IFS-Biologie für den Aufnahmetest für Medizin 2020 PDF

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Dieses Skript dient als Vorlage für den Med AT. Es wird jedoch für garantiert, ob alles auf richtigkeit geprüft wurde...

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LERNUNTERLAGEN

Grundlagen der Biologie

Med-AT Vorbereitungskurs

IFS Studentenkurse – Institut Dr Rampitsch

IFS Studentenkurse – Institut Dr Rampitsch Bildungsforum - Institut Dr. Rampitsch MERA Bildungsholding GmbH Schottenfeldgasse 59, 1070 Wien E-Mail [email protected] Web: www.studentenkurse.at

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INHALTSVERZEICHNIS Inhaltsverzeichnis.............................................................................................................................3! 1! Makromoleküle.(Bausteine.des.Lebens)............................................................................6! 1.1! Kohlenhydrate..................................................................................................................................6! 1.2! Proteine...............................................................................................................................................7! 1.3! Lipide...................................................................................................................................................9! 1.4! Nukleinsäuren.(DNA.und.RNA).................................................................................................10! 2! Evolution.(Entstehung.des.Lebens)..................................................................................12! 2.1! Chemische.Evolution....................................................................................................................12! 2.2! Grundeigenschaften.lebender.Organismen..........................................................................14! 2.3! Unterscheidung.Prokaryonten/Eukaryonten......................................................................14! 2.4! Viren...................................................................................................................................................15! 2.5! Fragenbeispiele..............................................................................................................................16! 3! Mikroskopie..............................................................................................................................19! 4! Feinbau.der.Zelle.....................................................................................................................22! 4.1! Die.Zellmembran...........................................................................................................................22! 4.2! Die.Zellwand....................................................................................................................................24! 4.3! Das.Zytoskelett..............................................................................................................................26 . ! 4.4! Cilien.und.Geißeln.........................................................................................................................29! 4.5! Zellkontakte.....................................................................................................................................29! 4.6! Der.Zellkern.(Nucleus,.Karyon)................................................................................................31! 4.7! Das.Endoplasmatisches.Retikulum.(ER)................................................................................33! 4.8! Der.Golgi.Apparat.(GA),.Dictyosom........................................................................................35 . ! 4.9! Unterscheidung.pflanzliche/.tierische.Zellen......................................................................36! 5! Die.Proteinsynthese...............................................................................................................38! 5.2! Fragenbeispiele..............................................................................................................................39! 5.3! Fragenbeispiele..............................................................................................................................43! 6! Der.Mensch................................................................................................................................47! 6.1! Grundlagen.Gewebe......................................................................................................................47! 6.2! Chloroplasten.(Plastiden)...........................................................................................................52! 6.3! Grundlagen.der.Verdauung........................................................................................................55! 6.4! Das.Blut............................................................................................................................................66 . ! 6.5! Grundlagen.des.Blutkreislaufs..................................................................................................69! 6.6! Das.Lymphatische.System...........................................................................................................72! 6.7! Grundlagen.der.Atmung..............................................................................................................82! 6.8! Die.Niere...........................................................................................................................................86! 7! Ökologie......................................................................................................................................94! 7.1! Ökologische.Nische........................................................................................................................95! 7.2! Ökologisches.(biozönotisches).Gleichgewicht.....................................................................95! 7.3! Fragenbeispiele..............................................................................................................................96! © IFS Studentenkurse – Institut Dr Rampitsch Skriptum_MedAT_Biologie_2013_1.docx

