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

Klassifizierung von Membranproteinen

Membranproteine werden basierend auf ihrer Bindung an die Lipiddoppelschicht in zwei Gruppen unterteilt: integrale und periphere Proteine.

Integrale Membranproteine

Integrale Proteine sind fest mit den Membranlipiden verbunden. Sie durchqueren die Lipiddoppelschicht ein- oder mehrmals und werden als Transmembranproteine bezeichnet. Andere integrale Proteine befinden sich außerhalb der Lipiddoppelschicht, sind jedoch kovalent an ein Lipid gebunden.

Periphere Membranproteine

Periphere Proteine befinden sich auf beiden Seiten der Lipiddoppelschicht. Sie sind schwach durch nicht-kovalente Bindungen an die polaren Köpfe der Lipide oder an andere integrale Proteine gebunden. Viele dieser Membranproteine sind als...

Die DNA-Replikation

Kurz vor der Zellteilung wird die DNA repliziert, damit die Tochterzellen die gleiche genetische Information wie die Stammzelle erben. Die genetische Information wird über Gene übermittelt. Im Allgemeinen dient jeder DNA-Strang als Vorlage. Spezifische Enzyme, die DNA-Polymerasen, fügen nacheinander Nukleotide hinzu. So bildet sich eine neue Kette, die komplementär zur Vorlage ist und identisch mit der Kette, die zuvor damit verbunden war. Es entstehen zwei identische DNA-Doppelstränge.

Gelegentlich treten während der DNA-Replikation Fehler auf, die zu Mutationen führen können. Einige dieser Mutationen verursachen bestimmte Krankheiten. Die präzise Komplementarität der Basen ist von außerordentlicher Bedeutung,...

Grundlagen des Knochengewebes

Der Knochen ist ein wesentlicher Bestandteil der Körpermasse bei Wirbeltieren. Es handelt sich um ein Gewebe aus einer interzellulären Substanz, die reich an Mineralien wie Calcium (Ca) und Phosphor (P) ist.

Die drei Zelltypen des Knochens

Das Gewebe enthält drei Arten von Zellen:

• Osteozyten: Dies sind kleine Zellen, die in Gruppen von 4 bis 6 Zellen in Knochenlücken (Lakunen) liegen. Sie stellen die wichtigsten Zellen des Knochengewebes dar.
• Osteoblasten: Hierbei handelt es sich um große Zellen im äußeren Teil der Knochen, deren Funktion die Bildung von neuem Knochengewebe ist.
• Osteoklasten: Diese befinden sich im inneren Teil der langen Knochen, vor allem im Knochenschaft (Diaphyse). Ihre Aufgabe ist es, Knochen

Vorkommen und Struktur der DNA

DNA kommt im Zellkern vor und ist Bestandteil der Chromosomen sowie einiger Zellorganellen wie Chloroplasten und Mitochondrien.

Struktur der DNA-Doppelhelix

Der größte Teil der DNA-Moleküle bildet eine Doppelhelix, die aus zwei Ketten von Nukleotiden besteht, welche sich wie eine Spule um eine imaginäre Achse winden. Die beiden Ketten sind antiparallel angeordnet und verlaufen in entgegengesetzte Richtungen (5'-3' und 3'-5').

• Die stickstoffhaltigen Basen sind zum Inneren der Doppelhelix gerichtet.
• Die Pentosen und Phosphatgruppen bilden das äußere Skelett.
• Die Struktur ist durch Wasserstoffbrücken zwischen den komplementären Basenpaaren stabilisiert.

Funktion der DNA

• Die DNA ist der Träger der genetischen Information.

MEMBRAN
Sie sind glatt, die Blätter als selektiv durchlässige Barrieren zu verhalten, um physikalisch-chemischen Bedingungen zu halten.
Sie hat eine asymmetrische Struktur. Die Struktur besteht aus einer Lipid-Doppelschicht, dass die grundlegende strukturelle Komponente darstellt, und eine Reihe von Proteinen auf beiden Seiten der Doppelschicht verteilt oder in sie eingetaucht, zuständig für spezifische Aktivitäten. (asymmetrische Struktur) Referrals Fluid-Mosaik Modell von Singer und Nicholson vorgeschlagen.
Lipid-Doppelschicht: Diese besteht aus Phospholipiden (50%) und eine Reihe von Proteinen (50%)
Eigenschaften von Lipid-Doppelschichten
In der Lipide sind: Phospholipide, Glykolipide und Cholesterin. All diese Komponenten sind...

