Bio Lernsachen - Ja alees halt PDF

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1Struktur und Funktion lebender Systeme Systeme des Lebendigen Prokaryoten (Procyte) Definition - kein Zellkern, hundertmal kleiner als Eucyte Zellwand aus Peptidoglykan (kommt bei Eucyten nicht vor, daher oft Ansatzpunkt von Antibiotika) Zellwand und Kapsel -> Schutz vor äußeren Umwelteinflüssen - Fortsätze: Geißeln (aktive Fortbewegung), Pili (Pilus, hohle Nadel zum Austausch von DNA über Cytoplasmabrücken), Fimbrien (Borsten zum Anheften an Oberflächen) - ringförmiges DNA-Molekül + evtl. Plasmide - Genregulation mit Operon-Modell - Vesikel zur Speicherung von Substanzen - asexuelle Fortpflanzung durch Zweiteilung, Spaltung - Energiegewinnung durch Gärung oder Lichtenergie, Oxidation anorganischer Verbindungen

Eukaryoten (Eucyte), Aufbau der Zellen (tierisch und pflanzlich) Definition: - Zellen mit Zellkern - große Vielfalt an unterschiedlichen eukaryotischen Zellen - Vorhandensein von Zellorganellen - starke Kompartimentierung (in Organellen) - Organellen Mitochondrien, Golgi- Apparat und ER nur in Eucyten - andere Form der Genregulation 1

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Lea Bio Buch S. 40/41

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Unterschiede tierischer (T) und pflanzlicher Zellen (P): P besitzen dicke Zellwand, die T nicht haben, dafür besitzen T ein Cytoskelett T haben nur Zellmembran und Extrazellularraum Beide haben großen Zellkern P besitzen Chloroplasten (sammeln Energie des Sonnenlichts, bilden Zucker) und Vakuole (Speicherung von (Gift-)Stoffen, Erzeugung des Turgors) Pflanzen sind autotroph, also selbsternährt, nehmen freie Energie aus von Sonne auf  aus anorganischen Stoffen (CO2 +"Salzen" Anionen; Kationen) mittels Sonnenlicht organische Stoffe erzeugen Tiere sind heterotroph, fremdernährt, beziehen Energie aus energiereichen organischen Stoffen, benötigen für ihren Stoffwechsel organische Verbindungen (s. z.B. Nährstoffe des Menschen)

Ein- und Vielzeller

Biozönose:

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Molekulare Grundlagen Definition Molekül: - chemische Bindung aus zwei oder mehreren Atomen - Zusammenhalt durch kovalente Bindungen (zwischen den Außenelektronen der Atome, die die Edelgaskonfiguration erreichen wollen) Proteine: Kohlenhydrate: Lipide: Kondensation, Hydrolyse (biologische Polymerreaktion) Löslichkeit Wasser Enzymatik Bau, Funktionen, Wirkungsweise Enzymklassen Substrat- und Wirkungsspezifität

Chemische Grundlagen Intra- und intermolekulare Bindungen Säuren, Basen, Salze, pH-Wert Funktionelle Gruppen: Hydroxygruppe Carbonylgruppe Carboxygruppe Aminogruppe

Cytologische Grundlagen Biomembranen: Protoplast: Gesamtheit aller Einheiten: kleinste selbstständig lebensfähige morphologische Einheit einer Zelle mit Zellwänden, also den plasmatischen Inhalt einer Zelle Tonoplast: selektivpermeable Biomembran, welche die Zentralvakuole einer pflanzlichen Zelle vom Cytoplasma abgrenzt. Er ist durchlässig für bestimmte Stoffe, die in der Vakuole gelagert werden Weitere ergänzen Kompartimentierung Diffusion Osmose Plasmolyse Turgor 4

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Transportvorgänge (aktiv und passiv, Carrier) Von der Porenmembran zum Fluid-Mosaik-Modell Membranlipide, Membranproteine, Carrier Zellkommunikation Wasserhaushalt: Aufnahme, Transport, Abgabe, Ionen in Pflanzen Transpiration Regulation der Stromatabewegung

