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

Nahrungsnetze und trophische Ebenen

Nahrungsnetz: Ein Nahrungsnetz umfasst eine Gruppe von miteinander verbundenen Nahrungsketten. Ein Beispiel für eine solche Kette ist: Algen → Larven → Nase (Fisch) → Eisvogel.

Trophische Ebenen

Die trophischen Ebenen gliedern sich in: Produzenten → Primärkonsumenten → Sekundärkonsumenten → Tertiärkonsumenten → Spitzenprädatoren.

Stoffkreislauf und Energiefluss

Stoffkreislauf (Cycle of Matter)

Im Stoffkreislauf wird anorganische Materie in organische Materie umgewandelt, beispielsweise durch Destruenten wie Bakterien und Pilze.

Energiefluss (Flow of Energy)

Die Energie der Sonne wird von photosynthetischen Organismen absorbiert und in chemische Energie transformiert; diese Energie wird fixiert....

Paläontologie und frühe Evolutionstheorien

Die Paläontologie studiert die Reste von Lebewesen, die in der Vergangenheit gelebt haben. Schon seit der Antike wurden fossile Überreste von Tieren entdeckt.

Die Sintfluttheorie

Um die Existenz dieser Fossilien zu erklären, wurde die Sintfluttheorie herangezogen. Nach dieser Theorie waren die Überreste ausgestorbener Tiere eine Folge der „Sintflut Noahs“.

Die Katastrophentheorie

Da dieses Szenario nicht ausreichte, um das schrittweise Verhältnis von Fossilien zu erklären, die in sehr alten und jüngeren Schichten gefunden wurden, wurde die diluvianische Theorie durch die Theorie der Katastrophen ersetzt. Nach dieser Theorie gab es seit der Erschaffung der Welt viele Naturkatastrophen, welche...

Transport durch die Plasmamembran

Die Plasmamembran ermöglicht die selektive Durchlässigkeit. Dies wird durch die Lipiddoppelschicht erreicht, die als Barriere und zum Schutz wirkt.

Der Transport von Molekülen erfolgt auf verschiedene Weisen:

1. Passiver Transport (benötigt keine Energie)

   Moleküle bewegen sich spontan entlang ihres Konzentrationsgradienten von einer Seite der Membran zur anderen, d.h., von einer höheren zu einer niedrigeren Konzentration.

   • Einfache Diffusion
   • Erleichterte Diffusion durch Membranproteine (Kanalproteine oder Carrierproteine).

   Spezifische Liganden-gesteuerte Ionenkanäle: Wenn Liganden an einen Rezeptor-Kanal binden, ermöglichen sie die Diffusion von Ionen.

   Ionenkanäle: Spannungsabhängig.

2. Aktiver Transport (benötigt

Der Magen von Wirbeltieren

Der Magen ist eine Erweiterung des Verdauungstrakts, in dem die Nahrung eine Zeit lang gespeichert wird, bevor sie in einem fortgeschrittenen Stadium der Zersetzung in den Darm gelangt.

• Fische, Amphibien und Reptilien: spindelförmiger Magen.
• Vögel: unterteilt in einen Muskelmagen, der auf die Zerkleinerung von Nahrung spezialisiert ist, und einen Drüsenmagen.
• Säugetiere: Erreichen den maximalen Grad der Faltung.
• Wiederkäuer: Der Magen ist sehr komplex und in vier Kammern unterteilt: Pansen, Netzmagen, Blättermagen und Labmagen. Im Pansen wird das nicht gekaute Gras gespeichert, das in den Netzmagen gelangt, von wo aus es in kleinen Portionen zum Wiederkäuen hochgewürgt wird. Diese Masse wird ein zweites Mal geschluckt,

Arten von Transplantationen und Immunabwehr

Transplantationsarten und Abstoßungsrisiko

• Autotransplantation: Spender und Empfänger sind dieselbe Person. Dies wird bei Organen oder Geweben wie Haut oder Knochenteilen verwendet.
• Isotransplantation: Spender und Empfänger sind eineiige Zwillinge; es tritt keine Abstoßung auf.
• Xenotransplantation: Spender und Empfänger sind verschiedene Arten (z.B. Schweine-Herzklappen beim Menschen).
• Allotransplantation: Spender und Empfänger sind von derselben Art, aber genetisch verschieden. Dies ist die häufigste Form und birgt die Gefahr der Abstoßung.

Immunabwehr und Transplantatabstoßung

Unser Immunsystem unterscheidet zwischen Selbst und Fremd. Es versucht, fremde Eindringlinge wie Viren und Bakterien zu...