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IFS Studentenkurse – Institut Dr Rampitsch 8! Die.Zellteilung..........................................................................................................................99! 8.1! Der.Zellzyklus.................................................................................................................................99! 8.2! Die.DNA`Replikation..................................................................................................................100! 9! Mutationen..............................................................................................................................105! 9.1! Genmutationen............................................................................................................................105! 9.2! Fragenbeispiele...........................................................................................................................107! 10! Fortpflanzung.......................................................................................................................110! 10.1! Die.Meiose...................................................................................................................................110! 10.2! Numerische.Chromosomenmutationen.(Genommutation).......................................112! 10.3! Fragenbeispiele.........................................................................................................................114! 10.4! Fragenbeispiele.........................................................................................................................119! 11! Die.Biologische.Evolution................................................................................................120! 11.1! Darwins.Leben...........................................................................................................................120! 11.2! Die.Evolutionstheorie.(1859)..............................................................................................121! 11.3! Artbegriff.und.Artbildung......................................................................................................122! 12! Die.Entwicklung.des.Menschen......................................................................................124! 12.1! Australopithecinen..................................................................................................................124! 12.2! Die.Gattung.Homo....................................................................................................................125! 12.3! Homo.sapiens.`.Out.of.africa?...............................................................................................126! 12.4! Modelle.der.frühen.Hominisation......................................................................................126! 12.5! Die.Gametogenese....................................................................................................................127! 12.6! Fragenbeispiele.........................................................................................................................129! 12.7! Der.weibliche.Zyklus...............................................................................................................132! 13! Die.Geschlechtsorgane......................................................................................................135! 13.1! Weibliche.Geschlechtsorgane..............................................................................................135! 13.2! Männliche.Geschlechtsorgane.............................................................................................136! 13.3! Die.Befruchtung........................................................................................................................138! 13.4! Die.frühe.Embryonalentwicklung.......................................................................................139! 13.5! Kontrazeption.(Verhütung)..................................................................................................144! 13.6! Geschlechtsbestimmung........................................................................................................149! 14! Vererbung. ............................................................................................................................151! 14.1! Johann.Gregor.Mendel............................................................................................................151! 14.2! Mendelsche.Regeln..................................................................................................................151! 14.3! Erbgänge......................................................................................................................................152! 14.4! Blutgruppen...............................................................................................................................153! 15! Das.Immunsystem..............................................................................................................158! 15.1! Mechanische.und.physiologische.Barrieren...................................................................158! 15.2! Zelluläre.Bestandteile.............................................................................................................159! 15.3! Humorale.Bestandteile...........................................................................................................162! 15.4! Angeborene.oder.unspezifische.Abwehr.........................................................................164! 15.5! Adaptive.oder.spezifische.Abwehr.....................................................................................165! 15.6! Ablauf.einer.Immunreaktion...............................................................................................165! 15.7! Reifung.und.Alterung.des.Immunsystems.......................................................................166! © IFS Studentenkurse – Institut Dr Rampitsch Skriptum_MedAT_Biologie_2013_1.docx

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IFS Studentenkurse – Institut Dr Rampitsch 15.8! Störungen.und.Erkrankungen.des.Immunsystems......................................................167! 15.9! Fragenbeispiele.........................................................................................................................168!

16! Grundlagen.des.Hormonsystems.................................................................................169! . 16.1! Drüsenhormone........................................................................................................................169! 16.2! Gewebshormone.......................................................................................................................170! 16.3! Hypothalamus`Hypophysen`System..................................................................................170! 16.4! Die.Zirbeldrüse.(Epiphyse,.Corpus.pineale)...................................................................172! 16.5! Die.Schilddrüse.........................................................................................................................172! 16.6! Schilddrüsenhormone............................................................................................................173! 16.7! Die.Nebenschilddrüse.............................................................................................................173! 16.8! Die.Langerhans.Inseln............................................................................................................174! 16.9! Die.Nebennieren.......................................................................................................................175! 16.10! Die..Geschlechtsdrüsen........................................................................................................176! 16.11! Fragenbeispiele......................................................................................................................178! 17! Das.Nervensystem..............................................................................................................179! 17.1! Das.Neuron.................................................................................................................................179! 17.2! Gliazellen.....................................................................................................................................182! 17.3! Peripheres.Nervensystem.(PNS).........................................................................................183! 17.4! Zentralnervensystem.(ZNS)..................................................................................................184! 17.5! Physikalischer.und.chemischer..Ablauf.der.Impulsübertragung:...........................185! 17.6! Aufbau.des.Nervensystems.(WH).......................................................................................190! 17.7! Das.Periphere.Nervensystem...............................................................................................191! 17.8! Das.Zentralnervensystem......................................................................................................193! 17.9! Fragenbeispiele.........................................................................................................................198! 18! Die.Haut..................................................................................................................................201! 18.1! Gliederung.der.Haut................................................................................................................201! 18.2! Grundlagen.der.Sinnesorgane.............................................................................................206! 18.3! Fragenbeispiele.........................................................................................................................216!

