Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Biologie

Krebs-Zyklus (Citratzyklus)

Der von Hans Adolf Krebs entdeckte Zyklus, auch bekannt als Citratzyklus, ist eine Reihe von Redoxreaktionen. Er findet in der mitochondrialen Matrix eukaryotischer Zellen statt und besteht aus einer Abfolge von Reaktionen, die Acetyl-Coenzym A (Acetyl-CoA) vollständig zu CO₂ oxidieren.

Die Coenzyme NAD⁺ und FAD nehmen dabei Elektronen auf und werden zu NADH und FADH₂ reduziert. Diese Elektronen werden anschließend an die Elektronentransportkette abgegeben, wodurch NAD⁺ und FAD regeneriert werden und der Zyklus fortgesetzt werden kann.

Phasen des Krebs-Zyklus

1. Acetyl-CoA (C2) bindet an Oxalacetat (C4) und bildet Citrat (C6).
2. Isomerisierung: Citrat wird zu Isocitrat umgewandelt.
3. Oxidation und Decarboxylierung:

Proteinsynthese

Die Proteinsynthese findet im Zytoplasma an den Ribosomen statt. Ein Ribosom hat zwei Bindungsstellen, an denen die tRNA binden kann:

1. Das Ribosom bindet an die mRNA. Der Initiator-tRNA besetzt die P-Stelle und das nächste Codon die A-Stelle. Das Anticodon der tRNA, das komplementär zum ersten Codon ist, bindet sich an dieses.
2. Anschließend bindet die tRNA mit dem Anticodon, das komplementär zum Codon der A-Stelle ist, an diese.
3. Sobald die beiden tRNAs gebunden sind, verbindet ein Enzym des Ribosoms die beiden Aminosäuren.
4. Die tRNA, die sich in der P-Stelle befand, verlässt das Ribosom ohne ihre Aminosäure. Das Ribosom bewegt sich ein Basentriplett weiter, sodass sich die tRNA, die sich in der A-Stelle befand, nun in der P-Stelle

Nahrung: Organische und anorganische Moleküle

Nahrung besteht aus organischen und anorganischen Molekülen, die als Nährstoffe bezeichnet werden und unseren Zellen Energie und Materie liefern.

Nährstoffe:

• Kohlenhydrate (Zucker, Nudeln, Brot, Reis)
• Lipide (Öle, tierische und pflanzliche Fette, Butter, Erdnüsse und Walnüsse)
• Proteine (Fleisch, Hülsenfrüchte und Milch)
• Vitamine (Obst, Gemüse und Milch)
• Mineralien (Speisesalz, Obst, Gemüse und Milch)
• Wasser (vor allem in Obst und Gemüse)

Funktionen der Kohlenhydrate:

Sie liefern den Zellen sofort Energie.

Funktionen der Lipide:

Sie dienen als Energiereserve für die Zellen.

Funktionen der Proteine:

Sie sind Teil der Zellstrukturen und an der Abwehr unseres Organismus beteiligt.

Funktionen der Vitamine:

Infektionskrankheiten: Ursachen und Definition

Infektionskrankheiten: Sie entstehen durch die Kolonisierung des Körpers durch Infektionserreger oder Schädlingsbefall.

Übertragungswege von Infektionen

Übertragungswege von Infektionen: Infektionen können von einer kranken Person übertragen werden. Dies geschieht entweder durch direkte Ansteckung von Mensch zu Mensch oder durch indirekte Übertragungswege:

• Luft: Mikroorganismen gelangen von einer kranken zu einer gesunden Person (z.B. durch Husten, Niesen). Beispiele sind Atemwegserkrankungen wie Tuberkulose.
• Wasser: Eine der wichtigsten Übertragungswege für Pathogene. Krankheitserreger wie Cholera werden durch kontaminiertes Wasser übertragen.
• Lebensmittel: Können schwere Krankheiten wie

Zytoplasma: Definition und Bestandteile

Das Zytoplasma ist der Teil der Zelle, der sich zwischen der Plasmamembran und der Kernmembran befindet. Es besteht aus dem Hyaloplasma (oder Zytosol) und den darin eingebetteten Organellen und Strukturen, einschließlich des Zytoskeletts.

Das Hyaloplasma ist eine wässrige Lösung (70-85% Wasser, 15-30% andere Bestandteile) und enthält gelöste oder suspendierte Komponenten wie Kohlenhydrate, Lipide, Aminosäuren, Proteine, Nukleoside, Nukleotide, Nukleinsäuren, Mineralsalze und Ionen.

