Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Biologie

Antibiotika: Grundlagen, Wirkweisen und Anwendung

Antibiotika sind Substanzen, die natürlich vorkommen, synthetisch hergestellt werden oder aus Mikroorganismen gewonnen werden. Sie sind in der Lage, das Wachstum von Bakterien, Pilzen und Protozoen zu hemmen und/oder diese abzutöten. Alexander Fleming entdeckte 1929 das Penicillin, das erste therapeutisch eingesetzte Antibiotikum. Ursprünglich waren Antibiotika rein natürlichen Ursprungs. Durch Modifikationen der ursprünglichen Moleküle wurden später halbsynthetische und synthetische Antibiotika mit verbesserten pharmakologischen Eigenschaften entwickelt.

Wirkmechanismen von Antibiotika

• Hemmung der Synthese von Enzymen (Murein), die für die Bildung der Zellwand notwendig sind.
• Veränderung

Zelluläre Energie: Grundlagen der Bioenergetik

Die physikalischen Systeme des Universums werden durch die Gesetze der Thermodynamik geregelt, die stets zu größerer Unordnung (Entropie) tendieren. Um ihre lebenswichtigen Funktionen zu erfüllen, nutzen Zellen Energie aus ihrer Umgebung. Dabei geben sie äquivalente Mengen an Wärme oder andere Energieformen ab, die zur erhöhten Unordnung des Universums beitragen.

Freie Energie (Gibbs-Energie)

Freie Energie ist eine Energieform, die unter konstanten Temperatur- und Druckbedingungen nützliche Arbeit verrichten kann. Sie wird durch die Gibbs-Helmholtz-Gleichung beschrieben:

ΔG = ΔH - T · ΔS

• ΔG = Freie Energie (Gibbs-Energie)
• ΔH = Enthalpie (Wärmeinhalt)
• T = Absolute Temperatur
• ΔS = Entropie

Der Zellkern ist eine Organelle in eukaryotischen Zellen, die zuerst 1802 von Franz Bauer beschrieben wurde und die DNA der Zelle enthält. Er ist von der Kernhülle begrenzt und kommuniziert über die Kernporen mit dem Zytoplasma. Der Kern hat zwei grundlegende Funktionen: die Regulierung der chemischen Reaktionen, die in der Zelle ablaufen, und die Speicherung der genetischen Informationen der Zelle. Sein Durchmesser kann zwischen 11 und 22,25 µm liegen.

Neben dem genetischen Material enthält der Kern auch Proteine, deren Funktion die Regulierung der Genexpression ist. Dies umfasst komplexe Prozesse wie die Transkription, die Vorverarbeitung der mRNA (Boten-RNA) und den Transport der gebildeten mRNA ins Zytoplasma. Im Inneren des Kerns befindet... Weiterlesen "Der Zellkern: Aufbau, Funktion und Transportmechanismen" »

**Zellorganellen: Struktur, Funktion und Lage**

Nervensystem: Funktion

Das Nervensystem ist für die Verarbeitung empfangener Informationen und die Auslösung entsprechender Antworten verantwortlich. Es ist mit sensorischen Rezeptoren verbunden, die Reize aufnehmen, und mit Effektororganen, die die Antwort ausführen.

Rezeptoren

Rezeptoren sind spezialisierte Zellen zur Erfassung von Reizen (Stimuli), die sie in Nervenimpulse umwandeln. Es können modifizierte Neuronen oder Nicht-Nervenzellen sein, die chemisch oder elektrisch mit Neuronen in Verbindung treten.

Arten von Rezeptoren

• Exterozeptoren
• Interozeptoren
• Propriozeptoren

Typen von Nervenzellen (Neuronen)

Nach Anzahl der Fortsätze:

• Unipolar
• Bipolar
• Multipolar

Nach Funktion:

• Sensorische Neuronen: Leiten Reize von Rezeptoren weiter.
• Motorische Neuronen:

Mechanismen der Krankheitsübertragung

Die Übertragung von Krankheiten tritt auf, wenn ein infektiöses Agens aus einem Reservoir zu einem gesunden Individuum (dem anfälligen Wirt) gelangt. Dieser Vorgang wird als epidemiologische Kette bezeichnet.

Die Epidemiologische Kette

Das Reservoir

Das Reservoir ist die Quelle der Infektion oder das erste Glied in dieser Kette. Es kann sich um Menschen, Tiere oder die Umwelt handeln.

