Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Probleme für Biologie

Definition und Anwendungsbereiche der Biotechnologie

Biotechnologie ist die Anwendung von Technologie auf biologische Prozesse und Systeme, insbesondere in Bereichen wie Landwirtschaft, Pharmazie, Ernährungswissenschaften, Forstwirtschaft und Medizin. Sie nutzt lebende Organismen oder daraus abgeleitete Verbindungen zur Herstellung wertvoller Produkte.

Wichtige biotechnologische Verbindungen

• Antibiotika
• Monoklonale Antikörper
• Alkohol
• Medikamente

Beispiele für Biotechnologie

• Humane Biotechnologie: Herstellung von Antibiotika.
• Pflanzen-Biotechnologie (Grüne B.): Transgene Pflanzen.
• Industrielle Biotechnologie: Biodiesel.
• Fermentations-Biotechnologie: Joghurt.

Die 5 Zeitalter der Biotechnologie

1. Prä-Pasteur (vor 1865): Traditionelle Fermentation.
2. Pasteur

Definitionen: Essen, Ernährung und Nährstoffe

Essen (Nahrungsaufnahme)

Der freiwillige Vorgang, bei dem Menschen Nahrung aufnehmen, um den Körper mit Nährstoffen für dessen Pflege und Entwicklung zu versorgen.

Ernährung

Die Aufnahme und Verwertung von Nahrung, die dem Körper Nährstoffe und Energie liefert, welche zur Aufrechterhaltung des Lebens notwendig sind.

Lebensmittel

Verarbeitete oder natürliche Produkte, die verdaut, aufgenommen und absorbiert werden können. Sie liefern Energie und Nährstoffe und werden von einer sozialen Gruppe als solche anerkannt.

Nährstoffe

Chemische Substanzen, die in Lebensmitteln enthalten sind und die Zellen unseres Körpers ununterbrochen benötigen, um ihre lebenswichtigen Funktionen auszuführen. Es gibt... Weiterlesen "Grundlagen der Ernährung: Definitionen und die Sechs Nährstoffarten" »

Nukleinsäuren

Sie speichern und übermitteln genetische Informationen. Es sind Makromoleküle, die durch die Verknüpfung von Nukleotiden gebildet werden (DNA und RNA).

Nukleotide

Bestehen aus Phosphorsäure, einer Pentose und einer stickstoffhaltigen Base (G, C, A, T, U).

DNA (Desoxyribonukleinsäure)

• Molekülträger der Erbinformation
• Doppelhelix, antiparallel und komplementär
• Enthält Desoxyribose und Thymin
• Kann sich replizieren (identische Kopien von sich selbst erstellen)

RNA (Ribonukleinsäure)

• Beteiligt an der Expression der DNA-Information durch Proteinsynthese
• Enthält Ribose und Uracil
• Typen: mRNA, rRNA, tRNA

RNA-Typen

mRNA (Messenger-RNA)

Kopiert Informationen von der Kern-DNA und transportiert sie zum Ribosom.

rRNA (ribosomale RNA)

Assoziiert... Weiterlesen "Grundlagen der Molekularbiologie und Biotechnologie" »

Darwin: Die natürliche Selektion der Evolution

Es existieren vererbbare Unterschiede zwischen Individuen in einer lebenden Population. Es werden mehr Nachkommen geboren, als überleben können. Einige dieser erblichen Veränderungen bieten den Personen Vorteile beim Überleben.

Synthetische Theorie der Evolution

Dieser Artikel übernimmt die Idee der Evolution durch natürliche Selektion. Die evolutionäre Einheit ist nicht das Individuum, sondern die Population. Die differentielle Reproduktion ist der Mechanismus, durch den die genetische Variation und die Umweltselektion zusammenwirken. Die Entwicklung wird durch eine allmähliche Veränderung im Erbgut der Arten verursacht.

Anpassung durch natürliche Selektion erklärt: Jede Funktion, die... Weiterlesen "Grundlagen der Evolution, Pflanzenphysiologie und menschliche Biologie" »

Die inneren Geschlechtsorgane befinden sich in der Bauchhöhle oder im Beckenbereich. Externe Organe liegen außerhalb. Beim Menschen produziert das Fortpflanzungssystem Keimzellen (im Fall des männlichen Systems Spermien), speichert sie, nährt sie und gibt sie frei.

Nebenhoden

Der Nebenhoden ist eine lange, schmale Röhre, die auf der Rückseite des Hodens liegt und die Hoden mit den Samenleitern verbindet. Er dient der Reifung und Speicherung von Spermien aus den Hodenkanälchen (Tubuli seminiferi). Man unterscheidet Kopf, Körper und Schwanz, der in den Samenleiter übergeht. Er ist etwa 5 cm lang und 12 mm breit. Der Nebenhoden ist bei allen männlichen Säugetieren vorhanden.

