Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Biologie

Das Herz-Kreislauf-System: Eine Einführung

Blut ist eine rote Flüssigkeit, die durch die Blutgefäße zirkuliert. Es transportiert Nährstoffe und Sauerstoff zu den Zellen und entfernt Kohlendioxid sowie andere Abfallstoffe. Das Blut besteht aus zwei Hauptkomponenten: dem Blutplasma und den Blutzellen.

Blutplasma: Die flüssige Basis

Blutplasma ist eine gelbliche Flüssigkeit, die Nährstoffe, Hormone, Enzyme und Abfallprodukte von den Zellen transportiert.

Arten von Blutzellen und ihre Funktionen

Im Blut finden sich verschiedene Arten von Zellen, die jeweils spezifische Aufgaben erfüllen:

• Rote Blutkörperchen (Erythrozyten): Diese Zellen enthalten Hämoglobin, das Sauerstoff in der Lunge bindet. Sie transportieren ihn über den Blutstrom zu den

Ebenen der Organisation der lebenden Materie

Man unterscheidet zwischen abiotischen und biotischen Ebenen:

• Abiotisch: Entspricht nicht der lebenden Materie, da sie inert ist.
• Biotisch: Bezieht sich exklusiv auf Lebewesen.

Abiotische Ebenen

• Subatomar: Teilchen und Atome.
• Atomar: Der kleinste Teil eines chemischen Elements.
• Molekular: Moleküle, die durch die Vereinigung von zwei oder mehr Atomen gebildet werden.
• Makromoleküle: Ergebnisse der Bindung vieler Moleküle zu einem Polymer.
• Supramolekulare Komplexe: Aggregation von Makromolekülen.
• Subzelluläre Strukturen: Die Vereinigung verschiedener supramolekularer Komplexe, die zur Struktur der Zelle mit spezifischer Funktion führt.

Biotische Ebenen

• Zellen: Gebildet aus verschiedenen Organellen und Strukturen.

Proteine

Proteine bestehen aus linearen Ketten von Aminosäuren (NH₂-COOH). Es gibt 20 verschiedene Aminosäuren, die durch Tripletts (Codons) aus Nukleobasen kodiert werden. Da es 4x4x4 = 64 mögliche Tripletts gibt, können mehrere Tripletts für dieselbe Aminosäure kodieren. Dieser Code wird als degeneriert bezeichnet.

Genetischer Code

Der genetische Code beschreibt die Beziehung zwischen der Basenabfolge in der DNA und der Aminosäuresequenz in Proteinen:

• Stopp-Codons: Drei spezielle Tripletts (TAA, TAG, TGA) signalisieren das Ende der Translation.
• Start-Codon: Das Triplett ATG bestimmt den Beginn der Proteinbiosynthese.

Funktionen von Proteinen

• Transport: Transport von Stoffen (z. B. Hämoglobin).
• Abwehr: Unterstützung von Immunsystem-Mechanismen

Was ist DNA?

Die DNA ist ein großes Molekül, das durch die Vereinigung einfacher Moleküle, den sogenannten Nukleotiden, gebildet wird. Sie bestehen aus Phosphorsäure, Desoxyribose und einer stickstoffhaltigen Base (Adenin "A", Guanin "G", Cytosin "C" oder Thymin "T"). Die DNA besteht aus zwei langen Ketten von Nukleotiden, die zu einer Doppelhelix verdreht sind. Dabei verbindet sich A nur mit T (über Wasserstoffbrückenbindungen) und G mit C (über dreifache Wasserstoffbrückenbindungen).

Enzyme in der DNA-Bearbeitung

Zelluläre Enzyme werden verwendet, um DNA-Fragmente in den Zellen zu schneiden und zu verbinden. Restriktionsenzyme sind für das "Schneiden" der DNA verantwortlich, während Ligasen diese wieder vereinigen.

DNA-Klonierung

Das... Weiterlesen "Grundlagen der Gentechnik: DNA, Klonen und Bioethik" »

Biologische Prozesse der Energieerzeugung

1. Photosynthese

Prozess, durch den Pflanzen, Algen und einige Bakterien Lichtenergie erfassen und nutzen, um anorganische Materie aus ihrer äußeren Umgebung in organische Substanz für Wachstum und Entwicklung umzuwandeln.

2. Chemosynthese

Die biologische Produktion von organischer Substanz aus Kohlenstoffmolekülen und anderen Nährstoffen durch die Oxidation anorganischer Moleküle.

3. Anaerobe Atmung

Ein biologischer Prozess der Oxidations-Reduktion von Zucker und anderen Verbindungen, bei dem das terminale Elektronenakzeptor ein Molekül ist, in der Regel anorganisch, das nicht Sauerstoff ist.

