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

Meiose I: Die erste Reifeteilung (Reduktionsteilung)

Die Meiose I, auch Reduktionsteilung genannt, halbiert die Chromosomenzahl. Aus einer diploiden Zelle (Meiozyt) entstehen zwei haploide Zellen. Die Meiose I gliedert sich in vier Phasen: Prophase I, Metaphase I, Anaphase I und Telophase I.

Prophase I

Dies ist die längste Phase und kann Monate oder Jahre dauern. Am Ende der Prophase zerfallen die Kernhülle und der Nukleolus. Die Spindelapparat bildet sich, ähnlich wie in der mitotischen Prophase. Zwei einzigartige Ereignisse der Meiose finden statt: Crossing-over und genetische Rekombination.

Zur besseren Übersicht wird die Prophase I in fünf Stadien unterteilt:

• Leptotän
• Zygotän
• Pachytän
• Diplotän
• Diakinese

Leptotän

Die Chromosomen beginnen...

Evolutionismus und Fixismus

Nach der biologischen Auffassung des Fixismus wird behauptet, dass die vorhandenen Lebewesen unveränderlich und unabhängig voneinander waren und dass alle ihre Merkmale im Laufe der Zeit mit den gleichen Grundlagen bestehen blieben.

Aus den Werken von Lamarck und Darwin entstand die Evolutionstheorie. Diese behauptet, dass das Universum und das Leben in all seinen Erscheinungsformen – und daher alle Arten – das Ergebnis von Veränderung und Anpassung sind. Diese Theorie wird als Entwicklung bezeichnet. Sie argumentiert, dass heute lebende Arten von anderen, bereits verschwundenen Arten abstammen, welche wiederum von anderen abstammen, bis man die ersten lebenden Organismen erreicht, von denen sie alle herkommen.

Nukleoside

Sie entstehen durch die Verknüpfung einer Stickstoffbase mit dem C1-Atom einer Pentose über eine N-glykosidische Bindung. Ist die Base ein Purin, endet der Name auf -osin (z. B. Adenosin), ist sie ein Pyrimidin, endet er auf -idin (z. B. Cytidin). Handelt es sich bei der Pentose um Desoxyribose, wird das Präfix Desoxy- vorangestellt (z. B. Desoxyadenosin oder Desoxycytidin).

Nukleotide

Dies sind Phosphorsäureester der Nukleoside. Sie entstehen durch die Veresterung eines Nukleosids mit einem Molekül Phosphorsäure (Phosphat). Die Esterbindung wird zwischen der Hydroxylgruppe am C5'-Atom der Pentose und der Phosphorsäure ausgebildet. Sie werden benannt, indem man die Endung des Nukleosids durch -ylat ersetzt oder indem man -monophosphat...

Ernährung der Moose

Moose (Bryophyten) haben keine echten Gewebe oder Organe wie Wurzeln, Stängel oder Blätter. Die Nährstoffe gehen direkt von Zelle zu Zelle durch Diffusion und aktiven Transport. Moose benötigen für ihre Ernährung ständig feuchte Umgebungen.

Ihre Struktur ist nicht äquivalent zu der von höheren Pflanzen. Moose haben eine falsche Wurzel, Rhizoid genannt, oder sind gerade dabei, einen Körper zu bilden. Die blattähnliche Struktur dient der Photosynthese. Da ihre Zellen kein Lignin haben, verfügen die Pflanzen über keine Leit- oder Stützsysteme, und die Nährstoffe bewegen sich sehr langsam. Da Moose keine Wurzeln haben, um Wasser aus dem Boden aufzunehmen, müssen sie es direkt aus der Luft aufnehmen und zu den...

Evolution des Verdauungssystems

Die Evolution des Verdauungssystems begann bei primitiven Organismen mit extrazellulärer Verdauung. Bei Mikrophagen gelangten Nahrungsteilchen in den Magen-Darm-Trakt, wo Verdauung und Resorption stattfanden. Das ursprüngliche Verdauungssystem besaß nur eine einzige Öffnung, die sowohl als Mund als auch als Anus fungierte. Bei Nematoden (Fadenwürmern) traten bereits zwei Öffnungen auf: der Mund für die Nahrungsaufnahme und der Anus für die Ausscheidung (Egestion).

Entwicklung spezialisierter Strukturen

Parallel zur Ernährung von Makrophagen entwickelten sich spezielle Strukturen für die Nahrungsaufnahme, wie Kiefer und Zähne. Zudem entstand eine Muskulatur, die zur Erzeugung von Peristaltik fähig ist,...