Aufbau und Funktion der Zellwand

Die Zellwand ist dick und steif und umgibt pflanzliche Zellen. Ein wesentliches Bauelement ist die vielfältige Cellulose. Das Geheimnis liegt in der Zellstruktur, die aufeinanderfolgende Schichten bildet: die mittlere Lamelle, die Primärwand und die Sekundärwand. Sie besteht aus einem starken Netzwerk von Cellulosefasern und Matrix. Die Matrix kann imprägniert sein mit:

• Lignin: Verleiht der Zellwand Steifigkeit (wie Knochengewebe).
• Cutin und Suberin: Dichten die Zellwände ab und bilden Schutzgewebe (wie bei der Rinde von Bäumen und der Epidermis von Blättern und Stängeln).
• Calciumcarbonat und Kieselsäure: Sorgen für Steifigkeit in der Epidermis vieler Blätter.

Funktion: Sie gibt der Zelle Form und Steifigkeit,...

Grundlagen der Molekularbiologie

Zyklischer Elektronentransport

Zyklischer Elektronentransport: Die Elektronen, die nach dem Erreichen von Ferredoxin freigesetzt werden, werden an das Plastochinon übertragen und folgen der Elektronentransportkette zurück zum Plastocyanin und Photosystem I.

Nukleinsäuren und ihre Struktur

Nukleinsäuren: Nukleinsäuren sind Makromoleküle, die aus sich wiederholenden Polymeren von Monomeren (den sogenannten Nukleotiden) bestehen, welche durch Phosphodiesterbindungen miteinander verbunden sind.

Arten von Nukleinsäuren

• Der enthaltene Zucker (Pentose): Desoxyribose in der DNA und Ribose in der RNA.
• Die stickstoffhaltigen Basen: Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin in der DNA; Adenin, Guanin, Cytosin und Uracil in der

Erregungsübertragung an Synapsen

Synapsen sind die Verbindungsstellen eines Neurons mit einem anderen Neuron, einer Drüsen- oder einer Muskelzelle. An ihnen können Erregungen von einem Axon auf eine andere Zelle übertragen werden.

In den Endknöpfchen befinden sich synaptische Bläschen. Sie enthalten Überträgerstoffe (Transmitter) wie Acetylcholin.

Chemische Übertragung des Aktionspotenzials

Erreichen Aktionspotenziale die Endknöpfchen einer Nervenzelle, öffnen sich dort spannungsabhängige Calciumionenkanäle, sodass Calciumionen mit dem Konzentrationsgefälle einströmen. Dadurch wandern synaptische Bläschen zur präsynaptischen Membran und verschmelzen mit ihr. Die Transmitter werden freigesetzt und verteilt.

Beeinflussung der Synapsen

Zellatmung

Glykolyse (im Zytoplasma)

Anfangssubstrat: Glukose

• Glukose wird mit 2 ATP phosphoryliert.
• Glukose trennt sich in zwei C₃-Moleküle (Lyse).
• Jedes C₃-Molekül wird oxidiert und 2 NAD⁺ werden zu NADH + H⁺ reduziert.
• 2 ADP werden zu 2 ATP phosphoryliert.

Endprodukte: 2 Pyruvat

Kopplungsreaktion (Mitochondrium)

Anfangssubstrat: 1 Pyruvat

• Pyruvat wird decarboxyliert → gibt 1 CO₂ ab.
• 1 NAD⁺ wird zu NADH + H⁺ reduziert.
• Coenzym A bindet und es entsteht Acetyl-CoA.

Citratzyklus (Matrix)

Anfangssubstrat: Acetyl-CoA

• Acetyl-CoA bindet an Oxalacetat → es entsteht Citrat (C₆).

In mehreren Reaktionsschritten passiert Folgendes:

• 2 CO₂ gehen verloren → 2 C bleiben übrig.
• 1 FADH₂ entsteht.
• 3 NAD⁺ werden zu NADH + H⁺ reduziert.
• 1 ADP wird zu ATP phosphoryliert.

Grundlagen der Zellbiologie

• Die Grundeinheit der Struktur der Lebewesen: Zelle

• Lysosomen sind zelluläre Strukturen, die gekennzeichnet sind durch: Produktion von Enzymen

• Ein Teil der Zelle, der für den Verdauungsprozess im Inneren zuständig ist: Lysosom

• Struktur, die während der Zellteilung fungiert: Centriol

• Welche der folgenden Zellen hat aufgrund ihrer Aktivität eine größere Anzahl von Mitochondrien? Die Magenzelle

• Ein Teil der Zelle, der die Proteinsynthese durchführt: Ribosom

• Die Steuerung von Zellfunktionen wird geregelt durch: Kern

• Das Molekül, das als universeller Energielieferant für zelluläre Funktionen gilt: Adenosintriphosphat (ATP)

• Im Labor des Mikrotoms wird verwendet, um: feine Schnitte zu machen

• ATP-Moleküle führen die Aktivität