Übertragungswege

Der Erreger kann den anfälligen Wirt auf verschiedenen Wegen erreichen:

• Direkte Übertragung: Von einer kranken Person zu einer gesunden Person (z.B. durch direkten Kontakt).
• Indirekte Übertragung: Über die Luft, Wasser, Lebensmittel, kontaminierte Gegenstände (Fomites) oder durch Arthropoden (Vektoren).

Der

Aminosäuren

Aminosäuren sind amphotere Verbindungen, die in drei Formen auftreten können:

• Kationisch (positiv)
• Anionisch (negativ)
• Dipolare Ionen (Zwitterionen)

Aminosäuren verhalten sich je nach pH-Wert unterschiedlich. Sie alle haben einen charakteristischen pH-Wert, den isoelektrischen Punkt, bei dem die Aminosäure zu 100 % als dipolares Ion vorliegt.

In einem sauren Milieu, d. h. bei einem niedrigeren pH-Wert als dem isoelektrischen Punkt (pI), liegt die Aminosäure zu einem hohen Prozentsatz (aber nicht zu 100 %) in kationischer Form vor. Bei einem basischeren pH-Wert, d. h. einem höheren pH-Wert als dem pI, überwiegt die anionische Form.

Peptidbindung

Die Peptidbindung entsteht durch den Verlust eines Wassermoleküls (H₂O) aus der OH-Gruppe... Weiterlesen "Aminosäuren, Peptidbindungen und Kohlenhydrate" »

Thema 1: Unterschiede zwischen weißer und grauer Substanz

Im ZNS (zentrales Nervensystem) lassen sich weiße und graue Substanz unterscheiden. Die weiße Substanz besteht aus Axonen mit Myelin, welche die Nervenbahnen bilden. Die graue Substanz besteht hauptsächlich aus einer Ansammlung von Zellkörpern und Dendriten, die für die Verschaltung und Integration zuständig sind.

Thema 2: Elemente und Funktion der Synapse

Die Synapse ist der Bereich der funktionalen Kommunikation zwischen zwei Neuronen. Man unterscheidet:

• einen präsynaptischen Bereich (Axon einer Nervenzelle, über die die Information kommt)
• einen postsynaptischen Bereich (spezialisierter Teil eines anderen Neurons, zu dem die Information gelangt)
• den synaptischen Spalt (der Bereich,

Chromosomenaberrationen und ihre Auswirkungen

Veränderungen in der Anzahl der Heterochromosomen

Es gibt Veränderungen in der Anzahl der Heterochromosomen durch die Vervielfältigung von Chromosomen X und Y, bis hin zum Vorhandensein von vier X-Chromosomen bei Männern und Frauen.

Die wichtigsten Abbildungsfehler heterochromosomicas sind:

Turner-Syndrom

Tritt nur bei Frauen auf. Es ist eine Folge der Veränderungen in der Anzahl der Heterochromosomen X-Chromosom, das von der Vereinigung einer Keimzelle stammt, die ein X-Chromosom trägt, mit einem anderen Gameten, dem dieses fehlt. Diese Monosomie produziert die folgenden Funktionen: Herz-Kreislauf-Erkrankung, moderate geistige Retardierung, infantile Features, Fehlen oder Atrophie der Gebärmutter,... Weiterlesen "Chromosomenaberrationen und ihre Auswirkungen auf den Menschen" »

Einzeller: Fortpflanzung

Bei Einzellern ist die gesamte Zelle an der Fortpflanzung beteiligt. Die Zelle teilt sich in zwei Tochterzellen. Diese Teilung ermöglicht Wachstum, Erneuerung und Reparatur. Jedoch benötigen Einzeller komplexere Strategien zur Bildung neuer Individuen. Es gibt zwei Arten der Fortpflanzung: asexuelle und sexuelle Reproduktion.

Merkmale der asexuellen Fortpflanzung

Ein neues Individuum entwickelt sich aus einer oder mehreren Zellen des Elternteils.

Vegetative asexuelle Fortpflanzung

Die Nachkommen entstehen aus einem Pool von Vorläuferzellen.

Aussprossung: Differenzierte Zellen wachsen an der Oberfläche als Ausbuchtung und teilen sich wiederholt, um ein neues Individuum zu bilden. Dieses kann mit der Mutterzelle verbunden... Weiterlesen "Fortpflanzung bei Einzellern: Asexuelle und Sexuelle Vermehrung" »