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

Revolution in Genetik und Biotechnologie

Einleitung

Dank genetischer Entdeckungen im 20. Jahrhundert wurden revolutionäre Techniken entwickelt, darunter:

• Die In-vitro-Fertilisation (IVF)
• Das Klonen
• Die Gentherapie (Heilung von Krankheiten durch Manipulation der Gene)

Die Genetik hat sich rasant entwickelt, insbesondere dank der Entdeckung der DNA.

DNA und RNA: Die Grundlagen

Diese Nukleinsäuren werden so genannt, weil sie sich im Kern der Zelle befinden.

Chemische Zusammensetzung

• Eigenschaften: Die DNA muss die genetische Information über die Zeit hinweg aufrechterhalten können, damit diese bei der Zellteilung an die Tochterzellen weitergegeben wird.
• Warum sind wir unterschiedlich, obwohl wir aus DNA bestehen? Der Unterschied zwischen Menschen liegt

Postulate der Zelltheorie

• Alle Körper sind aus einer oder mehreren Zellen gebildet.
• Die Elementarzelle ist die anatomische, physiologische und funktionelle Grundeinheit.
• Jeder Zellteilung geht eine andere bereits vorhandene Zelle voraus.
• Das genetische Material (Erbgut), das die genetischen Merkmale einer Zelle enthält, geht von der Mutter- zur Tochterzelle über.

Prokaryotische Zellen

Sie sind in der Regel sehr klein. Sie haben eine Zellwand, die die Membran umschließt und eine wechselnde Zusammensetzung aufweist. Sie haben keinen echten Kern. Manchmal können sie über eine gallertartige Scheide (Glykokalix) verfügen. Das Zytoplasma hat zwei unterschiedliche Regionen: das Nucleoid, welches das genetische Material enthält, und das restliche...

Muskelgewebe: Aufbau und Arten

Muskelgewebe besteht aus spindelförmigen Zellen und Fasern, die die Fähigkeit besitzen, zu kontrahieren und zu entspannen. Sie arbeiten mechanisch und ermöglichen die Bewegung der Knochen. Im Zytoplasma befinden sich zahlreiche Myofibrillen, die aus den Proteinen Aktin und Myosin bestehen.

Arten des Muskelgewebes

• Glattes Muskelgewebe: Die Kontraktion erfolgt unwillkürlich und langsam. Die Zellen sind spindelförmig und besitzen einen einzigen Kern. Es bildet unter anderem die Muskulatur der inneren Organe (Endothel).
• Gestreiftes Muskelgewebe: Die Zellen weisen eine Querstreifung auf. Man unterscheidet zwei Typen:
  • Quergestreifte Skelettmuskulatur: Sie ermöglicht die Bewegung der Wirbeltiere und besteht aus großen

Bindegewebe: Struktur und Funktion

Das Bindegewebe dient dazu, Körperstrukturen zu stützen, zu verbinden und innere Organe zu schützen. Die Interzellularsubstanz ist dabei von entscheidender Bedeutung und besteht aus einer amorphen extrazellulären Matrix sowie einem Netzwerk aus verflochtenen Fasern.

Zelltypen im Bindegewebe

• Fibroblasten: Fixierte Zellen mit variabler Form.
• Adipozyten: Speichern Fett.
• Monozyten: Wandernde weiße Blutkörperchen, die sich bei Entzündungen in Makrophagen umwandeln, um Mikroben zu phagozytieren.
• Lymphozyten: Verantwortlich für die Produktion von Antikörpern.
• Mastzellen: Produzieren das Antikoagulans Heparin und Histamin, welches die Durchlässigkeit der Kapillarwände erhöht.
• Chromatophoren: Große, pigmenthaltige

Chromosomen sind klein filamentöse Strukturen in Form von Zuckerrohr, die Teilung wird angezeigt, wenn die Zelle.

Parteien: A) ist Tolomeras bestehend aus zwei chromatischen von United centrometo x B): Ende eines Chromosoms assoziiert mit dem Altern und der individuellen delulas. C) sekundäre Einschnürung und Satelliten. Types:-metazentrische: Zentromer ist in der Mitte und zwei Arme sind gleich. -Submetocentrico: Das Zentromer ist Zentrum verlagert leicht nach und hat einen kleinen Arm und ein länger. -Akrozentrischen: Das Zentromer ist verschoben auf den Arm von Chromosom ein Ende und hat ein sehr großes und ein kleines. -Telocentric: Arm liegt an einem Ende des Chromosoms, für die nur noch einen. Chromosome: Die Anzahl der Chromosomen...