Assimilation & Dissimilation

Dissimilation: Zellatmung zur Energiegewinnung; Zersetzung organischer Verbindungen -> Freisetzung von Energie mit der ATP synthetisiert wird 1.) Voraussetzungen: Vorbereitung im Verdauungstrakt von Vielzellern: Proteine -> Aminosäuren, Fette-> Glyzerin + Fettsäuren, Polysaccharide -> Monosaccharide, Neukleinsäuren, Nukleotiden. Bei Einzellern durch Enzyme von Lysosomen -> Magen der Zelle, Vesikel.  Ausgangsstoffe: Glukose (Kohlenhydrat, Monosaccharid), Glyzerin, Fettsäuren, Aminosäuren 2.) Glykolyse (anoxisch): Beginn des allmählichen Abbaus und Oxidation von Glukose, findet im Zellplasma statt

Assimilation

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Stoffwechsel: Enzyme Biokatalysatoren, die bestimmte Vorgänge vereinfachen, indem sie die benötigte Aktivierungsenergie von Reaktionen herabsetzen Organismen Einzeller& Vielzeller Tiere, Pflanzen, Pilze Biozönosen Produzenten, Konsumenten, Destruenten

Bioenergetische Grundlagen Energie (Erhaltung, Transport, Umwandlung, Entwertung) Entropie, Irreversibilität Biophysik des Fließgleichgewichts Kopplung exergonischer und endergonischer Reaktionen, ATP Prinzip Enzymatik unter energetischem Aspekt

Prinzipien des Lebens Wachstum wh.

2Stoffwechsel und Energiefluss lebender Systeme Dynamische Systeme Offenheit, Ungleichgewicht, Energiedissipation, Irreversibilität, Nichtlinearität, Rückkopplung und Evolutionsfähigkeit Dissipative und Konservative Strukturen

Gärung und Atmung Oxidative Energiegewinnung

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Glykolyse Alkoholische Gärung, Milchsäuregärung Feinbau der Mitochondrien Oxidative Decarboxylierung Citratzyklus Endoxidation Enzymregulation Endosymbiontentheorie, Vergleich der Thylakoidmembranen

Photosynthese Feinbau der Chloroplasten Lichtabhängige Reaktionen (Photolyse), NADPH + H+ als Reduktionsäquivalent Photophospholierung Elektronen- und Protonentransport an der Thylakoidmembran Lichtunabhängige Reaktionen Spezialisten (anatomische und physiologische Anpassungen an unterschiedliche klimatische Bedingungen)

Chemosynthese Nutzung anorganischer Energiequellen durch chemoautotrophe Organismen Schwefel- und Stickstoffverbindungen als Energiequellen Leben an Extremstandorten Archaebakterien Symbiontische Beziehungen in der Tiefsee

Sportphysiologie Blutkreislauf in Ruhe, bei Belastung ATP, Muskelkontraktion

Energiehaushalt Endo- und ektotherme Tiere Regulation der Körpertemperatur Überwinterungsstrategien 7

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Winterruhe Winterschlaf, Torpor Verhaltensänderungen bei Wirbellosen

Intermediärstoffwechsel Auf-, Ab- und umbau von Kohlenhydraten, Fetten, Proteinen Citratzyklus Regulation des Fließgewichts im Stoffwechsel

3Umwelt und Innenwelt lebender Systeme Erkundung und Dynamik eines Ökosystems - biotische und abiotische Faktoren - Autökologie - Synökologie - Bioindikatoren - ökologische Nische - Potenz - THIENEMANNsche Regeln - Konkurrenzausschluss - Minimumregel

Populationsökologie Die Evolution einzelner Lebensformen wirkt sich immer auch auf die Entwicklung der gesamten Ökosphäre aus. - r- und K-Strategen - dichteabhängige und dichtunabhängige Regulation von Populationen - Raüber – Beute Beziehungen - LOTKA – VOLTERRA- Regeln

Zusammenleben in Biozönosen - Konkurrenz - Koexistenz 8

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- Kooperation - Parasitismus - Kommensalismus - Symbiose (Flechten, Mykorrhiza)

