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

Krebs-Zyklus (Citratzyklus)

Der von Hans Adolf Krebs entdeckte Zyklus, auch bekannt als Citratzyklus, ist eine Reihe von Redoxreaktionen. Er findet in der mitochondrialen Matrix eukaryotischer Zellen statt und besteht aus einer Abfolge von Reaktionen, die Acetyl-Coenzym A (Acetyl-CoA) vollständig zu CO₂ oxidieren.

Die Coenzyme NAD⁺ und FAD nehmen dabei Elektronen auf und werden zu NADH und FADH₂ reduziert. Diese Elektronen werden anschließend an die Elektronentransportkette abgegeben, wodurch NAD⁺ und FAD regeneriert werden und der Zyklus fortgesetzt werden kann.

Phasen des Krebs-Zyklus

1. Acetyl-CoA (C2) bindet an Oxalacetat (C4) und bildet Citrat (C6).
2. Isomerisierung: Citrat wird zu Isocitrat umgewandelt.
3. Oxidation und Decarboxylierung:

Herstellung eines Transgenen Organismus (GVO)

Die Herstellung eines transgenen Organismus erfolgt in zwei Hauptstufen, um das gewünschte Gen in das Genom einer Zielzelle einzuführen.

Erste Stufe: Einführung des Gens

1. DNA-Extraktion: Die gesamte DNA wird aus der Zelle extrahiert, die das interessierende Gen enthält.
2. Gen-Lokalisierung: Das Gen und seine genauen Positionen werden lokalisiert, indem das DNA-Fragment, das es enthält, isoliert wird.
3. Gen-Klonierung: Das Gen wird kloniert, da es unmöglich ist, mit nur einer Kopie zu arbeiten.
4. Rekombinante DNA: Exogene Genfragmente werden hinzugefügt, um die spätere Ablesung zu erleichtern. Die so gebildete rekombinante DNA wird als Vektor (oder Konstrukt) bezeichnet.
5. Transgen-Einführung: Das Transgen

Aufstieg des Rohsaftes im Xylem

Der Aufstieg des Rohsaftes von den Wurzeln zu den Blättern erfolgt über das interne Leitsystem, das sogenannte Xylem. Das Wasser fließt aufgrund eines Spannungsgefälles aufwärts. Dies wird durch zwei Hauptursachen ermöglicht:

• Transpirationssog: Durch den Wasserverlust der Blätter bei der Photosynthese und der Transpiration über die Spaltöffnungen entsteht ein wichtiger negativer Druck (Sog).
• Wurzeldruck: Da die osmotische Konzentration im Boden niedriger ist als im Inneren der Wurzeln, wird ein einwärts gerichteter Wasserstrom erzeugt.

Gasaustausch und molekulare Prozesse

Es gibt viele Bereiche, in denen sich gasförmige Moleküle über Interzellularräume leicht verteilen können. Die Atemfrequenz pflanzlicher...

Abfälle

Stickstofffreie Produkte

Dazu gehören CO₂, H₂O, Mineralsalze und Gallenfarbstoffe. CO₂ wird über die Atmung abgegeben, H₂O über das Ausscheidungssystem und den Schweiß, Mineralien über den Urin und Schweiß sowie Gallenfarbstoffe über das Verdauungssystem.

Stickstoffhaltige Verbindungen

Diese Verbindungen sind hochgiftig und werden in Form verschiedener Substanzen abgebaut, darunter Ammoniak, Harnsäure und Harnstoff. Man unterscheidet drei Gruppen:

• Ammoniotelisch: Das Ausscheidungsprodukt ist Ammoniak. Aufgrund der hohen Toxizität können dies nur Lebewesen ausscheiden, die über ausreichend Wasser verfügen.
• Uricotelisch: Das Produkt ist Harnsäure, die in kristalliner Form ausgeschieden wird. Ihre Toxizität ist gering

Kreislaufsysteme

Offener Kreislauf

Bei einem offenen Kreislauf fließen die zirkulierenden Flüssigkeiten nicht ausschließlich innerhalb von Blutgefäßen. Stattdessen baden sie die Körperzellen und Gewebe direkt in offenen Körperhöhlen, die schließlich teichartige Strukturen bilden.

Geschlossener Kreislauf

Die zirkulierenden Flüssigkeiten bewegen sich bei einem geschlossenen Kreislauf innerhalb eines Gefäßsystems. Der Austausch von Flüssigkeit mit den Zellen erfolgt über Kapillaren, ausgenommen in Fällen von Blutplasma und bestimmten Blutzellen wie Lymphozyten. Nährstoffe und Gase werden durch Diffusion über die Kapillarwände ausgetauscht. Geschlossene Kreisläufe können einfach oder doppelt sein.

