Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Übungen für Biologie für Gymnasiale Oberstufe

1. Die Chromosomen

Die Gene befinden sich auf Parzellen innerhalb des Zellkerns. Alle Zellen besitzen eine charakteristische und konstante Anzahl von Chromosomen für jede Pflanzen- oder Tierart. Menschliche Zellen haben 46 Chromosomen. Die Anzahl der Chromosomen einer Spezies bleibt konstant, da bei der Bildung von Geschlechtszellen die Chromosomenzahl halbiert wird. Sowohl Spermien als auch Eizellen besitzen 23 Chromosomen. Die bei der Befruchtung gebildete Zygote hat jedoch bereits 23 Chromosomenpaare, wie alle Zellen, in denen sie sich vermehrt. Gameten sind haploide Zellen (n = 23). Die übrigen Zellen unseres Körpers sind Körperzellen (somatische Zellen), die diploid sind (2n = 46). Von den 46 Chromosomen sind 44 Autosomen, und das letzte...

Gentherapie: Eine Revolution in der Medizin

Die vielleicht aufregendste Anwendung der Gentechnik ist die Gentherapie beim Menschen.

Grundlagen und Ziele der Gentherapie

Die Gentherapie zielt darauf ab, Krankheiten zu behandeln, zu heilen und zu verhindern, die durch ein einzelnes defektes Gen verursacht werden, indem ein therapeutisches oder funktionelles Gen in den Patienten eingeführt wird. Die Insertion eines funktionellen Gens soll das defekte Gen ersetzen und die genetische Anomalie reparieren, oder diese Zellen sollen eine neue Funktion erhalten, die die Unzulänglichkeiten der Zellen eines bestimmten Gewebes behebt.

Arten der Gentherapie

Es gibt zwei Hauptarten der Gentherapie: die somatische und die Keimbahn-Gentherapie.

Somatische Gentherapie

Die...

Evolutionäre Theorien

Evolutionäre Theorien gehen davon aus, dass Spezies im Laufe der Zeit eine Entwicklung durchlaufen haben, bei der sie sich in neue Arten umgewandelt haben. Zu den bedeutendsten Theorien zählen die von Lamarck und Darwin:

Theorie von Lamarck (Lamarckismus)

Jean-Baptiste de Monet, Comte de Lamarck (1809), lieferte den ersten systematischen Erklärungsversuch für die Entstehung von Arten. Er betrachtete die Evolution als einen langsamen und schrittweisen Prozess, bei dem Umweltveränderungen zu Veränderungen in den Arten führten (erworbene Eigenschaften seien vererbbar). Lamarck konnte seine Theorie jedoch nicht belegen; heute wissen wir, dass erworbene Eigenschaften nicht vererbbar sind.

Darwinsche Theorie (Natürliche

Blut und Gewebedurchblutung

Blut ist eine Gewebeflüssigkeit, die durch Venen und Arterien aller Wirbeltiere fließt. Seine charakteristische rote Farbe wird durch die Anwesenheit des Pigments Hämoglobin in den roten Blutkörperchen verursacht. Es hat eine feste Phase und eine flüssige Phase, vertreten durch das Plasma. Seine Hauptaufgabe ist die Logistik der Verteilung und systematische Integration. Blut besteht aus geformten Elementen und Blutplasma.

Thrombozyten (Blutplättchen)

Thrombozyten sind kleine Zellfragmente (2-3 µm Durchmesser), oval und ohne Kerne. Sie werden im Knochenmark aus der Zersplitterung des Zytoplasmas von Megakaryozyten hergestellt. Ihr normaler quantitativer Wert liegt zwischen 150.000 und 450.000 Thrombozyten pro...