Samenleiter

Die Samenleiter (Ductus deferentes) sind Teil der... Weiterlesen "Männliche Geschlechtsorgane: Aufbau und Funktion" »

1. Sauerstofftransport durch Hämoglobin

Wie in der Abbildung zu sehen ist, haben Blutgefäße mit Plasma-Hämoglobin (Hb) (rechts) eine höhere Fähigkeit, Sauerstoffmoleküle zu transportieren. Jedes Hb-Molekül kann 4 Sauerstoffmoleküle (O₂) binden. Die Bindung erfolgt durch *lose* Addition von Sauerstoffpartikeln. Im Gegensatz dazu transportieren Blutgefäße, die gelösten Sauerstoff im Plasma (links) enthalten, weniger O₂-Partikel. Die Sauerstofftransportkapazität ist bei Gefäßen mit Hb *deutlich* höher.

Blutgefäße mit Hb nehmen ca. 20 ml O₂ pro 100 ml Blut auf, während Gefäße mit im Plasma gelöstem Sauerstoff nur 0,3 ml O₂ pro 100 ml Blut aufnehmen. Die höhere Kapazität der Sauerstoffaufnahme durch Blutgefäße mit Hb-Molekülen... Weiterlesen "Hämoglobin-Transport & Partialdrücke" »

Das Kreislaufsystem: Transport und Versorgung

Das Kreislaufsystem transportiert Nährstoffe und Sauerstoff (O2) zu den Zellen und sammelt Abfallstoffe sowie Kohlendioxid (CO2). Es besteht aus dem Herzen, den Blutgefäßen und dem Blut.

Das Herz: Aufbau und Funktion der Blutpumpe

Das Herz ist ein muskulöses, hohles Organ, das als Antrieb für den Blutkreislauf dient. Es ist aus drei Schichten aufgebaut:

• Myokard: Die eigentliche Muskelschicht.
• Perikard: Die äußere Hülle (Herzbeutel).
• Endokard: Die innere Auskleidung.

Das Herz ist in vier Kammern unterteilt: zwei Vorhöfe (Atrien) und zwei Kammern (Ventrikel). Die Kammern sind durch Klappen getrennt:

• Die Trikuspidalklappe (rechts).
• Die Mitralklappe (links).

In den Vorhöfen münden die Hohlvenen und... Weiterlesen "Das menschliche Kreislaufsystem: Aufbau, Funktion und Blutfluss" »

Chloroplasten

Chloroplasten sind Zellorganellen, die in eukaryotischen photosynthetischen Organismen vorkommen und an der Photosynthese beteiligt sind. Sie werden von einer Hülle aus zwei konzentrischen Membranen begrenzt. Im Inneren befinden sich Vesikel, die Thylakoide, in denen Pigmente (wie Chlorophyll, ein essentieller Bestandteil) und andere Moleküle organisiert sind, die Lichtenergie in chemische Energie umwandeln. Die Photosynthese läuft in zwei Phasen ab: der Lichtphase und der Dunkelphase. Chloroplasten sind auch für die Biosynthese von Fettsäuren aus Kohlenhydraten und die Reduktion von Nitrat zu Nitrit verantwortlich.

Raues Endoplasmatisches Retikulum (RER)

Das RER ist eine Organelle, die hauptsächlich für die Synthese und den... Weiterlesen "Zellorganellen und Zellzyklus" »

Grundlagen der Ökologie: Wie das Leben organisiert ist

Biosphäre und Ökosysteme

Leben und Lebewesen sind die wichtigsten Merkmale unseres Planeten. Die Biosphäre umfasst alle Lebewesen auf der Erde. Ein Ökosystem ist eine Gemeinschaft von Organismen, die miteinander und mit ihrer physischen Umgebung interagieren, in der sie leben. Die Umwelt bedeutet, dass alle physikalischen, chemischen und biologischen Faktoren und Bedingungen die Existenz der Lebewesen ermöglichen, die sie bewohnen.

Biotop und Biozönose

Ein Biotop ist der Bereich mit einheitlichen Umwelteigenschaften, der von einer Lebensgemeinschaft besiedelt wird. Beispiele hierfür sind Pflanzen und Tiere in einem Park, aber auch Lebewesen außerhalb davon, wie etwa in der restlichen... Weiterlesen "Grundlagen der Ökologie: Aufbau und Funktionen von Ökosystemen" »

Zellulärer Transport durch Membranen

Einfache Diffusion

Manche Stoffe gelangen durch Diffusion in die Zellen oder nach außen. Dies erfolgt durch einfache Diffusion, einen physikalischen Prozess, der auf zufälliger Bewegung basiert. Die kinetische Energie in Verbindung mit der zufälligen Bewegung verursacht Diffusion, d.h. die Nettobewegung von Teilchen (Atome, Ionen und Moleküle) aus einer Region hoher Konzentration zu einer Region niedriger Konzentration, bis eine gleichmäßige Verteilung erreicht ist.

Carrier-vermittelter Transport von Molekülen

Für den Transport bestimmter Stoffe (Ionen und Nährstoffe) wurden bereits in einem sehr frühen Stadium der Zellentwicklung spezielle Transportproteine wie Permeasen entwickelt. Dieser Transport... Weiterlesen "Zellulärer Transport & Hormonelle Regulation" »