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

Die Evolution der Gattung Homo

Die ältesten bekannten Fossilien der Gattung Homo gehören zur Art Homo habilis. Diese lebte im Zeitraum zwischen 1,8 und 1,6 Mio. Jahren (Ma) und besaß ein etwas größeres Gehirn als der Australopithecus, obwohl die Körperform jener des Australopithecus noch sehr ähnlich blieb. Das ökologische Umfeld, in dem sich Homo habilis bewegte, war nicht mehr ausschließlich an den Waldlebensraum gebunden; er bewegte sich bereits in offeneren Räumen.

Homo habilis: Gehirnkapazität und Lebensweise

Die kraniale Kapazität von Homo habilis wird auf etwa 510 cm³ geschätzt, was auf ein Gehirn hindeutet, das dem unseren nähersteht, obwohl Funde von Schädeln mit 752 cm³ die Taxonomie erschweren. Die Veränderungen der...

Charles Darwins Evolutionstheorie

Grundlagen der Evolutionstheorie

• Gemeinsamer Ursprung: Alle Lebewesen haben einen gemeinsamen Ursprung. Das Leben hängt zusammen, da die Nachkommen der ersten Lebensform existieren, was zu diesem Zeitpunkt nicht allgemein akzeptiert war.
• Sich entwickelnde Arten: Arten erscheinen, verschwinden und ändern sich entsprechend den Rahmenbedingungen dieser lebenden Spezies. Die evolutionäre Veränderung tritt durch das Erbe spontaner Variationen auf.
• Gradualismus: In jeder Generation gibt es Unterschiede zwischen Individuen einer Art, die an die Nachkommenschaft übertragen werden. Im Laufe der Zeit können diese Änderungen zur Entstehung einer neuen Art führen.

Der Mechanismus der Evolution: Natürliche Selektion

• In

Abbau (Katabolismus)

Abbau: Die Menge der Oxidationsreaktionen, die kleine Makromoleküle in kleinere und oxidierte Verbindungen umwandeln, bezeichnet man als Katabolismus. Es ist der Abbau komplexer organischer Moleküle, kommt in allen autotrophen und heterotrophen Organismen vor und zielt darauf ab, Energie bereitzustellen sowie metabolische Vorstufen zu liefern. Energie wird für die zellulären Prozesse nutzbar gemacht. Der Katabolismus ist ein Prozess des oxidativen Abbaus organischer Moleküle.

Die Oxidationen erfolgen durch den Verlust von Wasserstoffatomen und Elektronen; im Gegenzug finden Reduktionsreaktionen statt. Die Reduktion dient dazu, Reduktionsäquivalente zu erzeugen, die in anabolen Prozessen eingesetzt werden. Stoffwechsel...

Anabolismus: Der Teil des Stoffwechsels, der für den Aufbau von organischen Molekülen zuständig ist. Diese Konstruktion erfolgt aus kleinen Molekülen und durch Oxidation.

Phase Lichtabhängige Reaktionen

Ziel ist die Absorption von Lichtenergie und ihre Umwandlung in chemische Energie durch die Synthese von ATP und reduzierten Pyridin-Nukleotiden.

Chemiosmotische Photophosphorylierung Hypothese

Die ATP-Synthese in den Chloroplasten wird durch die chemiosmotische Hypothese von Mitchell erklärt, ähnlich wie in den Mitochondrien. Der Elektronentransport in der Transportkette bewirkt, dass die Thylakoidmembran Protonen aus dem Stroma in den Thylakoidraum pumpt, was einen elektrochemischen Gradienten erzeugt. Der Fluss der Protonen aus dem Thylakoidraum...

DNA-Replikation: Die Vervielfältigung der Erbinformation

Die genetische Information muss kopiert werden, um bei der Zellteilung an Tochterzellen übermittelt zu werden. Dieser Kopiervorgang, die Selbstvervielfältigung oder Replikation, tritt während der Synthese-Phase (S) des Zellkerns in der Interphase auf. Er findet in eukaryotischen Zellen oder im Zytoplasma von Prokaryoten statt. Gemäß der Theorie von Watson und Crick ist die Replikation semikonservativ, das heißt, jeder mütterliche DNA-Strang dient als Vorlage für die Synthese eines komplementären Strangs. Das Ergebnis ist, dass jedes der zwei DNA-Tochtermoleküle aus einem Originalstrang und einem neu synthetisierten Komplementärstrang besteht.

Die Replikation besteht aus drei...

