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

1. Zelle und Lebendigsein: Offene Systeme

Offenes System

Ein System, das Materie und Energie aufnimmt, transformiert, Energie speichert und biologische Aktivitäten durchführt.

Gleichgewichtssystem (Homöostase)

Ein System, in dem der Wert einer bestimmten vordefinierten Variablen über die Zeit innerhalb eines Toleranzbereichs gehalten wird.

Dynamisches Gleichgewicht der Flüsse

Die typische Situation lebender Systeme, auch als offenes System im Gleichgewicht bezeichnet.

Energiespeicherung in ATP und anderen Molekülen

Zellen besitzen Mechanismen, um Energie zu transformieren, zu speichern und in Moleküle zu überführen, die für die Replikation und Synthese notwendig sind. Alle Zellen nutzen das ATP-Molekül als nutzbare chemische Energiequelle,...

Was sind Angiospermen?

Angiospermen, auch bekannt als Blütenpflanzen, bilden die vorherrschende Form pflanzlichen Lebens. Sie sind die Quelle der meisten Lebensmittel für Menschen und Säugetiere sowie zahlreicher Rohstoffe. Zu dieser Gruppe gehören fast alle Sträucher, krautige Pflanzen und die meisten Bäume (mit Ausnahme von Nadelbäumen). Es gibt etwa 230.000 bekannte Arten, die nahezu alle ökologischen Nischen besetzen.

Beschreibung und Aufbau der Blüte

Das charakteristischste Merkmal der Angiospermen ist die Blüte, die der Fortpflanzung durch Samenbildung dient. Sie besteht aus vier Hauptteilen, die in Wirbeln angeordnet sind:

• Kelch (Calyx): Die äußeren, meist grünen Kelchblätter.
• Krone (Corolla): Die meist farbigen und feineren

Der Zellzyklus und die Zellteilung

Die Zellteilung ermöglicht es, aus einer einzigen Mutterzelle zwei identische Tochterzellen zu erhalten. Dieser Vorgang umfasst:

• Die Verdopplung des genetischen Materials, das auf die Tochterzellen aufgeteilt wird.
• Die Teilung des Zytoplasmas.

Der Zellzyklus beschreibt die Abfolge von Prozessen, die eine Zelle von ihrer Entstehung bis zu ihrer Teilung in zwei neue Zellen durchläuft. In eukaryotischen Zellen unterteilt sich der Zellzyklus in zwei Hauptphasen:

• Die Interphase: Die Zelle wächst, verdoppelt ihr genetisches Material und betreibt Synthese.
• Die M-Phase: Diese umfasst die Mitose (Kernteilung) und die Meiose sowie die anschließende Zellteilung.

Die Dauer des Zyklus hängt maßgeblich von der Länge der...

Künstliche Befruchtung:

1) Künstliche Befruchtung: Es ist die einfachste und älteste Methode und besteht aus der künstlichen Einführung von Spermien in den weiblichen Genitaltrakt. Sie wird verwendet, wenn die Spermienqualität niedrig ist oder sie nicht über ausreichende Mobilität verfügen, oder wenn der weibliche Trakt nicht die richtigen Bedingungen für die Verschiebung der Spermien bietet.

2) In-vitro-Fertilisation (IVF) mit Embryotransfer: Hierbei wird die Eizelle außerhalb des Körpers der Frau mit einer Samenzelle befruchtet. Der Begriff "in vitro" bezieht sich auf die Verwendung von Glasbehältern (Reagenzgläsern) für die Befruchtungstechnik. Diese Methode wird angewendet, wenn der weibliche Genitaltrakt abnorme Wucherungen...

Die Fragmentierung der DNA

Enzyme sind imstande, die DNA zu schneiden. Diese Enzyme, Restriktionsendonukleasen oder Restriktasen genannt, sind in der Lage, konkrete Punkte in der Nukleotidsequenz zu erkennen und zu schneiden, die sogenannten Target-Sequenzen.

Verwendung eines Vektors

Ein Vektor ist verantwortlich für die Einführung eines bestimmten Stückes DNA in andere Zellen. Plasmide: Bakterien besitzen ein kreisförmiges, doppelsträngiges DNA-Molekül, das den größten Teil ihrer genetischen Information trägt. Sie haben zudem kleine DNA-Doppelstrang-Moleküle, ebenfalls kreisförmig, die Plasmide genannt werden. Ein Bakterium kann davon mehrere Kopien in sich tragen.

Rekombinante DNA und Einleitung von Fremd-DNA

Die Verbindung eines DNA-...

