Notes, abstracts, papers, exams and problems of Biologie

Der Zellzyklus

Der Zellzyklus ist eine Reihe von Veränderungen, die eine Zelle von ihrer Entstehung bis zur Teilung durchläuft.

Interphase

Die Interphase ist der Zeitraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Mitosen (Zellteilungen). Sie nimmt den größten Teil des Zellzyklus ein. In dieser Phase wächst die Zelle und der Zellstoffwechsel findet statt.

Es gibt drei Perioden:

G₁-Phase

Dies ist der Zeitraum zwischen der Teilung und der DNA-Synthese. Hauptsächlich werden Proteine synthetisiert und die Zelle vergrößert sich.

In Zellen, die sich nicht teilen, befindet sich die Zelle in der G₀-Phase.

S-Phase

In dieser Phase findet die DNA-Replikation statt und Histone werden synthetisiert. Als Ergebnis besteht jedes Chromosom aus 2 Chromatiden.

G₂-Phase

Gene... Continue reading "Zellzyklus und Meiose: Eine Übersicht" »

Krebs-Zyklus

Der Krebs-Zyklus ist der zentrale Stoffwechselweg in allen aeroben Zellen für die vollständige Oxidation von Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen. Er kann auch Ausgangspunkt für Biosynthese-Reaktionen sein, da intermediäre Metabolite, die im Cytosol fungieren, als anabole Vorstufen genutzt werden können. In diesem Sinne ist der Krebs-Zyklus ein amphibolischer Prozess.

Der Prozess umfasst die vollständige Oxidation von Acetyl-CoA, das als Kohlendioxid ausgeschieden wird. Die bei den aufeinanderfolgenden Oxidationen freigesetzten Elektronen und H⁺-Ionen werden genutzt, um Moleküle mit Reduktionskraft und chemische Energie in Form von GTP zu bilden. Diese Energiebildung wird als Substratstufenphosphorylierung bezeichnet.

Zusammenfassend... Continue reading "Zelluläre Energieerzeugung: Krebszyklus, Atmungskette und mehr" »

Mitose und Meiose

Definitionen

Estrogen

Ein weibliches Hormon, das die Entwicklung sekundärer Geschlechtsmerkmale fördert.

Gonaden

Drüsen, die männliche oder weibliche Gameten produzieren: Hoden und Eierstöcke.

Karyotyp

Der Chromosomensatz einer Zelle oder eines Organismus, gekennzeichnet durch die Anzahl, Größe und Konfiguration der Chromosomen.

Kline

Gradient in der Genotyp- oder Phänotypfrequenz entlang eines Streifens eines Territoriums.

Spermium

Männliche Keimzelle.

Eizelle

Weibliche Keimzelle.

Isogame Fortpflanzung

Art der sexuellen Fortpflanzung, bei der die Gameten gleich sind.

Heterogame Fortpflanzung

Paarungstyp, bei dem die Gameten unterschiedlich sind.

Mitose

Zellteilungsprozess, bei dem sich Zellkern und Zytoplasma in zwei Hälften teilen... Continue reading "Mitose und Meiose: Unterschiede und Gametogenese" »

Evolution und Aussterben

Natürliche Selektion

Definition: Survival of the Fittest.

Beispiel: In einem Rudel Löwen sind einige widerstandsfähiger als andere. Die Schwachen sterben jung und kinderlos, im Gegensatz zu denen, die eine höhere Widerstandsfähigkeit haben. Diese Merkmale werden von Generation zu Generation weitergegeben und schaffen eine Generation, die sich von der vorherigen unterscheidet.

Lamarckismus

Theorie: Erworbene Eigenschaften werden vererbt. (Heute widerlegt)

Beispiel: Lamarck glaubte, dass Schlangen sich aus Eidechsen entwickelt haben, die lieber gingen, als zu kriechen. Ihre Beine wurden nutzlos und verschwanden schließlich.

Darwinismus

Theorie: Beschreibt die natürliche Selektion als Mechanismus der Evolution.

Unbekannt

Merkmale von Lebewesen

Lebewesen erfüllen grundlegende Lebensfunktionen. Diese sind:

• Ernährung: Austausch von Materie und Energie mit der Umwelt. Dieser Prozess, auch bekannt als Stoffwechsel, wandelt Stoffe um, um die Lebenstätigkeit aufrechtzuerhalten.
• Vermehrung: Erzeugung von Kopien oder Repliken ihrer selbst. Diese Funktion beinhaltet die Verdopplung und Weitergabe genetischer Informationen.
• Beziehung: Empfangen von und Reagieren auf Umweltinformationen.

Lebewesen sind aus Molekülen aufgebaut, die sich zu Zellen organisieren. Diese organischen Moleküle, Biomoleküle genannt, und einige anorganische Moleküle bilden Zellorganellen und -strukturen, die die Zelle ausmachen. Alle Lebewesen bestehen aus Zellen.