Licht und Wärme als Umweltfaktoren Schatten- und Sonnenpflanzen, Kurz- und Langtagespflanzen - Photomorphosen - ALLENsche Regel - BERGMANNsche Regel - RGT Regel

Wasser und Salze als Umweltfaktoren - Hydro-, Hygro-, Meso-, Xerophyten; Wassertransport - Osmoregulation, Exkretion - Leben an extremen Standorten (Flechten, Halophyten, Xerophyten)

Terrestrische Ökosysteme - Eutrophierung durch Überdüngung

Aquatische Ökosysteme - Struktur, Funktion, Belastung, Selbstreinigungskraft von Gewässern - aquatische Biozönosen: - Tiere des Litorals, des Benthals - Vegetationszonierung - Abwasserreinigung, Eutrophierung

4Information und Kommunikation lebender Systeme Informationsverarbeitung - anatomische und physiologische Grundlagen der Erregungsleitung - Bau und Funktionsweise von Synapsen, Neuronen 9

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- Summation - Neuronen- und Synapsengifte - hormonelle und nervöse Regelung - vegetatives Nervensystem, Hormonsystem

Reizaufnahme- und Beantwortung - Codierung und Verrechnung von Informationen - Reizverarbeitung im menschlichen Zentralnervensystem - Gehirn und Rückenmark: funktionelle Asymmetrie und Vernetzung - Muskelaufbau - Steuerung der Muskelkontraktion

Lernen und Gedächtnis - Konditionierung - Habituation - Prägung - Nachahmung - Gedächtnis

Verhaltensvielfalt - erbbedingte und erfahrungsbedingte Verhaltensanteile - Reflexe und Erbkoordination - Auslösereize und Filtermechanismen - endo- und exergone Verhaltensursachen - Sozialverhalten: Zusammenleben in der Gruppe - Tarnung: alles was wir gemacht haben zu Krypsis, Allo- und Zoomimese, Mimikry…

Reizverarbeitung und Bewegung bei Pflanzen und Einzellern - Tropismen, Nastien, Taxien

Glück, Schmerz, Stress und Sucht - Opiatrezeptoren, Krankheiten des Nervensystems - Einfluss psychoaktiver Stoffe, Drogen - Ablauf der Stressreaktion

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- Eustress, Distress

Biologische Rhythmen - circadiane, circannuale Rhythmen - Winterruhe, Winterschlaf, Torpor

5Vererbung und Selbstorganisation lebender Systeme Cytogenetik - Mitose - Meiose - MENDELsche Regeln - Crossing-over -Genkopplung - Polygenie, Polyphänie - nicht chromosomale Vererbung - Mutationen - Gentechnik

Molekulargenetik - Bau der Nukleinsäuren - Replikation - Proteinbiosynthese und ihre Regulation - Transkription, Translation - Genexpression

Gentechnologie - Viren- und Bakteriengenetik - Methoden der Genübertragung - Resistenzgene, Retroviren

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Formen der Fortpflanzung - vegetative und sexuelle Fortpflanzung - Parthenogenese

DNA – Analyse - Hybridisierung - Sequenzanalyse (PCR, RFLP) - DNA Stammbäume

Immunbiologie - Resistenz und Immunität - Antigene und Antikörper - Immunantwort - Allergien - Autoimmun- Erkrankungen

Krebs

6Entstehung und Veränderung lebender Systeme Entstehung der Artenvielfalt - alle möglichen Evolutionstheorien (Lamarck, Cuvier, Lyell, Darwin) - Mutation, Variation, Rekombination - Gendrift - Selektion, Isolation - allopatrische und sympatrische Artbildung - adaptive Radiation

Abstammung, Verwandtschaft - Homologie, Analogie, Konvergenz - Anpassung als selektionsbedingter Prozess - Präadaption 12

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- Nischenbildung - Koevolution

Soziobiologie - Gruppenselektion, Individualselektion, Verwandtenförderung

7Sonstiges Interessantes Niere informieren Nephron Behaviorismus

Homöostase Kybernetik Steuerung, Regulation, positives, negatives Feedback (Lt2)

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