Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Biologie

Biotechnologie: Traditionell vs. Gentechnik

Traditionelle Biotechnologie

• Ist langsam; erfordert viele Generationen, um eine Eigenschaft zu erhalten.
• Rekombiniert genetisches Material der gleichen Art.
• Manipuliert nicht die DNA-Sequenz von Genen.

Gentechnik (Ingenieurwesen)

• Ermöglicht schnelle genetische Veränderungen in einer Generation.
• Rekombiniert die DNA von verschiedenen Arten.
• Führt zur Produktion neuer Gene.

Schlüsselkonzepte der Gentechnik

a) Rekombinante DNA-Technologie

Ein Verfahren, bei dem die DNA verschiedener Arten isoliert, geschnitten, verbunden und amplifiziert wird, um nützliche Mengen zu erhalten. Es ist ein wichtiges Instrument der Gentechnik.

b) Gentechnik

Die gezielte Veränderung des Informationsgehalts von DNA-Molekülen, die... Weiterlesen "Grundlagen der Gentechnik und Rekombinanten DNA-Technologie" »

Polymere, Kohlenhydrate und Proteine

Polymere sind komplexe Strukturen, die aus sich wiederholenden molekularen Einheiten, den sogenannten Monomeren, bestehen.

Kohlenhydrate

• Kohlenhydrat-Energie: Die Energie wird geliefert oder gelagert.
• Kohlenhydrate Bauform: Strukturen (z.B. Insektenschalen).

Sortierung nach Anzahl der Monomere:

1. Monosaccharide: einzelne Monomereinheit.
2. Disaccharide: 2 Monomereinheiten.
3. Trisaccharide: 3 Monomereinheiten.
4. Oligosaccharide: 4 bis 10 Einheiten.
5. Polysaccharide: 11 bis Hunderttausende Einheiten.

Sortierung nach Anzahl der Kohlenstoffatome des Monomers:

1. Triosen: 3
2. Tetrosen: 4
3. Pentosen: 5
4. Hexosen: 6

Glucose Feuerrate: Entsteht, wenn Sauerstoff, der negativ geladen und nucleophil ist, auf das Kohlenstoffatom am Ende der Kette trifft,... Weiterlesen "Polymere, Kohlenhydrate und Proteine: Eine Übersicht" »

Energiefluss und Stoffkreisläufe

Der Energiefluss: Es handelt sich um einen offenen Prozess.

Der Stoffkreislauf: Es handelt sich um einen geschlossenen Kreisprozess.

Trophische Parameter

• Biomasse: Die Menge an organischer Substanz, die in einem Individuum, einer trophischen Ebene, einer Population oder einem Ökosystem angesammelt ist.
• Produktion: Die Menge an Energie, die pro Zeiteinheit als Biomasse in der jeweiligen trophischen Ebene gespeichert wird.
• Produktivität: Sie beschreibt die Rentabilität und den Status einer trophischen Ebene durch die Verknüpfung von Produktion und Biomasse.

Stoffkreisläufe

Dies sind chemische Elemente, die durch die Biozönose und das Biotop eines Ökosystems zirkulieren.

Ökologische Sukzession

Die Abfolge von Veränderungen,... Weiterlesen "Ökosysteme: Energiefluss, Stoffkreisläufe und Sukzession" »

Immunsystem: Das körpereigene Abwehrsystem

Das Immunsystem schützt uns vor verschiedenen Krankheitserregern wie Viren, Bakterien, Pilzen, Einzellern, fremdem Zellgewebe (z.B. in der Transplantationsmedizin) und in maligne Zellen verwandelten Zellen (Krebs). Die Gesamtheit der biologischen Strukturen, die die spezifische Abwehr gegen diese Agenzien ermöglichen, sind Teil des Immunsystems. Alle Abwehrmechanismen zusammen gewährleisten die Immunität. Die Wissenschaft, die das Immunsystem erforscht, wird als Immunologie bezeichnet.

Arten der Immunität: Drei Verteidigungslinien

Der Körper verfügt über drei Verteidigungslinien gegen mikrobielle Angriffe:

1. Externe Barrieren: Verhindern das Eindringen von Mikroorganismen.
2. Unspezifische interne

Tierernährung

Die Tierernährung wird am Verdauungsapparat durchgeführt. Sie umfasst vier Phasen:

• Verschlucken: Die Aufnahme von Nahrung von außen.
• Verdauung: Die Zerkleinerung der Nahrungsmittel in Nährstoffe.
• Absorption: Der Übergang von Nährstoffen in das Blut.
• Egestion: Die Ausscheidung von unverdauten Abfällen.

Atmung

Die Atmung wird am Atmungsapparat durchgeführt. Es gibt mehrere Arten von Atmung:

• Hautatmung: Der Gasaustausch erfolgt über die Körperoberfläche.
• Kiemenatmung: Der Gasaustausch erfolgt durch Kiemen, dünne Erweiterungen der Körperoberfläche, die von zahlreichen Blutgefäßen umgeben sind.
• Tracheenatmung: Der Gasaustausch erfolgt durch Tracheen, dünne Erweiterungen der Körperoberfläche, die fast alle Zellen erreichen.

