Grundlagen der Biologie: Ernährung, Genetik und Fortpflanzung

Funktionen der Ernährung

Die Gesamtheit der Prozesse, durch die lebende Materie und Energie aus der Umwelt aufgenommen, in körpereigene Substanz umgewandelt und Abfallprodukte ausgeschieden werden.

Art der Ernährung

• Autotroph: Gewinnt Energie aus der Umgebung durch anorganische Stoffe: CO2 aus der Luft, Wasser aus dem Boden und Mineralsalze.
• Heterotroph: Gewinnt Energie aus organischen Stoffen, die von anderen Lebewesen produziert wurden.

Fortpflanzungsfunktion

Die Gesamtheit der Prozesse, durch die Lebewesen Nachkommen erzeugen, die entweder identisch (asexuelle Fortpflanzung) oder den Eltern ähnlich (sexuelle Fortpflanzung) sind.

Ursprung des Lebens

• Stufe 1: Chemische Evolution
• Stufe 2: Präbiotische Evolution
• Stufe 3: Zelluläre Evolution

Genetik und Zellbiologie

Chromosom: Intrazelluläre Komponenten, die als zylindrische Körper während der Zellteilung sichtbar werden.

DNA: Eine weißliche Substanz, deren Molekül aus zwei langen, parallelen Ketten besteht, die zu einer Doppelhelix verdreht sind.

Genom: Die Gesamtheit aller Gene eines Lebewesens.

Stammzellen

Stammzellen sind Zellen eines Organismus, die noch nicht auf eine bestimmte Funktion spezialisiert sind. Sie sind grundlegend für Wachstumsprozesse und die Reparatur von beschädigtem Gewebe.

Arten von Stammzellen

• Totipotent: Diese Stammzellen können einen ganzen Organismus bilden.
• Pluripotent: Sie können Zellen verschiedener Gewebe erzeugen.
• Multipotent: Diese Zellen können nur Zellen eines bestimmten Gewebetyps bilden.

Klonen und Reproduktionsmedizin

Das therapeutische Klonen dient dazu, Stammzellen zu gewinnen, die verwendet werden, um erkranktes oder beschädigtes Gewebe ohne Abstoßungsreaktionen zu regenerieren.

Das reproduktive Klonen zielt darauf ab, menschliche Embryonen mit der gleichen DNA einer anderen Person zu erzeugen, um ein genetisch identisches Individuum zu erhalten.

In-vitro-Fertilisation

Die In-vitro-Fertilisation ist eine Technik, bei der die Befruchtung der Eizellen durch Spermien außerhalb des mütterlichen Körpers erfolgt. Es ist die wichtigste Behandlung bei Unfruchtbarkeit. Der Prozess beinhaltet die hormonelle Steuerung der Ovulation, die Entnahme der mütterlichen Eizellen und deren Befruchtung in einem flüssigen Medium. Die befruchtete Eizelle (Zygote) wird anschließend in die Gebärmutter übertragen.