Aufnahmeverfahren Biomedizin und Biotechnologie 2024/25
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Questions and Answers

Was sind die grundlegenden strukturellen und funktionellen Einheiten jedes Lebewesens?

Zellen

Was ist kein Merkmal von Eukaryoten?

  • Ribosomen
  • Zellkern
  • DNA ohne Membran umgeben (correct)
  • Membranumhüllte Organellen

    • Eukaryoten sind kompartimentiert.

    True

    Was sind die drei Hauptreiche (Domänen) der Lebewesen? Die beiden Organismendomänen Archaea und Bacteria sind __________.

    <p>Prokaryoten</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein charakteristisches Merkmal prokaryotischer Zellen?

    <p>Existenz von Plasmiden</p> Signup and view all the answers

    Die Cytoplasmamembran bei Prokaryoten wird auch als Plasmamembran bezeichnet.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Funktion der Zellwand bei prokaryotischen Zellen?

    <p>Schützt die Zelle vor dem Eindringen von Viren und reguliert den osmotischen Druck.</p> Signup and view all the answers

    Prokaryoten haben keinern Zellkern, sondern ein __________, in dem sich die DNA befindet.

    <p>Nukleoid</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die folgenden Strukturen prokaryotischer Zellen ihren Funktionen zu:

    <p>Plasmide = Zell-zu-Zell Gentransfer Cytoplasmamembran = Selektiver Stofftransport Zellwand = Schutz vor Viren und Osmose Fimbrien und Pili = Anheftung an Oberflächen oder Gentransfer</p> Signup and view all the answers

    Wohin können Proteine im Endoplasmatischen Reticulum gelangen?

    <p>Alle Optionen sind korrekt</p> Signup and view all the answers

    Lysosomen haben einen sauren pH-Wert im Inneren der Organellen.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Welche Organellen führen die intrazelluläre Verdauung von Makromolekülen durch?

    <p>Lysosomen</p> Signup and view all the answers

    Der Golgi-Apparat kann als Fabrik für Produktveränderung mit nachgeschalteter Sortieranlage und Frachtzentrum dargestellt werden. Die abgeflachten Zisternen dieses Organells weisen eine ________ auf.

    <p>Polarität</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die folgenden Organell-Typen ihren Funktionen zu:

    <p>Mitochondrien = Energiegewinnung in Form von ATP Lysosomen = Intrazelluläre Verdauung von Makromolekülen Chloroplasten = Photosynthese bei Pflanzen und Algen</p> Signup and view all the answers

    Welche Organellen gehören zur Gruppe der Plastiden?

    <p>Chloroplasten</p> Signup and view all the answers

    Was ist der charakteristische Farbstoff der Chloroplasten?

    <p>Chlorophyll</p> Signup and view all the answers

    Peroxisomen haben ihre eigene DNA.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Hauptfunktion des Cytoskeletts?

    <p>mechanische Stabilität der Zelle, Zellbewegung, Bewegung innerhalb der Zelle</p> Signup and view all the answers

    Welches Zellzyklus-Stadium kennzeichnet sich durch die Verdopplung der DNA?

    <p>S</p> Signup and view all the answers

    Was wird zur Bildung des Spindelapparats in der Mitose benötigt?

    <p>Mikrotubulifasern und assoziierte Proteine</p> Signup and view all the answers

    Die Metaphase ist die Phase, in der die Schwesterchromatiden getrennt werden.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Die Zellteilung erfolgt senkrecht zur Längsachse der ____________.

    <p>Mitosespindel</p> Signup and view all the answers

    Was sind die zwei großen Organismenreiche, die unterschiedliche Überlebensstrategien in der Evolution ausgebildet haben?

    <p>Pflanzen und Tiere</p> Signup and view all the answers

    Pflanzliche Zellen bilden keine steifen extrazellulären Zellwände aus.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Was sind die beiden Hauptbestandteile der extrazellulären Matrix bei tierischen Zellen?

