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

Organellen der Zelle

Endoplasmatisches Retikulum: Das endoplasmatische Retikulum ist ein System aus röhrenförmigen und membranösen Vesikeln, die untereinander verbunden sind und sich durch die gesamte Zelle erstrecken können. Es gibt zwei Formen:

• Glattes ER (Normal): Es ist mit der Synthese von Lipiden verbunden.
• Raues ER (Rough): Es ist mit Ribosomen besetzt und produziert Proteine.

Funktionen: Das ER ermöglicht den intrazellulären Stofftransport (passiv und aktiv), verteilt die Produkte, die in der Zelle hergestellt werden, und ist an der Hydroxylierung beteiligt, durch die giftige Stoffe unschädlich gemacht werden.

Golgi-Apparat: Der Golgi-Apparat besteht aus abgeflachten, membranösen Säckchen (Zisternen), von denen kleine Vesikel abgeschnürt...

Nicht-zyklischer Elektronentransport

Der nicht-zyklische Elektronentransport findet in der Lichtphase der Photosynthese statt. Er beinhaltet den Transport von Elektronen von H₂O zu NADP⁺ durch die Photosynthesekette. Diese Kette besteht aus einer Reihe von Molekülen, die Elektronen aufnehmen (reduziert werden) und an andere Moleküle abgeben (oxidiert werden) können.

Dieser Transport ist nicht spontan. Elektronen bewegen sich von Verbindungen in einem niedrigeren Energiezustand zu Verbindungen in einem höheren Energiezustand (im Gegensatz zum spontanen Transport von NADH zu O₂). Damit der Elektronentransport von H₂O zu NADP⁺ stattfinden kann, wird Lichtenergie benötigt. Diese Energie wird von den Pigmenten der Photosysteme I und...

Grundlagen der Genetik und Molekularbiologie

Wichtige Begriffe der Genetik

Genotyp

Der Genotyp ist die genetische Konstitution eines Individuums oder einer ganzen Reihe von Genen. Beispiele: AA, Aa.

Phänotyp

Der Phänotyp ist der äußere Ausdruck des Genotyps, der die sichtbaren Merkmale eines Individuums darstellt. Beispiele: Gelb, Grün.

Allele

Allele sind jede der Varianten eines Gens. Für jedes Gen besitzt ein Individuum ein Paar von Allelen, die durch Buchstaben wie A (dominant) und a (rezessiv) dargestellt werden.

Heterozygot

Ein Heterozygot ist ein Individuum, das zwei verschiedene Allele für ein bestimmtes Gen trägt. Beispiel: Aa.

Mendelsche Regeln der Vererbung

Das Mendelsche Modell beschreibt die Vererbung genetischer Merkmale durch eine...

Exkretionssysteme bei Wirbeltieren

Die verschiedenen Ausscheidungsorgane bei Wirbeltieren sind essenziell für den Stoffwechsel. Die Nieren sind dabei besonders wichtig. Sie bestehen aus zahlreichen Nephronen, in denen Urin gebildet wird – eine Flüssigkeit, die aus Wasser und Abfallstoffen besteht.

Die Niere und das Nephron der Säugetiere

Die Nieren befinden sich in der Bauchhöhle. Es handelt sich um bohnenförmige, stark durchblutete Organe. Das Blut fließt durch die Nierenarterie ein und tritt durch die Nierenvene wieder aus.

Im Längsschnitt einer Niere lassen sich folgende Bereiche unterscheiden:

• Nierenkapsel: Die äußere Schicht aus Bindegewebe.
• Nierenrinde: Körniges Aussehen durch die Malpighi-Körperchen.
• Nierenmark: Quergestreiftes

Besondere Fortpflanzungsstrategien

Männliche Seepferdchen und ihre Bruttasche

Männliche Seepferdchen besitzen eine Bruttasche am unteren Teil ihres Körpers, nahe dem Schwanz. Dort werden die Eier abgelegt und verbleiben, bis die Jungtiere schlüpfen.

Beuteltiere und das Marsupium

Bei Beuteltieren entwickeln sich die unreifen Jungtiere in einer speziellen Tasche, dem Marsupium. Dort können sie die Brustdrüse erreichen und verbleiben geschützt, bis sie vollständig entwickelt sind.

Verhalten und Anpassung

Verhaltensänderungen und Migration

Verhalten oder Verhaltensänderungen bestehen darin, dass Organismen ihr Verhalten an die Umwelt anpassen oder sich regelmäßig an andere Orte begeben, wenn die Umweltbedingungen ungünstig sind, wie zum Beispiel...