Die chemischen Grundlagen des Lebens

Das Rezept des Lebens: Es gibt 90 natürliche chemische Elemente, von denen nur etwa 20 Elemente am Leben beteiligt sind. Es besteht eine Beziehung zwischen der Erdkruste und dem menschlichen Körper. Lebende Materie besteht im Wesentlichen aus Wasserstoff, Sauerstoff und Kohlenstoff.

Wasser: Das universelle Lösungsmittel

Wasser ist ein Lösungsmittel und muss die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen ermöglichen, die hoch genug sind, um Leben zu erhalten.

Kohlenstoff: Baustein komplexer Moleküle

Kohlenstoff hat die Oxidationszahl IV, was bedeutet, dass es vier mögliche Bindungen eingehen kann. Dies ermöglicht die Bildung von sehr langen Ketten und die Schaffung von Tausenden verschiedener Verbindungen (...

Menschwerdung

Die Menschwerdung beschreibt den evolutionären Prozess, der eine Tierart zu dem machte, was wir heute als Menschen definieren – geprägt durch die Fähigkeit, Tätigkeiten durch Sprache zu steuern. Dieser Prozess ist das Ergebnis von Vererbung, Evolution, Notwendigkeit und Zufall.

Die im 19. Jahrhundert etablierten Parameter der Vererbung verloren durch das Studium von Fossilien an Bedeutung. Wissenschaftler führten den Zufall als neuen Faktor ein, um die Entstehung der Arten zu erklären. Die Existenz der Spezies basiert heute auf zwei grundlegenden Mechanismen:

• Intrinsische Mechanismen: Genetische Mutationen verändern Gene, wodurch Individuen mit neuen Eigenschaften entstehen.
• Extrinsische Mechanismen: Umweltfaktoren wie Klima

Charles Darwin: Begründer der Evolutionstheorie

Charles Robert Darwin (12. Februar 1809 – 19. April 1882) war ein englischer Naturforscher, der postulierte, dass alle Arten von Lebewesen im Laufe der Zeit aus einem gemeinsamen Vorfahren entstanden sind, und zwar durch einen Prozess, der als natürliche Selektion bezeichnet wird. Die Tatsache der Evolution wurde bereits zu seinen Lebzeiten von der wissenschaftlichen Gemeinschaft und einem Großteil der Öffentlichkeit akzeptiert. Allerdings wurde seine Theorie der Evolution durch natürliche Selektion erst in den 1930er Jahren als primäre Erklärung für den Evolutionsprozess anerkannt und bildet heute die Grundlage der modernen evolutionären Synthese. Die wissenschaftlichen Entdeckungen...

Biogeochemische Kreisläufe

• Abbau von organischem Material in einer Weise, die von Pflanzen verwendet werden kann.
• Die Pflanzen nehmen die im Boden und Wasser gespeicherten, verfügbaren Nährstoffe auf und lagern sie in ihrem Gewebe ein.
• Nährstoffe werden entlang der Nahrungskette von einer trophischen Ebene zur nächsten weitergegeben.
• Die Überreste der Lebewesen werden durch die Einwirkung von Zersetzern in einfache organische Verbindungen aufgebrochen.

Quellen von Luftschadstoffen

• Die unkontrollierte Emission von Rauch durch industrielle Aktivitäten sowie die Nutzung bestimmter Verkehrsmittel und Heizungen.
• Fabriken und Kraftwerke, die Kohle oder Erdölderivate verbrennen.
• Besorgniserregende alternde Reaktoren, bei denen Lecks auftreten können,

Vorteile der Tertiärstruktur

Verringert die Länge der DNA.
- Erleichtert den Prozess der DNA-Replikation, weil sie eine Wicklung im Uhrzeigersinn hat (dextrogyre, rechtsgängig) und es Enzyme gibt, die die DNA entspannen (levogyre, linksgängig).

In einigen Organismen existieren DNA-Fragmente, die keinen Nutzen haben: überzählige DNA-Abschnitte.

2.3. Typus der DNA: Struktur, Form und Verpackung

Bestehend aus einem Einzelstrang-DNA (single nucleotide chain) = einsträngig (gestrandet).
Bestehend aus zwei DNA-Strängen = bicatenär (doppelsträngig).

3. RNA oder Ribonukleinsäure

RNA besteht aus Ribose (Pentose), Stickstoffbasen A, G, C, U und einer Phosphorsäure- (Phosphat-)Gruppe an den Nukleotiden.
Sie ist eine Kette von Nukleotiden, verbunden...