Chemische Evolution (Oparin)

Nach... Continue reading "Merkmale von Lebewesen: Evolution & Theorie" »

**Zytoskelett**

Das Zytoskelett ist eine dynamische Struktur, die aus drei Hauptkomponenten besteht:

• Mikrotubuli
• Mikrofilamente
• Intermediärfilamente

Diese drei Komponenten sind ATP-Katalysatoren.

Mikrotubuli

Mikrotubuli bestehen aus dem Protein Tubulin. Sie haben einen Durchmesser von 25 nm, bilden die mitotische Spindel und sind am Transport von Vesikeln in der Zelle beteiligt. Sie entstehen aus dem Kern und der Zellmembran. Im Gegensatz zu den anderen beiden Komponenten des Zytoskeletts organisieren sie sich in einem einzelnen Kanal, da sie Proteine organisieren.

Intermediärfilamente

Intermediärfilamente bestehen aus Faserproteinen, die sich miteinander verbinden. Sie organisieren das Zentrum der Zelle, verleihen ihr mechanische Stabilität und... Continue reading "Zellbiologie: Zytoskelett, Zellzyklus, Zelltod, Signaltransduktion" »

Konformationeller Aufbau von Proteinen

Die Konformation eines Proteins ist die räumliche Anordnung seiner Atome. Peptidketten nehmen unter normalen pH- und Temperaturbedingungen eine spezifische Konformation ein, die für ihre Funktion entscheidend ist.

Strukturebenen von Proteinen

Die komplexe Struktur von Proteinen kann in vier Ebenen unterteilt werden:

1. Primärstruktur

Die Primärstruktur ist die Aminosäuresequenz eines Proteins. Sie bestimmt die Faltung und somit die Funktion des Proteins. Änderungen in der Primärstruktur können die Proteinfunktion beeinträchtigen.

2. Sekundärstruktur

Die Sekundärstruktur beschreibt lokale Faltungsmuster innerhalb der Polypeptidkette. Die häufigsten Sekundärstrukturen sind die Alpha-Helix und das Beta-

Das Nervensystem

Das Nervensystem ist ein komplexes Netzwerk, das Informationen empfängt, interpretiert, Antworten vorbereitet, Befehle sendet, die Funktion der Organe koordiniert, geistige und psychische Funktionen ausführt und für Emotionen und Gefühle verantwortlich ist.

Neuronen und Synapsen

Neuronen sind die Zellen, die sich über unseren Körper erstrecken und die Fähigkeit verloren haben, sich zu reproduzieren. Die Synapse generiert und sendet Impulse. Schwager wird angeregt elec generiert Veränderung in der Membran der Dendriten Van Horn Axon.

Zentrales Nervensystem (ZNS)

Das ZNS besteht aus Gehirn und Rückenmark. Es ist geschützt durch die Schädelknochen, die Wirbelsäule, den Liquor und die Hirnhäute.

Gehirn

Das Gehirn besteht... Continue reading "Das Nervensystem: Aufbau, Funktion und Erkrankungen" »

Übertragung von Nervenimpulsen von Neuron zu Effektororganen

Die Übertragung von Nervenimpulsen erfolgt in ähnlicher Weise wie an der Synapse durch Neurotransmitter, die in die Effektororgane freigesetzt werden. Effektoren reagieren auf das Vorhandensein des Neurotransmitters, indem ein Muskel kontrahiert oder die Sekretion im Falle einer Drüse ausgelöst wird.

Wirbellosen-Nervensystem

In der evolutionären Skala nimmt die Komplexität des Nervensystems zu:

• Nervenströme werden oft durch unidirektionale Bahnen geleitet.
• Der Durchmesser der Nervenfasern vergrößert sich, was die Leitgeschwindigkeit erhöht.
• Die Anzahl der Nervenzellen steigt und bildet Konzentrationen (Knoten).
• Kephalisation tritt aufgrund der Konzentration von Neuronen im Kopf

Regulierung der Transkription

Aktivierung des Transkriptionsfaktors

Die Nachfrage nach verschiedenen Genprodukten variiert je nach den Bedingungen der Zelle. Die Transkription jedes Gens wird sorgfältig reguliert, um Genprodukte in der erforderlichen Menge zu liefern. Jede Phase der Transkription kann reguliert werden. Die Initiation ist der am häufigsten regulierte Schritt. Proteine, die an nahe und ferne Sequenzen des Promotors binden, können die Expression beeinflussen. Diese Proteine können die Transkription aktivieren oder unterdrücken. In E. coli aktiviert das Protein cAMP die Transkription.

Transkriptionsinhibitoren

Repressoren sind Proteine, die die Synthese der RNA in bestimmten Genen blockieren. Die Verlängerung der RNA-Ketten durch... Continue reading "Regulierung der Transkription und RNA-Reifung" »