Biologie kompakt: Zellstrukturen, Pflanzen & Prozesse

Biologie kompakt: Zellstrukturen, Pflanzen & Prozesse

1 - Verknüpfung von 2 Aminosäuren

Peptidbindung (Abbildung 1): Zwei Aminosäuren werden durch eine Peptidbindung verknüpft (Kondensationsreaktion), wobei ein Wassermolekül abgespalten wird.

2 - Zyklische Glukose

Formel der zyklischen Glukose (Abbildung 2).

3 - Funktionen der DNA

Die DNA speichert genetische Informationen, steuert die Vererbung und steuert die Synthese spezifischer Proteine.

4 - Dendriten, Chondrozyten und Myelin

• Dendriten: Ausstülpungen des Somas mit vielen und komplexen Verzweigungen; sie empfangen Signale von anderen Neuronen.
• Chondrozyten: Zellen in knorpeligen Hohlräumen (Lacunen). Sie produzieren die interzelluläre Substanz und die Fasern des Knorpels.
• Myelin: Äußere Schicht von Zellen entlang des Axons; es isoliert Nervenfasern und beschleunigt die Weiterleitung von Nervenimpulsen. Myelin trägt wesentlich zur weißen Substanz des Markes bei.

5 - Stomata, Caspary-Streifen und Ranvier-Schnürringe

Stomata: Kleine Poren auf der Oberfläche der Blätter von Pflanzen. Sie bestehen aus zwei Schließzellen (Guard cells), die von Begleit- und Schutzzellen umgeben sein können. Stomata regulieren den Ein- und Austritt von CO₂ und Wasserdampf durch Öffnen und Schließen.

Caspary-Streifen (Band Caspary): Eine lignin- und suberinreiche Schicht in der Endodermis der Hauptwurzel. Sie fungiert als undurchlässige Versiegelung der Zellwand der Endodermiszellen und verhindert den unkontrollierten Übertritt bestimmter Stoffe in das Leitgewebe.

Node of Ranvier: Periodische Lücken in der Myelinscheide entlang des Axons eines Neurons. Dort ist die Axonmembran der extrazellulären Flüssigkeit ausgesetzt, was für saltatorische Erregungsleitung wichtig ist.

7 - Struktur des Knochengewebes

Struktur des Knochengewebes (Abbildung 3).

8 - Klassifizierung pflanzlicher Gewebe

Klassifizierung der pflanzlichen Gewebe (Abb. 4).

9 - Kelch und Androeceum

Kelch: Der basale Teil besteht aus separaten Kelchblättern; er ist einlagig aufgebaut und schützt die Blüte.

Androeceum: Die Staubblätter sind das männliche Fortpflanzungsorgan. Die Antheren (Staubbeutel) bestehen aus zwei Theken (Taschen) mit Pollen; es gibt große oder kleine Antheren.

8 - Funktion von CO₂ bei Stomata

Die Öffnung und Schließung der Stomata hängt von der Konzentration gelöster Stoffe (z. B. Ionen wie K⁺) in den Schließzellen ab. Eine hohe Konzentration gelöster Stoffe führt zur Wasseraufnahme der Schließzellen und zur Öffnung; eine Abnahme führt zur Schließung. Das Eindringen bzw. die Konzentration von CO₂ in der Pflanze verändert diese Verhältnisse und beeinflusst so die Transpiration.

9 - Xylem und Leitgefäße

Pflanzen besitzen Tausende von Xylemgefäßen statt einer sehr großen Röhre, damit Wasser und gelöste Stoffe alle Teile der Pflanze erreichen können. Viele kleine Gefäße sind funktional vorteilhafter und sicherer als eine einzige große Röhre.

10 - Rolle des Wassers in der Photosynthese

Wasser wird durch Licht angeregt (Photolyse) und in H, H⁺ und ½ O₂ gespalten. Dabei werden Elektronen freigesetzt, die vom Photosystem P680 aufgenommen werden. Protonen (H⁺) und Elektronen werden für die Bildung von NADPH und für den Aufbau eines Protonengradienten zur ATP-Synthese verwendet.

11 - Calvin-Zyklus

Calvin-Zyklus (Zeichnung 5): CO₂-Fixierung, Reduktion und Regeneration von Ribulose-1,5-bisphosphat zur Synthese von Zucker.

12 - Doppelte Befruchtung der Angiospermen

Wenn Pollen die Blüte erreicht, keimt er und bildet einen Pollenschlauch, der die männlichen Gametophytenkerne zur Eizelle transportiert. Bei der doppelten Befruchtung befruchtet ein Kern die Eizelle (Zygote), ein anderer verschmilzt mit den zentralen Zellen und bildet das Endosperm. Manche Samen verbleiben monate- bis jahrelang in Dormanz; Umweltfaktoren und Hormonmoleküle regulieren diese Ruhephase. Enzyme brechen später die Samenwand auf und ermöglichen die Keimung.

13 - Dormanz (Ruhezustand) von Samen

Der Ruhezustand wird durch eine Reihe von Hormonen aufrechterhalten, die die Keimung chemisch hemmen. Diese Regulation erfolgt als Reaktion auf Umweltfaktoren wie Temperatur und Licht.

14 - Funktion des Endosperms

Das Endosperm dient als Nährstoffquelle für den Embryo während der Keimung. Es entsteht im weiblichen Embryosack der Blüte.

15 - Zeichnung: Stoma

Zeichnung der Spaltöffnung (Stoma) (Zeichnung 6).

16 - Ein- und Ausatmung (Atmung)

Inspiration: Wenn der Druck in der Atmosphäre größer ist als der intrapulmonale Druck, strömt Luft in die Lunge. Thorax und Brustkorb vergrößern sich durch Kontraktion des Zwerchfells und der Interkostalmuskeln.

Exspiration: Zwerchfell und Interkostalmuskeln entspannen sich, der Brustraum verkleinert sich und Luft wird ausgeatmet.

16 - Pflanzenreaktion auf Wassermangel

Bei Wasserstress steigt die Produktion von Stresshormonen (z. B. Abscisinsäure, ABA) in den Pflanzen, was zum Schließen der Stomata führt. Dadurch nimmt die Transpiration ab, das Pflanzenwachstum wird gehemmt und Transportprozesse über das Xylem werden beeinflusst.

17 - Lungenvolumina und Lufttypen

Typen bzw. Volumina der Luft in der Lunge (Zeichnung 7): z. B. Atemzugvolumen, Reservevolumina, Totraum etc. (siehe Zeichnung 7).

18 - Pankreassaft

Der Pankreassaft wird in der Bauchspeicheldrüse produziert und besteht aus:

• Wasser als Lösungsmittel
• Pankreas-Amylase (abbau von Stärke zu Oligosacchariden/Disacchariden)
• Pankreaslipase (Fettabbau)
• Trypsinogen und Chymotrypsinogen (inaktive Vorstufen, die zu Trypsin bzw. Chymotrypsin aktiviert werden und polypeptide Proteine abbauen)
• Nukleasen (abbau von Nukleinsäuren)