Einfacher Kreislauf

Er besteht aus...

Was ist die aerobe Atmung?

Die aerobe Atmung (Zellatmung) ist eine Art des Energiestoffwechsels, bei dem Lebewesen Energie aus organischen Molekülen wie Glucose extrahieren. Dies geschieht durch einen komplexen Prozess, bei dem Kohlenstoff oxidiert wird und molekularer Sauerstoff aus der Luft als Elektronenakzeptor dient. Bei anderen, selteneren Varianten (der anaeroben Atmung) fungiert ein anderes Oxidationsmittel als Sauerstoff. Die aerobe Atmung ist der Hauptgrund, warum aerob lebende Organismen Sauerstoff benötigen. Sie findet vor allem in eukaryotischen Zellen sowie bei einigen Bakterienarten statt.

Sauerstoff kann, wie jedes unpolare Gas, biologische Membranen ungehindert passieren. Er durchdringt zunächst die Plasmamembran und anschließend...

Ernährung bei Moosen. Samenlose Pflanzen sind klein und zeigen eine Thallus-Organisation. Obwohl sie es geschafft haben, die terrestrische Umwelt ohne eigentliche Wurzeln zu kolonisieren, nehmen sie Wasser und gelöste Mineralien auf und transportieren sie ohne vaskuläres Gewebe.

Ernährung bei Kormophyten. Ernährungsprozess: * Aufnahme von Wasser und Mineralien durch die Wurzeln (die Wurzeln der Pflanzen sind mit Wurzelhaaren bedeckt, das ganze Gebiet ist pilifera) * Der Transport von Rohsaft * Austausch von Kohlendioxid-Gas, Kohlenstoff und Sauerstoff. * Der Transport des erzeugten Saftes.

Transport von Rohsaft durch das Xylem. Das Wasser und die Mineralsalze, die in das Xylem gelangen, werden durch den Rohsaft transportiert. Der Transport...

Endokrines System und Hormone

Hormonelles bzw. endokrines System. Es besteht aus Hormonen, die als chemische Botenstoffe auf Zielzellen (Target-Zellen) wirken und die Körperfunktionen steuern und koordinieren.

Chemische Natur der Hormone

Die chemische Natur der Hormone ist vielfältig: Protein-Hormone (z. B. Wachstumshormon), Aminosäurederivate (Adrenalin, Thyroxin), Peptide (Glucagon, Insulin) und Steroide (Kortison).

Sekretorische Zellen

Hormone werden von spezialisierten Zellen produziert, deren Hauptfunktion die Sekretion ist (hormonelle und neurosekretorische Zellen). Die Hormonausschüttung ist eine zelluläre Funktion, z. B. bei Epithelzellen des Verdauungssystems.

Endokrine Drüsenzellen

Endokrine Drüsenzellen gruppieren sich, und ihre...

Aufbau und Eigenschaften des Bindegewebes

Bindegewebe bilden eine heterogene Gruppe von Geweben mit vielfältigen Funktionen. Sie zeichnen sich durch folgende Merkmale aus:

• Zellen: Sie sind in relativ geringer Anzahl vorhanden und weisen eine große Vielfalt auf.
• Interzellularraum: Der Raum zwischen den Zellen wird durch eine Interzellularsubstanz ausgefüllt, die von den Zellen selbst produziert wird.
• Proteinfasern: Kollagen- und Elastinfasern verleihen dem Gewebe Festigkeit und Elastizität.
• Grundsubstanz: Eine gallertartige Substanz, die reich an Polysacchariden und Proteinfasern ist.

Lockeres Bindegewebe

Es füllt die Zwischenräume zwischen Organen und Geweben aus. Es enthält eine reichliche Grundsubstanz, in die Blutgefäße und Nerven eingebettet...

Chromatin: Struktur und Funktion

Chromatin ist die Menge an DNA, die mit speziellen Proteinen, den sogenannten Histonen, assoziiert ist. Dieses Material befindet sich im Zellkern eukaryotischer Zellen und erscheint als ein Netz aus dünnen Fäden.

Chromatin ist die Form, in der DNA vorliegt, wenn sie zugänglich sein muss, d.h. wenn die darin enthaltene Information in Form von Boten-RNA (mRNA) kopiert (transkribiert) und ins Zytoplasma der Zelle transportiert werden soll, damit die Ribosomen sie lesen, übersetzen und das entsprechende Protein herstellen können.

Vom Chromatin zum Chromosom

Wenn der Zellkern den Prozess der Zellteilung (Mitose und Meiose) beginnt, verdichtet sich das Chromatin progressiv. Dies führt zur Bildung diskreter und unabhängiger...