Grundlagen der Molekularbiologie und Genetik

RNA-Typen und ihre Funktionen

• Messenger-RNA (mRNA): Trägt genetische Information von der DNA zu den Ribosomen.
• Transfer-RNA (tRNA) und ribosomale RNA (rRNA): Sind wesentliche Elemente der Translation (Proteinbiosynthese) sowie verschiedene Arten von regulatorischen RNAs.

Das Operon-Modell der Genregulation

Das Operon-Modell der prokaryotischen Genregulation wurde 1961 von François Jacob und Jacques Monod vorgeschlagen. Die Idee wurde durch das Phänomen der Enzyminduktion inspiriert. Gruppen von Genen, die zusammenhängende Proteine kodieren, sind in Einheiten zusammengefasst, die als Operon bekannt sind.

Bestandteile eines Operons

Ein Operon besteht aus einem Operator, einem Promotor, einem Regulatorgen...

Hominiden-Evolution: Die Entwicklung des Menschen

Vor 1 bis 2 Millionen Jahren erschien in Ostafrika der erste Werkzeugmacher, was das Auftreten des ersten Menschen markiert: Homo habilis.

Darauf folgte der Hominide Homo ergaster. Dieser unternahm eine große Reise und verbreitete sich in Afrika und vor 1,5 Millionen Jahren auch in Indonesien und China.

Der Wandel führte zu Homo erectus. Dieser Hominide erreichte eine Höhe von bis zu 1,80 m, hatte einen großen Kopf, war Fleischfresser und beherrschte das Feuer. Er existierte bis vor etwa 50.000 Jahren.

Die aktuellen Hominiden, der Neandertaler (Homo neanderthalensis) und der Homo sapiens (die Art, zu der wir gehören), entstanden vor 200.000 Jahren. Homo sapiens besiedelte ganz Europa und widmete...

Ursprung des Lebens und Evolutionstheorien

Die präbiotische Synthese: Ursprung des Lebens

Historische Ansätze und aktuelle Hypothesen

• Die präbiotische Synthese: Nach den Erfahrungen von Pasteur wird das Problem des Ursprungs des Lebens seit über 60 Jahren neu betrachtet. Im Jahr 1920 wurde eine neue Version der Theorie der spontanen Generation entwickelt, die auf die schrittweise Vereinigung von Lebensmolekülen abzielte.
• Entwicklung von einfachen anorganisch-organischen Molekülen zu komplexeren organischen Molekülen.
• Kondensation einfacher Moleküle zu komplexeren organischen Molekülen.
• Bildung organischer Aggregate in der molekularen „Ursuppe“ als kleine Tröpfchen oder Koazervate.

Neuinterpretation der präbiotischen Synthese

• Aktuelle

Tödlichste Krankheiten

Einige Krankheiten wie Tuberkulose, Lungenentzündung, Malaria und AIDS verursachen fast 90% der Infektionskrankheiten in Entwicklungsländern. Aus dem Auftreten von AIDS entsteht jedes Jahr eine neue SARS-Krankheit. Keime werden von einem Unbekannten übertragen und bleiben seit Jahren in ihrer Heimat, wie Ebola, das durch Kontakt zu Zerstörung führt, und andere Mutationen wie Deven.

Wieder auftretende Krankheiten

Einige Regionen sind betroffen, in denen Krankheiten für ausgerottet gehalten wurden, zum Beispiel:

• Cholera (in Südamerika nach einem Jahrhundert)
• Tuberkulose (Rückkehr nach Osteuropa und Subsahara-Afrika)
• Dengue-Fieber (begrenzte Ausbreitung nach Südostasien, Nord- und Südamerika)
• Malaria (trotz des Einsatzes

Das Immunsystem und seine Funktionen

Das Immunsystem dient der Abwehr von Krankheitserregern (Infektionen, einschließlich Viren, Bakterien und Protozoen), die zu Verletzungen und Krankheiten führen können.

Eigenschaften des Immunsystems

• Erkennung von Antigenen (AG).
• Antwort (Neutralisierung).
• Gedächtnis (Erwerb von Immunität).

Angeborene (Unspezifische) Immunität

Diese Abwehr ist sofort vorhanden, zeichnet sich durch eine schnelle Reaktionszeit aus und bildet die erste Hürde der Verteidigung.

Abwehrmechanismen

Externe Abwehr (Barrieren)

• Haut (Leder)
• Schleimhäute (Mukosa)
• Bakterielle Mikrobiota

Die Haut

• Epidermis: Schutzfunktion, kontinuierliche Abschuppung, Schweißdrüsen und Sekrete.
• Dermis: Lockeres Bindegewebe (Fibroblasten, Abwehrzellen wie Makrophagen,