Biotechnologie: Eine Einführung

Die Biotechnologie ist eine wissenschaftliche Disziplin, die sich mit der Nutzung lebender Organismen oder ihrer Bestandteile befasst, um bestimmte chemische Prozesse für industrielle Zwecke durchzuführen. Die Gentechnik ist ein Teilgebiet der Biotechnologie, das sich auf die Manipulation von DNA konzentriert.

Anwendungen der Biotechnologie

In der Medizin

• Herstellung pharmazeutischer Produkte: Beispielsweise die Produktion von Proteinen wie Insulin in Säugetieren. Diese Proteine werden durch gentechnische Verfahren in Mikroorganismen gewonnen.
• Gentherapeutische Behandlung: Mithilfe biotechnologischer Techniken können Gene identifiziert werden, die Krankheiten verursachen. Die Gentherapie zielt darauf ab, diese

DNA-Replikation: Schlüsselbegriffe

Replikationsgabel

Die Doppelhelix in der Region der Replikationsgabel wird durch ein Enzymsystem entwunden.

Primer

Kleine Einheiten, die RNA binden, um der DNA-Polymerase zu signalisieren, wo sie sich anlagern soll.

Okazaki-Fragmente

DNA-Fragmente von RNA, die das Ergebnis der DNA-Synthese im diskontinuierlichen Strang sind.

Leitstrang

Der Strang, an dem die DNA-Synthese kontinuierlich abläuft.

Folgestrang

Der Strang, an dem die DNA-Synthese diskontinuierlich und somit langsamer abläuft.

RNA-Polymerase

Eine Gruppe von Proteinen, die wie ein Enzym wirken und Ribonukleotide zu RNA synthetisieren, wobei eine DNA-Sequenz als Vorlage dient.

DNA-Ligase

Ein Enzym, das kovalente Bindungen zwischen dem 5'-Ende einer Polynukleotidkette...

Absorption von Licht durch Photosynthese-Pigmente

Absorptionsspektrum und Chlorophylle: Chlorophylle haben zwei Absorptionsmaxima im sichtbaren Spektrum – eines im Bereich des blauen Lichts (400–500 nm Wellenlänge) und ein weiteres in der roten Zone des Spektrums (600–700 nm) –, während die Mitte des Spektrums, entsprechend der Farbe Grün (500–600 nm), reflektiert wird. Dies ist der Grund, warum Chlorophylle grün sind und diese Farbe an jene Gewebe weitergeben, deren Zellen aktive Chloroplasten enthalten. Chlorophylle sind Pigmente, die von großen Mengen an Zubehörpigmenten begleitet werden, vor allem Carotinoiden und Phycobilinen. Deren Farben sind verschieden und lassen den Körper fließend in einer Gesamtfarbe erscheinen,...

Transport von Wasser und Mineralsalzen

Transpiration

Die Kraft, die Wasser aus dem Boden bis in die Blätter befördert, ist die Transpiration. Wenn das Wasser verdunstet (evaporiert), entsteht eine Saugkraft, die bewirkt, dass eine größere Menge Wasser in die Wurzeln eintritt, sodass es im Inneren der Stämme nach oben steigt, um den durch die Verdunstung freigewordenen Raum einzunehmen. Dies wird als Transpirationsstrom bezeichnet und beruht auf der Kohäsionskraft zwischen den Wassermolekülen. Der Wasserverlust durch Transpiration wird zudem durch die einzigartigen Schließzellen reguliert, welche die Spaltöffnungen (Stomata) steuern.

Die Bedeutung der Photosynthese

Der Energiestrom durch die Biosphäre (ca. 1 % der enthaltenen Sonnenstrahlung)...

Die Heilige Kuh im Hinduismus

Hindus verehren Kühe als heilig und denken, sie seien ein göttliches Symbol, das alles repräsentiert, was Leben bedeutet. Dies führt jedoch auch zu Situationen der Armut, des Elends und des Hungers. Hindus essen kein Rindfleisch und töten ihre Kühe auch dann nicht, wenn sie krank sind und man sagen kann, dass sie völlig unproduktiv sind. Dies wirkt sich auf viele Bereiche der Gesellschaft aus, denn da die Kühe so lange leben, müssen sie ernährt werden und fressen oft auf den Feldern die Pflanzen, die eigentlich für die Bevölkerung bestimmt wären. Regierungsbeamte haben Unterkünfte für kranke Kühe eingerichtet, da Kühe, die durch die Straßen ziehen, Staus, Infektionen und Schmutz verursachen. Ein...