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1 MAKROMOLEKÜLE (BAUSTEINE DES LEBENS) Die Zelle besteht aus 4 Arten von Makromolekülen: 1. Kohlenhydrate (Zucker) 2. Lipide (Fette) 3. Proteine (Eiweiß) 4. Nukleinsäuren (DNA und RNA)

1.1

Kohlenhydrate

Kohlenhydrate sind Polyalkohole mit einer Aldehyd- oder Ketongruppe im Molekül. Es handelt sich um polare Naturstoffe, welche daher gut in Wasser löslich sind. Monosaccharide (Einfachzucker) werden nach der Zahl der Kohlenstoffatome (Triosen = 3, Tetrosen = 4, Pentosen = 5, Hexosen = 6 C-Atome, usw) benannt. Monosaccharide bilden cyclische Halbacetale. Disaccharide: bestehen aus 2 Monosaccharidbausteinen, welche über glykosidische Bindungen verbunden sind. In der Maltose sind zwei Glucosemoleküle (Traubenzucker) α-glycosidisch verknüpft, Saccharose (Rohrzucker: wichtigster Speisezucker) besteht aus Glucose und Fructose. Die Bestandteile der Lactose (Milchzucker) sind Galactose und Glucose. Oligosacchariden sind analog aufgebaute Moleküle aus drei bis etwa 10 - immer über glycosidische Bindungen verknüpfte - Monosaccharid-Einheiten. Polysaccharide bestehen aus 11 bis zu vielen tausenden Monosaccharidbausteinen. In Form von Stärke und Glykogen werden Zucker in den Zellen gespeichert. Die Stärke besteht aus Amylose und Amylopektin, wobei die Amylose Ketten aus ca 200 bis 300 1,4 α glycosidisch miteinander verbundenen Glukoseeinheiten darstellt. Je 6 Glucose-Einheiten bilden dabei eine Schraubendrehung. Amylopektin bildet Verzweigungen durch zusätzliche 1,6 α glycosidisch miteinander verbundene Glukoseketten. Glykogen besteht ebenfalls nur aus Glukose, weist aber zusätzlich zu den 1,4 α glycosidischen Bindungen sehr viele Verzweigungen auf, welche wiederum durch 1,6 α glycosidische Bindungen entstehen. Glykogen ist das Reservepolysaccharide der tierischen /menschlichen Zelle, Stärke das der Pflanzenzellen. Sie werden in Zeiten guter Nahrungsversorgung gebildet und als Nahrungsdepot © IFS Studentenkurse – Institut Dr Rampitsch Skriptum_MedAT_Biologie_2013_1.docx

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IFS Studentenkurse – Institut Dr Rampitsch gespeichert (Leber und Muskelzellen). Bei Bedarf können sie in Glucose gespalten werden, die letztlich über ihre Verbrennung (Innere Atmung = Oxidation zu Kohlendioxid und Wasser) Energie liefert, die in Form von ATP (Adenosintriphosphat) gespeichert oder genutzt wird. Die Cellulose ist die Gerüstsubstanz der Pflanzen und besteht ebenfalls aus Glukose, welche jedoch miteinander durch 1,4 β- glycosidisch verknüpft sind. Es ist die häufigste organische Verbindung überhaupt. Wir können Zellulose nicht verdauen; da wir nur eine α-Glycosidase (Amylase) im Verdauungstrakt besitzen. Die Cellulosefasern werden trotzdem als Ballaststoff für unser Verdauungssystem benötigt. Pflanzenfresser wie Kühe, Schafe usw. beherbergen in ihren Mägen Bakterien, die eine β -Glycosidase besitzen und so dem Wirtstier die Verwertung von Cellulose als Kohlenhydratquelle ermöglichen. Chitin ist nach Cellulose das zweithäufigste Polysaccharid. Es besteht aus β-1-4 glycosidisch verbundenem N-Acetylglucosamin und ist Hauptbestandteil des Skelettes von Insekten, Spinnen und Krebstieren. Weiteres ist es Bestandteil der Zellwände von Pilzen. Neben der Cellulose ist Chitin das häufigste Biopolymer der Welt. Jährlich werden etwa 100 - 200 Milliarden Tonnen dieses Stoffes von wirbellosen Tieren, Pilzen, Algen und Flechten produziert. Auf der Suche nach alternativen nachwachsenden Rohstoffen ist die Industrie auf dieses in gewaltigen Mengen vorkommende Molekül aufmerksam geworden. Je nach Bedarf lassen sich Folien,...