Grundlagen der Zelltheorie

Alle Lebewesen bestehen aus einer oder mehreren Zellen. Die Zelle ist die strukturelle und funktionelle Einheit von Lebewesen. Zellen sind die einfachsten Lebensformen, die alle Funktionen eines Lebewesens besitzen.

Endosymbiontentheorie

Bestimmte Organellen stammen von Bakterien ab, die von einer Urzelle phagozytiert wurden. Mitochondrien entwickelten sich aus anaeroben Bakterien; Chloroplasten wurden später von eukaryotischen Zellen aus photosynthetischen Bakterien phagozytiert (symbiotische Beziehung).

Die Plasmamembran

Die Plasmamembran ist eine kontinuierliche Hülle, die die Zelle umgibt, ihr Individualität verleiht und sie von ihrer Umgebung trennt. Sie besteht aus einer Lipid-Doppelschicht, in der Proteine und...

Das spezifische Immunsystem

Es agiert gezielt gegen eine bestimmte Art von Erreger, sei es ein Bakterium, ein Virus, ein Protozoon oder ein Pilz. Es wird von einer Art weißer Blutkörperchen, den Lymphozyten, gebildet.

Es gibt zwei Arten von Lymphozyten:

• B-Lymphozyten
• T-Lymphozyten

B-Lymphozyten: Humorale Immunantwort

Wenn B-Lymphozyten mit fremden Antigenen in Kontakt kommen, lösen sie die Bildung von Proteinen, den sogenannten Antikörpern, aus. Diese Antikörper sind spezifisch und wirken nur gegen den Erreger, der ihre Bildung ausgelöst hat.

B-Lymphozyten können sich an Antigene erinnern und bei erneutem Kontakt schnell neue Antikörper produzieren. Aus diesem Grund gibt es Infektionskrankheiten, die man oft nur einmal im Leben bekommt, da...

Das Zytoskelett

Das Zytoskelett ist ein Netzwerk aus Proteinfilamenten im Zytosol, das zur Morphologie, internen Organisation und Bewegung der Zelle beiträgt.

Mikrofilamente (Aktin)

Diese Filamente haben einen Durchmesser von 7 nm und kommen in eukaryotischen Zellen in zwei Formen vor:

• G-Aktin: Ein globuläres Protein. Das Protein Profilin verhindert dessen Polymerisation.
• F-Aktin: Ein Polymer, das aus zwei verdrillten Aktinsträngen besteht.

Mikrofilamente enthalten Aktin-assoziierte Proteine, die ihre Eigenschaften verändern, wie etwa die Verbindung mit der Plasmamembran (?-Aktin) oder die Beteiligung an der Muskelkontraktion (Myosin, Tropomyosin, Thymosin). Sie bilden ein dichtes Netzwerk unter der Plasmamembran (Rinde), das die Zellform stabilisiert,...

Zytoplasma: Definition und Bestandteile

Das Zytoplasma ist der Teil der Zelle, der sich zwischen der Plasmamembran und der Kernmembran befindet. Es besteht aus dem Hyaloplasma (oder Zytosol) und den darin eingebetteten Organellen und Strukturen, einschließlich des Zytoskeletts.

Das Hyaloplasma ist eine wässrige Lösung (70-85% Wasser, 15-30% andere Bestandteile) und enthält gelöste oder suspendierte Komponenten wie Kohlenhydrate, Lipide, Aminosäuren, Proteine, Nukleoside, Nukleotide, Nukleinsäuren, Mineralsalze und Ionen.

Zytoskelett: Struktur und Funktion

Das Zytoskelett ist ein Netzwerk aus langen, dünnen Proteinfäden, das sich durch das gesamte Zytoplasma erstreckt. Es ist verantwortlich für:

• Formgebung der Zelle
• Zellbewegung
• Bewegung

Zelluläre Verbindungen und Membrandifferenzierungen

In einigen Bereichen der Zellmembran können spezifische Anpassungen auftreten. Dies kann die Invagination von Mikrovilli zur Vergrößerung der Membranoberfläche bedeuten oder die Bildung von Verbindungen zwischen Zellstrukturen, die im Wesentlichen der mechanischen Haftung von Geweben dienen.

Mechanische Zellverbindungen

Diese Verbindungen treten in Geweben auf, die starker Beanspruchung ausgesetzt sind, wie z. B. zur Stabilisierung von Epithelzellen oder Herzmuskelzellen. Ihre Hauptfunktion ist die mechanische Festigkeit der Zellunion. Sie werden in verschiedene Klassen eingeteilt:

Adhäsionsbänder (Adherens Junctions)

• Entstehen durch die Bindung von Transmembranproteinen beider Zellen.
• Intrazellulär