Das Zentrale Dogma der Molekularbiologie

Dieses Konzept beschreibt die Mechanismen und den Ausdruck der genetischen Vererbung. Das DNA-Molekül enthält nützliche biologische Informationen, die stabil übertragen werden. Durch seine Replikation wird die Information ohne Variation von Zelle zu Zelle und von Generation zu Generation weitergegeben. Obwohl einfache Verfahren zur Übersetzung der Informationen existieren, kann es gelegentlich zu Schwankungen kommen, die die biologischen Bedürfnisse der organischen Entwicklung widerspiegeln. Dies kann zur Produktion neuer Genotypen führen, auf die die natürliche Selektion wirken kann. Die DNA-Struktur ermöglicht Mutation und Rekombination.

Klonen

Klonen ist die Erzeugung eines oder mehrerer Individuen...

Eukaryotische Zellen und ihre Organellen

Mitochondrien: Die Kraftwerke der Zelle

Mitochondrien sind Organellen, die von zwei Membranen umgeben sind und in allen eukaryotischen Zellen vorkommen. Sie werden als Kraftwerke der Zelle betrachtet, da in ihnen die Oxidation von Fettsäuren sowie die aerobe Phase der Zellatmung stattfinden.

• Äußere Membran: Sie ist glatt und durchlässig.
• Intermembranraum (externe Kammer): Dieser liegt zwischen den zwei Membranen und weist aufgrund der Durchlässigkeit der äußeren Membran eine dem Cytosol sehr ähnliche Zusammensetzung auf.
• Innere Membran: Sie präsentiert eine Reihe von nach innen gerichteten Falten, die mitochondrialen Cristae. Diese Membran regelt durch ihre Durchlässigkeit den Austausch zwischen

1. Konzept der Immunität

Immunität bezeichnet eine Reihe von Mechanismen, die ein Mensch besitzt, um die Invasion von Fremdkörpern abzuwehren und sich mit Tumoren auseinanderzusetzen. Diese Eigenschaft wird vor der Geburt erworben, konsolidiert und reift in den ersten Lebensjahren. Bei Wirbeltieren impliziert dies die Fähigkeit, zwischen verschiedenen Zelltypen, sowohl eigenen als auch fremden, zu unterscheiden. Das Immunsystem ist für die Verleihung der Immunität zuständig. Dieses System, das bereits bei Wirbellosen vorhanden ist, erreicht seine größte Komplexität bei Primaten und Menschen. Die Wissenschaft, die sich mit dem Studium dieser Prozesse befasst, wird als Immunologie bezeichnet.

3. Die Abwehrkräfte gegen Infektionen

3.1.

Genetik: Grundlagen der Vererbung

Was ist Genetik?

Die Wissenschaft untersucht die Mechanismen für die Übertragung von biologischen Eigenschaften von den Eltern auf das Kind.

Jan (Genetische Information)

Bringt Stück von DNS-Informationen an ein Protein zu produzieren.

Allele: Unterschiedliche Ausprägungen eines Gens

Nicht-Allele (Allele)

Sie sind unterschiedliche Demonstrationen desselben biologischen Merkmals. Beispiele:

• Haarfarbe: Schwarz, blond, Albinismus.
• Blutgruppe: A, B oder O.

Arten von Allelen

Dominante Allele

Sie sind immer offensichtlich, entweder wenn sie doppelt vorhanden sind oder wenn sie durch ein rezessives Gen begleitet werden.

Rezessive Allele

Sie treten nur in Erscheinung, wenn sie doppelt vorhanden sind.

Kodominante Allele

Sie zeigen...

Mitose: Der Prozess der Zellteilung

Die Mitose ist der biologische Prozess, bei dem das chromosomale Material gleichmäßig auf zwei Tochterzellen verteilt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass die für Wachstum und Zellteilung benötigte genetische Information unverändert von einer Zelle zur nächsten übertragen wird. Es handelt sich um einen kontinuierlichen Prozess, der etwa eine Stunde in Anspruch nehmen kann. Für eine bessere Untersuchung wird die Mitose in vier Hauptphasen unterteilt:

• Prophase
• Metaphase
• Anaphase
• Telophase

Prophase: Chromosomenkondensation & Spindelbildung

• Die Kernmembran beginnt sich aufzulösen.
• Die DNA kondensiert und bildet sichtbare Chromosomen, die jeweils aus zwei am Zentromer verbundenen Chromatiden bestehen.
• Die