**Transportsysteme bei Tieren**

Transportsysteme verteilen die Nährstoffe, die für das Funktionieren des tierischen Stoffwechsels benötigt werden, im Körper und unter allen seinen Zellen. Abfallprodukte werden nach außen ausgeschieden. Tiere mit einfacher Struktur benötigen kein Transportsystem, da die Zellen Stoffe aus der Umwelt, in der sie leben, aufnehmen oder abgeben können. Allerdings benötigen Tiere mit hochkomplexen Anforderungen ein zirkulierendes Medium, um Nährstoffe zu verteilen und Abfallprodukte des Stoffwechsels zu sammeln. In vielen Fällen ist auch das Vorhandensein einer Pumpe erforderlich, um die Flüssigkeitsmenge im Körper zu mobilisieren.

**Die innere Umgebung**

Die innere Umgebung ist die Flüssigkeit, die Nährstoffe... Weiterlesen "Transportsysteme bei Tieren und Menschen" »

Halsmuskeln

Seitliche Halsmuskeln

Platysma

• Ursprung: Breiter, dünner Muskel, liegt seitlich am Hals, unterhalb der oberflächlichen Faszie.
• Ansatz: Subklavikulär, unter dem subkutanen Gewebe der Region, bis zum Unterrand des Unterkiefers. Die Muskeln kreuzen sich in der Mittellinie und verlieren sich in der Gesichtshaut.
• Funktion: Zieht die Haut am Kinn und an der Unterlippe nach unten (Ausdruck von Traurigkeit).

Sternocleidomastoideus

• Ursprung: Dicker Muskel, der schräg vom Brustbein zum Warzenfortsatz verläuft.
• Ansatz: Besteht aus zwei Anteilen: dem Sternum- und dem Klavikularbündel. Das Sternumbündel entspringt an der Vorderseite des Manubriums durch eine starke Sehne, die sich nach oben und hinten verbreitert, bis zur Außenfläche des Warzenfortsatzes

Kalzium

Funktionen

• Gibt Knochen und Zähnen Konsistenz.
• Reguliert die Hormonausschüttung.
• Ist an der Blutgerinnung beteiligt.

Mangelerscheinungen

• Osteoporose: Prozess der Entkalkung der Knochen.

Maßnahmen bei Mangel

• Sport und eine manganreiche Ernährung mit Vitaminen B und D.
• Kontrolle der Einnahme von Zucker und ungesättigten Fettsäuren.
• Moderater Konsum von Koffein und Alkohol.

Wichtige Quellen

• Milch
• Kleiner Fisch
• Eier
• Früchte

Überschuss

• Verkalkungen in den Nieren und Blutgefäßen.

Phosphor

Vorkommen und Funktionen

• Meist in Knochen und Zähnen.
• Der Rest in Form von ATP (Energieträger).

Überschuss

• Probleme mit den Nieren.
• Osteoporose.

Magnesium

Vorkommen und Eigenschaften

• Findet sich in Plasma, roten Blutkörperchen und Muskelgewebe.
• Akkumuliert nicht im Körper.

Gesetzgebung zu Stammzellen und Klonen

UN-Erklärungen über das Klonen. Entschließung vom 23. März 2005, wonach Praktiken, die der Menschenwürde widersprechen, wie das reproduktive Klonen von Menschen, verboten werden müssen. Die Resolution erklärt feierlich:

• a) Die Mitgliedstaaten treffen alle erforderlichen Maßnahmen, um das menschliche Leben bei der Anwendung der Biowissenschaften angemessen zu schützen.
• b) Die Mitgliedstaaten verbieten alle Formen des menschlichen Klonens, soweit sie mit der Würde und dem Schutz der Menschenwürde unvereinbar sind.
• c) Die Mitgliedstaaten treffen die erforderlichen Maßnahmen, um die Anwendung gentechnischer Verfahren zu verhindern, die gegen die Menschenwürde verstoßen können.

In Spanien ermöglichte... Weiterlesen "Stammzellen, Klonen und DNA: Gesetzgebung und Grundlagen" »

Die Welt der Gentechnik: Von der Entdeckung zur Anwendung

Obwohl die Struktur der DNA Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts von dem britischen Wissenschaftler Francis Crick und dem Amerikaner James Watson entdeckt wurde, gab es nach mehr als einem Jahrzehnt grundlegender Forschungsarbeit ab 1970 einen entscheidenden Durchbruch mit der Entwicklung zweier fundamentaler biologischer Werkzeuge:

• a) Die Identifizierung von Restriktionsenzymen.
• b) Die Polymerase-Kettenreaktion (PCR).

Mit diesen beiden Werkzeugen, einer Reihe weiterer Techniken und einem vertieften Wissen über Gene entstand die Biotechnologie. Diese Wissenschaft integriert Natur- und Ingenieurwissenschaften, um Organismen, Zellen, deren Bestandteile und Moleküle für die Entwicklung von... Weiterlesen "Gentechnik & Biotechnologie: Grundlagen, Techniken & Anwendungen" »