Cephalic-Darm-Trakt - Die Verdauung im Mund beginnt mit einer einfachen Öffnung und Strukturen, die für ein aktives Leben und die Einleitung chemischer und mechanischer Prozesse sorgen. Einige Veränderungen im Mund sind:

• Mundwerkzeuge: Merkmale der Arthropoden. Die Mundwerkzeuge sind um den Mund herum angeordnet und variieren je nach Art der Nahrung.
• Zähne: Organisiert, um Beute zu ergreifen und die Nahrung zu zerkleinern, was die chemische Verdauung einleitet. Sie sind verantwortlich für das Schneiden, Reißen und Kauen. Zähne sind bei Säugetieren vorhanden.
• Chelizeren: Teile wie ein Nagel, die auch Spinnen haben, um Gift zu injizieren und Beute zu lähmen.

Der Mund sondert Speichel aus den Speicheldrüsen ab. Die Speichelsekretion besteht...

Grundbegriffe der Vererbung

• Merkmal: Ein Attribut von Individuen, das vererbt werden kann.
• Gen: Die Grundeinheit der Vererbung für ein Merkmal. Die Gene befinden sich auf den Chromosomen.
• Allele: Die verschiedenen Varianten, die ein Gen annehmen kann.
• Homozygot: Ein Individuum, das zwei identische Allele für ein Merkmal besitzt.
• Heterozygot: Ein Individuum, das zwei unterschiedliche Allele eines Gens besitzt.
• Genotyp: Die Gesamtheit der Gene, die ein Individuum besitzt.
• Phänotyp: Die Menge der beobachtbaren Merkmale eines Individuums.
• Dominantes Allel: Das Allel, das phänotypisch sowohl bei homozygoten als auch bei heterozygoten Individuen ausgeprägt wird.
• Rezessives Allel: Ein Allel, das nur im homozygoten Zustand phänotypisch ausgeprägt wird.

Das zentrale Dogma der Biologie

Das zentrale Dogma der Molekularbiologie ist ein Konzept, das die Mechanismen der Übertragung und Expression genetischer Information nach der Entdeckung der DNA-Doppelhelix beschreibt. Es postuliert eine gerichtete Informationsübertragung: DNA wird in Boten-RNA (mRNA) transkribiert, welche anschließend in Proteine übersetzt wird, die die zellulären Funktionen ausführen. Zudem besagt das Dogma, dass nur DNA repliziert werden kann, was die Reproduktion und Weitergabe genetischer Information an die Nachkommen ermöglicht. Es wurde 1970 von Francis Crick formuliert.

Replikationsursprung und Replikationsgabel

• Replikationsursprung: Der Ort auf dem Chromosom, an dem die DNA-Replikation initiiert wird. Es handelt

Grundlagen der Immunologie

Die Entnahme von Serum aus den Pusteln der Euter einer Kuh und dessen Injektion in die menschliche Haut führte bei den Betroffenen zu einer leichten Erkrankung, schützte sie jedoch dauerhaft vor Pocken. Dies war das erste Experiment der aktiven Immunisierung.

1. Die körpereigenen Abwehrkräfte

Alle Organismen verfügen über entwickelte Abwehrmechanismen gegen die Invasion von Krankheitserregern. Diese Mechanismen können unspezifisch sein (Verhinderung des Eintritts oder schnelle Zerstörung) oder spezifisch, was als Immunantwort bekannt ist.

1.1 Unspezifische Abwehrmechanismen

Diese wirken gegen jeden fremden Organismus oder jede fremde Substanz und unterteilen sich in drei Arten:

a) Natürliche Barrieren

Diese bestehen...

Mutationen

Das genetische Material, sowohl das der Zelle (DNA) als auch das des Virus (DNA oder RNA), kann zufällig verändert werden. In der Regel beinhalten diese Veränderungen Mängel, die tödliche Folgen haben können. Veränderungen des genetischen Materials werden Mutationen genannt.

Die Mutationen sind eine Quelle der Variation innerhalb der Bevölkerung, das heißt, dass Unterschiede zwischen den Individuen existieren. So können, wenn die Umweltbedingungen sich ändern, Einzelpersonen mit einer bestimmten Mutation begünstigt werden und haben eine größere Chance, in den neuen Bedingungen zu überleben als andere. Dies ist das, was man die natürliche Auslese nennt.

Die Mutationen ermöglichen die Evolution der Arten und damit die...