Die Nieren: Aufbau und Lage im Körper

Die Nieren sind paarige, bohnenförmige Organe, die sich beidseitig der Wirbelsäule im hinteren Bauchraum, oberhalb der Taille, befinden. Nierenarterien versorgen sie mit Blut, Nierenvenen führen es ab, und die Harnleiter leiten den Urin zur Harnblase. Von außen betrachtet, zeigen die Nieren folgende Bereiche:

• Nierenkapsel: Eine transparente, faserige Hülle, die die Niere umgibt und schützt.
• Nierenrinde: Die äußere, dunkelrote Zone, die hauptsächlich aus Bindegewebe besteht.
• Nierenmark: Eine hellere Zone als die Rinde, bestehend aus pyramidenförmigen Strukturen, den sogenannten Nierenpyramiden (oder Malpighi-Pyramiden). An der Spitze jeder Pyramide befindet sich eine Nierenpapille, die in einen Nierenkelch

Die menschliche Spezies und Darwins Erbe

Obwohl Charles Darwin es nicht explizit so formulierte, war die Idee, dass der Mensch eher ein Produkt der Evolution als göttlicher Schöpfung ist, in seinem Werk impliziert.

Kulturelle Evolution und menschliche Natur

Unsere Entwicklung ist auch stark von „künstlichen“ oder kulturellen Entwicklungen geprägt, die bei anderen Tieren nicht zu finden sind, wie die Fürsorge für ältere und behinderte Individuen. Aus dieser Perspektive ist der Mensch ein „natürlich normales“ Tier, da er sowohl das Beste als auch das Schlechteste hervorbringen kann.

Die geologische Zeitskala und das Aufkommen des Lebens

Unsere Spezies, der Homo sapiens sapiens, ist geologisch betrachtet sehr jung. Unser Planet entstand...

Die Gen-Revolution: Biotechnologie

Historische Einführung

Friedrich Miescher: Entdeckung der Nukleinsäure

Der Schweizer Biologe Friedrich Miescher arbeitete mit Kernen weißer Blutkörperchen und entdeckte dabei eine seltsame Substanz, die er Nuclein nannte. Später wurde diese als Desoxyribonukleinsäure (DNA) bekannt. Er veröffentlichte seine Arbeit im Jahr 1871.

Frederick Griffith: Das Transformationsprinzip

Frederick Griffith (1879-1941), ein britischer Genetiker und medizinischer Offizier, entdeckte das sogenannte „Transformationsprinzip“. Er führte ein berühmtes Experiment durch, das als eines der ersten zeigte, dass Bakterien genetische Informationen durch einen Prozess namens Transformation übertragen konnten. Das Transformationsprinzip...

Gentechnik: Grundlagen und Anwendungen

Gentechnik ist definiert als die Gesamtheit der Techniken, die es ermöglichen, das genetische Material eines Lebewesens zu manipulieren, d.h. Gene zu modifizieren. Diese Manipulation besteht im Wesentlichen aus:

• Einführung neuer Gene in das Genom.
• Löschen bestehender Gene in einem Genom.
• Änderung der in einem gegebenen Gen enthaltenen Informationen.

Die neuen genetischen Kombinationen werden in Organismen eingebracht und können an nachfolgende Generationen weitergegeben werden. Sie wird auch als rekombinante DNA-Technologie bezeichnet, da die meisten Techniken auf der Rekombination von DNA-Fragmenten beruhen.

Werkzeuge der Gentechnik

Um neue Kombinationen des genetischen Materials zu erhalten, benötigt...

Die Zellwand

Die Zellwand ist eine Hülle, die bei Bakterien, Pflanzen, Algen und Pilzen vorkommt.

Chemische Zusammensetzung

Bei Pilzen besteht sie aus Chitin (einem Polymer). Bei den meisten Algen und höheren Pflanzen besteht sie aus Cellulose. Cellulose ist ein lineares Polymer aus Tausenden von Glucose-Monomeren, die lange Ketten bilden und sich zu starken Mikrofibrillen verbinden. Diese Mikrofibrillen sind mit zwei weiteren Polysacchariden assoziiert: Hemicellulose und Pektin.

Struktur

Die Zellwand besteht aus zwei Schichten: der Mittellamelle und der Primärwand. Wenn die Zelle reift, bildet sie eine dritte Schicht, die sogenannte Sekundärwand, zwischen der Plasmamembran und der Primärwand aus.

• Mittellamelle: Sie liegt zwischen den Primärwänden