Grundlagen der Evolution, Pflanzenphysiologie und menschliche Biologie

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 die Fähigkeit des Körpers verbessert, Umweltressourcen zu nutzen, um zu überleben und sich fortzupflanzen.

Aufnahme von Wasser und Salzen in der Wurzel

Es gibt zwei Hauptwege für den Transport:

• Weg A oder Symplast: Ein Teil des Wassers und die meisten Salze zirkulieren innerhalb der Wurzel zu den Holzgefäßen durch das Zytoplasma der Zellen des Rindenparenchyms. Von einer Zelle zur anderen durchqueren sie die Zellmembran und Plasmodesmen; Mineralien geschehen durch aktiven Transport und Wasser durch Osmose.
• Weg B oder Apoplast: Die meisten Wasser und Mineralien zirkulieren innerhalb der Wurzel durch die Zellwände und Interzellularen und erreichen so die Endodermis. Von hier aus überquert Wasser die Membran und das Zytoplasma der Zellen des Caspary-Streifens durch Osmose, während Mineralsalze Zellen durch aktiven Transport betreten.

Teile des menschlichen Verdauungstrakts

Die Bestandteile sind:

1. Mund: Chemische und mechanische Verdauung.
2. Rachen.
3. Speiseröhre: Peristaltik.
4. Magen: Mechanische und chemische Verdauung des Chymus.
5. Dünndarm: Verdauung des Chylus.
6. Dickdarm: Absorption von Wasser und Nährstoffen.

Kreislaufarten

Es gibt einfache/vollständige, doppelte/unvollständige und doppelte/vollständige Kreisläufe.

Transpirations-Adhäsions-Kohäsions-Theorie

Der Aufstieg des Rohsaftes gegen die Schwerkraft wird durch mehrere Faktoren erzeugt, die von der internen Struktur der Pflanze und den physikalischen Eigenschaften des Wassers abhängen (TAC):

• Wurzel-Druck: Die Zellen der Wurzel haben eine höhere Konzentration an gelösten Stoffen als das Bodenwasser, sodass Wasser durch Osmose eindringt. Der Wassereintritt erzeugt einen Wurzeldruck, der den Aufstieg des Rohsaftes ermöglicht.
• Transpiration: Tritt in den Blättern auf und ist der Wasserverlust durch Verdunstung. Der Wasserverlust erzeugt eine Saugkraft, die einen Druck ausübt, genannt Spannung, und das Wassermolekül buchstäblich nach oben zieht. Dies ist auf den großen Zusammenhalt der Wassermoleküle zurückzuführen (Kohäsion).
• Spannung-Kohäsion: Die Spannung, die eine erhöhte Wassersäule aufrechterhält. Bei diesem Mechanismus ist auch die kapillare Wasseraufnahme beteiligt.

Fließdruck (Turgordruck)

1. Die Quelle erzeugt den Saft, der sich durch aktiven Transport bewegt, wodurch die Konzentration in den Gefäßen steigt.
2. Die Zellen des Gefäßes produzieren eine Konzentrationserhöhung, das Wasserpotenzial sinkt und Wasser tritt durch Osmose ein. Das Eindringen von Wasser führt zu einem erhöhten Druck im Inneren, wodurch der Saft zu den Senken transportiert wird.
3. Wenn der Saft die Senken erreicht, verlassen die gelösten Stoffe die Gefäße durch aktiven Transport und das Wasser kommt durch Osmose in die umliegenden Zellen.

Die Synapse

Sobald der Nervenimpuls die Endzone des Axons erreicht, wird er über die Synapse auf ein anderes Neuron oder ein Erfolgsorgan übertragen. Wenn der Impuls das präsynaptische Element erreicht, werden Neurotransmitter in den synaptischen Spalt freigesetzt und binden an Rezeptoren auf der Membran. Dies verursacht eine erhöhte Durchlässigkeit für $\text{Na}^+$. Der Natriumeintritt depolarisiert die Membran und bewirkt, dass sich der Impuls im zweiten Neuron erneut ausbreitet.