Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Biologie

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" »

Makrophagen: Herkunft und Rolle

Makrophagen entstehen aus Monozyten im Blut. Sie bilden sich in Organen wie Mandeln, Milz und Lymphknoten. Danach wandern sie in verschiedene Gewebe, wo sie unterschiedliche Bezeichnungen erhalten.

Entzündungsreaktion: Schutz und Heilung

Eine lokale Reaktion, hervorgerufen durch das Eindringen von Erregern. Sie betrifft das Bindegewebe, Blutgefäße und bestimmte Komponenten des Immunsystems. Ziel ist es, Erreger zu isolieren und zu zerstören sowie Schäden zu reparieren (z.B. durch Vernarbung).

Das Komplementsystem: Immunabwehrproteine

Dieses System besteht aus Proteinen, die zur Gruppe der Globuline gehören und stets im Plasma vorhanden sind. Anfangs sind diese Proteine inaktiv und gelöst im Plasma. Bei der... Weiterlesen "Das Immunsystem: Aufbau, Funktionen und Immunität" »

Befruchtung und Schwangerschaft

Der Eisprung erfolgt vierzehn Tage vor der nächsten Regelblutung. Das Ei wird aus dem Graaf-Follikel freigesetzt und entlang der Eileiter in die Gebärmutter transportiert, wofür es mehr als eine Woche benötigt.

Das Ei kann nur für 24 Stunden nach dem Eisprung befruchtet werden, während es sich durch den Eileiter bewegt.

Geschlechtsverkehr und Befruchtung

Beim Geschlechtsverkehr wird der Penis in die Vagina eingeführt. Bei der Ejakulation werden Spermien in die Vagina abgegeben.

Im Gegensatz zum Ei sind Spermien sehr schnell. Sie steigen durch die Scheide auf, durchqueren den Gebärmutterhals, ziehen durch die Gebärmutter und erreichen die Eileiter innerhalb weniger Stunden. Da sie drei bis fünf Tage überleben... Weiterlesen "Befruchtung und Schwangerschaft: Der biologische Prozess" »

Grundlagen der Genetik und Molekularbiologie

Vor dem 19. Jahrhundert: Die Mischtheorie

Vor dem 19. Jahrhundert glaubte man an die Vererbung durch das Mischen von Zellen. Das sexuelle Erbmaterial kombiniert sich wie Farben. Gemäß dieser Theorie gilt: Schwarzes Tier + weißes Tier = alle Nachkommen mittelgrau.

Mitte des 19. Jahrhunderts: Gregor Mendel

Gregor Mendel (1821–1884) begründete die moderne Genetik. Vererbte Eigenschaften sind auf individuelle Faktoren zurückzuführen, die an jede Generation übertragen werden. Das Erbgut vermischt sich nicht (kein Kompott), sondern bleibt als eigenständige Einheiten organisiert.

A. Mendels Versuche

Experimente mit glatten und runzeligen Erbsen:

• Elterngeneration (P): Glatte Erbse (50%) + runzelige Erbse

Amylopektin: Struktur und Eigenschaften

Amylopektin besteht aus verzweigten Kettengliedern (1-4 und 1-6 Bindungen). Aufgrund seiner Struktur und hohen Verzweigung weist es eine hohe Viskosität auf.

• Wasseraufnahme: Beim Kochen nimmt es viel Wasser auf, was maßgeblich für die Schwellung der Stärkekörner verantwortlich ist.
• Geleigenschaften: Es bildet praktisch keine Gele und benötigt lange Zeit zur Stabilisierung.
• Stabilität: Die Lösungen kristallisieren nicht um und besitzen ein hohes Wasserrückhaltevermögen.
• Rückstufung: Zeigt kaum Rückstufung (Retrogradation), außer in Brot.
• Jod-Reaktion: Adsorbiert nur eine geringe Menge Jod und bildet einen roten Komplex.

Struktur der Stärkekörner

Stärkekörner bestehen aus mehreren Schichten, die... Weiterlesen "Stärke und Getreide: Eigenschaften, Struktur und Backprozess" »

1. Verdauung: Definition

Die Verdauung umfasst eine Reihe mechanischer und chemischer Prozesse, bei denen Nahrungsmittel (bewusst aufgenommene Stoffe) in Nährstoffe zerlegt werden, die der Körper aufnehmen und verwerten kann.

2. Der Magen-Darm-Trakt

2.1 Mundhöhle

Die Mundhöhle besteht aus verschiedenen Elementen:

• Lippen: Sie besitzen einen Ringmuskel (M. orbicularis oris), der bei Säugetieren das Saugen der Muttermilch ermöglicht.
• Wangen: Die inneren Seitenwände des Mundes.
• Gaumen: Die Oberseite des Mundes, die diesen von der Nasenhöhle trennt.
• Zähne: Ermöglichen das Kauen, Schneiden und Zerkleinern der Nahrung.
• Zunge: Ein reiner Muskel, der die treibende Kraft beim Schlucken bildet und Geschmackspapillen enthält.
• Speicheldrüsen: Es gibt

Bakterielle Zellbestandteile

Mykolsäuren und Zellwand

Mykolsäuren sind langkettige, verzweigte Beta-Hydroxysäuren. Sie sind ein wesentlicher Bestandteil des speziellen Zellwandskeletts bestimmter Bakterien, zusammen mit Peptidoglykan (PG), Arabinogalactan usw.

Eigenschaften durch AFB-Zellwand

Die Zellwand säurefester Bakterien (AFB) verleiht besondere Eigenschaften:

• Wachsartiges Aussehen und Konsistenz der Kolonien in Petrischalen.
• Wachstum in Klumpen in flüssigen Medien.
• Hohe Dichtigkeit und Schutzwirkung:
  • Resistenz gegen Austrocknung.
  • Resistenz gegen viele antibakterielle Wirkstoffe (z.B. Desinfektionsmittel, Oxidantien, Säuren und Basen).

Nukleoid: Bakterielles Chromosom

Das Nukleoid repräsentiert das bakterielle Chromosom (DNA), welches typischerweise... Weiterlesen "Bakterien: Struktur, Physiologie & Stoffwechsel" »

Hominiden-Evolution: Die Entwicklung des Menschen

Vor 1 bis 2 Millionen Jahren erschien in Ostafrika der erste Werkzeugmacher, was das Auftreten des ersten Menschen markiert: Homo habilis.

Darauf folgte der Hominide Homo ergaster. Dieser unternahm eine große Reise und verbreitete sich in Afrika und vor 1,5 Millionen Jahren auch in Indonesien und China.

Der Wandel führte zu Homo erectus. Dieser Hominide erreichte eine Höhe von bis zu 1,80 m, hatte einen großen Kopf, war Fleischfresser und beherrschte das Feuer. Er existierte bis vor etwa 50.000 Jahren.

Die aktuellen Hominiden, der Neandertaler (Homo neanderthalensis) und der Homo sapiens (die Art, zu der wir gehören), entstanden vor 200.000 Jahren. Homo sapiens besiedelte ganz Europa und widmete... Weiterlesen "Grundlagen der Biologie: Evolution, Genetik und Krankheiten" »