Zytoskelett: Struktur und Funktion

Das Zytoskelett ist ein Netzwerk aus langen, dünnen Proteinfäden, das sich durch das gesamte Zytoplasma erstreckt. Es ist verantwortlich für:

• Formgebung der Zelle
• Zellbewegung
• Bewegung

Die Tiere

Tiere sind Organismen mit folgenden Eigenschaften:

• Eukaryonten
• Heterotrophe Lebewesen
• Vielzellig
• Reagieren schnell auf Reize
• Bewegen sich aktiv
• Pflanzen sich sexuell fort
• Begrenztes Wachstum

Tiere werden in Wirbeltiere und Wirbellose unterteilt. Pflanzenfresser können Fleischfresser und Allesfresser sein.

Wirbellose

Niedere Wirbellose:

• Porifera: Wasserorganismen, sackförmig, mit dem Substrat verbunden, besitzen ein Innenskelett, z. B. Espongiria (Schwamm).
• Nesseltiere: Radialsymmetrie, leben am Substrat fixiert (Polypen), z. B. Korallen.
• Plattwürmer: Flacher und länglicher Körper, bilaterale Symmetrie, z. B. Bandwurm.
• Nematoden: Verlängerte Zylinder, bilaterale Symmetrie, z. B. Spulwurm.

Höhere Wirbellose:

• Ringelwürmer: Segmentierter

Das Endomembransystem in Eukaryoten

Das Endomembransystem von Eukaryoten umfasst neben der Plasmamembran auch die inneren Membranen und Organellen. Dazu gehören das Endoplasmatische Retikulum (ER), der Golgi-Apparat, Lysosomen, Peroxisomen und Vakuolen. Mitochondrien und Chloroplasten sind ebenfalls membranöse Organellen, jedoch mit Doppelmembran.

Das Endoplasmatische Retikulum (ER)

Das ER ist ein Netzwerk aus Tubuli und Säcken, das die Kontinuität zwischen den Membranen herstellt und sich in das Zytoplasma erstreckt. Es gibt zwei Hauptformen:

Glattes Endoplasmatisches Retikulum (GER)

• Das GER ist nicht mit Ribosomen besetzt und besteht hauptsächlich aus einem Labyrinth von Tubuli.
• Es ist besonders in quergestreifter Muskulatur vorhanden.
• Funktionen:

Demokrit und die Atomtheorie

Demokrit postulierte, dass alle Materie aus Atomen besteht. Seine Kernideen waren:

• Alle Materie ist aus Atomen aufgebaut.
• Es gibt verschiedene Arten von Atomen.
• Atome sind unteilbar und können nicht zerstört werden.

Die verschiedenen Arten von Atomen sind in der Periodentabelle als chemische Elemente aufgeführt.

Bioelemente: Bausteine des Lebens

Bioelemente sind chemische Elemente, die in Lebewesen vorkommen. Man unterscheidet zwei Haupttypen:

Primäre Bioelemente

Sie bilden etwa 90% der lebenden Materie und sind essenziell für die Grundstruktur. Dazu gehören:

• C = Kohlenstoff
• H = Wasserstoff
• O = Sauerstoff
• N = Stickstoff
• P = Phosphor
• S = Schwefel

Sekundäre Bioelemente

Sie bilden die restlichen 10% der lebenden Materie und... Weiterlesen "Grundlagen der Biologie und Ernährung: Atome, Biomoleküle & Stoffwechsel" »

Die Plasmamembran: Struktur und Funktion

Die Plasmamembran ist eine biologische Membran, die das Zellinnere vom extrazellulären Raum trennt. Sie ermöglicht den selektiven Austausch von Substanzen.

Zusammensetzung der Plasmamembran

Lipide

Lipide sind amphipathische Moleküle. Die wichtigsten sind Phospholipide, die hydrophobe Schwänze und polare Köpfe haben. Cholesterin (nur bei Tieren nachgewiesen) ist zwischen den Phospholipiden eingelagert. Glykolipide kommen in der äußeren Monoschicht vor.

Proteine

Proteine erfüllen die biologischen Funktionen der Membran. In Verbindung mit Kohlenhydraten bilden sie Glykoproteine. Je nach Lokalisation in der Doppelschicht gibt es zwei Arten:

• Intrinsische Proteine: In die Doppelschicht eingebettet.
• Extrinsische