4. Aerobe Atmung

Eine Art des Energiestoffwechsels, bei dem lebende Organismen Energie aus organischen Molekülen,... Weiterlesen "Biologische Prozesse, Genetik und Mutationen" »

Externe und interne Barrieren des Körpers

1. Externe Barrieren

1.1 Physische Barrieren

Haut: Infektiöse Organismen können nur in den Körper eindringen, wenn die Haut verletzt ist oder Risse aufweist. Daher ist es wichtig, Wunden mit Seife und einer Jodlösung zu reinigen und zu desinfizieren.

1.2 Chemische Barrieren

Es gibt verschiedene Körperteile ohne Haut, wie Mund, Nase, Augen, Anus, Harnröhre und Vagina. Die Schleimhäute dieser Teile sondern Substanzen ab, die Mikroorganismen abtöten, wie z. B. Lysozym.

Lysozym ist eine bakterizide Substanz, die in Speichel und Tränen vorkommt. Im Mund, im Darm und in der Vagina befinden sich Bakterien, die vor anderen Infektionen schützen.

• Schweiß: Erschwert die Vermehrung von Mikroorganismen und

Fortpflanzung bei Reptilien

Die Fortpflanzung bei Reptilien erfolgt durch die Vereinigung von Gameten innerhalb des weiblichen Körpers. Diese interne Befruchtung ist ein entscheidender Prozess, bei dem das Männchen seine Gameten in die weiblichen Fortpflanzungsorgane abgibt, um die Zygote zu bilden. Die interne Umgebung schützt die Gameten vor Dehydratation und erhöht so die Überlebenschancen der Nachkommen.

Die Fortpflanzung der Tuatara

Tuatara sind langlebige Tiere, die über ein Jahrhundert alt werden können. Sie vermehren sich langsam und erreichen die Geschlechtsreife erst mit etwa 10 Jahren. Das Weibchen ist nur alle vier Jahre paarungsbereit.

• Balzverhalten: Das Männchen wird dunkler, stellt die Rückenkämme auf und umkreist das Weibchen.

Die Fortpflanzung bei Pflanzen

Der diplohaplonte Zyklus

Ist der Zyklus, der den Wechsel zwischen diploiden (Sporophyt) und haploiden (Gametophyt) Generationen beschreibt.

Der Sporophyt durchläuft Meiose und bildet haploide Sporen. Diese keimen zu haploiden Gametophyten, die durch Mitose Keimzellen (Gameten) produzieren. Die Verschmelzung der Gameten (Befruchtung) bildet eine diploide Zygote, die sich zu einem diploiden Sporophyten entwickelt.

Arten der Fortpflanzung bei Pflanzen

Pflanzen haben zwei grundlegende Fortpflanzungsarten:

• Asexuelle oder vegetative Vermehrung. Es ist nur ein Elternteil beteiligt, es findet keine Verschmelzung von Keimzellen statt. Es gibt mehrere Arten der asexuellen Vermehrung bei Pflanzen:
  • Durch Rhizome. Sie sind unterirdische

Grundbegriffe der Vererbung

• Merkmal: Ein Attribut von Individuen, das vererbt werden kann.
• Gen: Die Grundeinheit der Vererbung für ein Merkmal. Die Gene befinden sich auf den Chromosomen.
• Allele: Die verschiedenen Varianten, die ein Gen annehmen kann.
• Homozygot: Ein Individuum, das zwei identische Allele für ein Merkmal besitzt.
• Heterozygot: Ein Individuum, das zwei unterschiedliche Allele eines Gens besitzt.
• Genotyp: Die Gesamtheit der Gene, die ein Individuum besitzt.
• Phänotyp: Die Menge der beobachtbaren Merkmale eines Individuums.
• Dominantes Allel: Das Allel, das phänotypisch sowohl bei homozygoten als auch bei heterozygoten Individuen ausgeprägt wird.
• Rezessives Allel: Ein Allel, das nur im homozygoten Zustand phänotypisch ausgeprägt wird.

Der Ursprung des Mondes

Schwestertheorie

Der Mond formte sich während der Entstehung der Erde. Aber der Mond ist mehr als 100 Millionen Jahre jünger und seine Dichte ist anders.

Eingefangene Theorie

Der Mond formte sich in einem sonnenfernen Gebiet und wurde von der Erde angezogen. Dies erklärt nicht den Altersunterschied.

Akzeptierte Theorie (Einschlagtheorie)

Ein marsgroßer Planet kollidierte mit der Erde. Ein Teil des kollidierenden Himmelskörpers und der Erde bildete eine Trümmerwolke, die die Erde umkreiste. Die Verbindung dieser Materialien bildete den Mond.

Präbiotische Synthese

Hypothesen, nach denen das Leben auf der Erde als Ergebnis eines Prozesses entstanden ist:

• Bildung einfacher organischer Moleküle. Stürme und Strahlung verursachten