Proteinen und Phospholipiden, die Membranproteine und Sekrete bilden.

Die Proteine werden durch die Ribosomen der Membran synthetisiert. Phospholipide werden aus ihren Vorstufen im Cytosol synthetisiert. Die Proteine und Phospholipide... Weiterlesen "Das endoplasmatische Retikulum: Funktionen und Typen" »

Gas-Austausch

Physiologie

Gasförmige Diffusion: Der Gasaustausch in den Alveolen erfolgt durch die alveoläre Kapillarmembran. Sauerstoff wird durch die Lungenkapillaren aufgenommen und in die Alveolen abgegeben.

Gastransport: Die ausgetauschten Gase werden entweder an Hämoglobin gebunden oder in kleinen Mengen im Serum gelöst transportiert.

Zellatmung: O₂ diffundiert aufgrund des Druckgefälles von den Kapillaren in die Zellen, während CO₂ von den Zellen in die Kapillaren gelangt.

Pathologie

Lungenentzündung

Lungenentzündung ist ein Prozess, der durch verschiedene Bakterien, insbesondere Pneumokokken, verursacht wird. Symptome sind Atemwegserkrankungen, Husten, Auswurf, Atemnot, Fieber und ein allgemeines Schwächegefühl. Die behandelte Läsion... Weiterlesen "Gasaustausch, Lungenkrankheiten und Atemwegsphysiologie" »

Phasen der Zellteilung

Dieser Prozess besteht aus zwei Phasen: der Teilung des Kerns (Mitose oder Karyokinese) und der Teilung des Zytoplasmas (Zytokinese).

Kernteilung: Mitose (Äquationsteilung)

Prophase

In tierischen Zellen verdoppelt sich das Diplosom. Die pericentrioläre Matrix bildet radial angeordnete Mikrotubuli, die den Aster bilden. Zwei Astern wandern zu den entgegengesetzten Zellpolen. Das Zytoskelett wird umstrukturiert, um den Spindelapparat zu bilden. Bei Pflanzenzellen erfolgt die Spindelbildung ohne Zentriolen (anastrale Spindel). Im Kern kondensiert das Chromatin zu sichtbaren Schwesterchromatiden, die am Zentromer verbunden sind. Der Nukleolus verschwindet, und Kinetochoren bilden sich.

Prometaphase

Die Kernhülle zerfällt. Die... Weiterlesen "Zellteilung: Phasen der Mitose und Zytokinese erklärt" »

Der pH-Wert und Enzyme

Enzyme besitzen einen optimalen pH-Wert, bei dem ihre Tätigkeit maximal ist. Dies gilt auch, wenn die Substratkonzentration gering ist und die Reaktionsgeschwindigkeit maximal sein könnte. Kleine Abweichungen vom optimalen pH-Wert bewirken einen plötzlichen Rückgang der Aktivität. Dies geschieht, weil sich die elektrostatischen Kräfte ändern, welche die räumliche Struktur des aktiven Zentrums beeinflussen können. Dies verändert die Ladungen des aktiven Zentrums und des Substrats, wodurch die Bindungskapazität beeinträchtigt wird. Bei einer sehr starken Änderung des pH-Wertes wird das Enzym denaturiert und verliert seine Funktionsfähigkeit.

Einfluss der Temperatur (T)

Im Allgemeinen erhöht eine Zunahme der... Weiterlesen "Enzymaktivität: pH-Wert, Temperatur und Hemmung optimieren" »