    <p>Glykoproteine und Proteoglykane</p> Signup and view all the answers

    Die Gesamtheit der Erbanlagen eines Organismus wird als ________ bezeichnet.

    <p>Genom</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die folgenden Begriffe den korrekten Definitionen zu:

    <p>Genom = Gesamtheit der Erbanlagen eines Organismus Chromosomen = Träger der genetischen Information, organisiert im Zellkern Allele = Verschiedene Varianten eines Gens Genotyp = Zusammensetzung der Allele in einem Individuum</p> Signup and view all the answers

    Welches elementare Molekül ist für die Bildung von Kohlenhydraten während der Photosynthese notwendig?

    <p>Kohlenstoffdioxid (CO2)</p> Signup and view all the answers

    Was sind die Bausteine für alle weiteren Kohlenhydrate?

    <p>Einfachzucker (Monosaccharide)</p> Signup and view all the answers

    Während der Atmung des Menschen, werden Kohlenhydrate zu Kohlenstoffdioxid und Wasser unter Sauerstoffabgabe abgebaut.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Was sind die weiblich und männlich differenzierten Gameten bei getrennt geschlechtlichen Tierarten?

    <p>Eizellen und Spermienzellen</p> Signup and view all the answers

    Wie viele Autosomen besitzt eine menschliche somatische Zelle?

    <p>22</p> Signup and view all the answers

    Die Meiose führt zu vier haploiden Gametenzellen.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Die Meiose ist von _________ und ____________ gekennzeichnet.

    <p>Meiose I, Meiose II</p> Signup and view all the answers

    Welcher berühmte Wissenschaftler begründete die moderne Vererbungslehre?

    <p>Gregor Mendel</p> Signup and view all the answers

    Wie nennt man Zucker mit einem einzigen Zuckerbaustein?

    <p>Monosaccharide</p> Signup and view all the answers

    Was ist die allgemeine Summenformel für Monosaccharide?

    <p>Cn(H2O)n</p> Signup and view all the answers

    Fructose ist ein natürlicher Einfachzucker.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    In welchen Zellen wird überschüssige Glucose in Form von Glycogen gespeichert? In Leber- und _________.

    <p>Muskelzellen</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Einleitung in die Biologie

    • Die grundlegenden strukturellen und funktionellen Einheiten jedes Lebewesens sind Zellen.
    • Die meisten Zellen sind zwischen 1 und 100 μm groß und daher nur unter dem Mikroskop erkennbar.
    • Zellen besitzen eine Zellmembran, die den Innenraum von der Außenseite trennt.

    Zelltypen

    • Prokaryotische Zellen (Bakterien, Archaeen):
      • Kein Zellkern
      • DNA ist in einem Nukleoid oder Kernäquivalent konzentriert
      • Cytoplasmamembran ist eine dünne, leicht bewegliche Barriere
      • Starre Zellwand gibt der Zelle Form und Festigkeit
      • Fimbrien und Pili sind filamentöse Strukturen, die aus Proteinen bestehen
    • Eukaryotische Zellen (Pflanzen, Tiere, Protisten):
      • Kompartimentiert
      • Zellkern enthält den Großteil des genetischen Materials
      • Innere Organisation in Kompartimente (Organellen) für spezielle Aufgaben

    Struktur eukaryotischer Zellen

    • Zellkern:
      • Von zwei eng aneinander liegenden Membranschichten umgeben
      • Durch Kernporen durchzogen
      • Innerer Kernspace enthält die Chromosomen
      • Chromosomen bestehen aus DNA und Proteinen (Chromatin)
    • Organellen:
      • Endoplasmatisches Reticulum (ER)
      • Golgi-Apparat
      • Mitochondrien
      • Chloroplasten (in Pflanzen und Grünalgen)
      • Peroxisomen
      • Lysosomen
      • Vakuolen
      • Cytoskelett (Zentriolen, Mikrotubuli, Filamente)

    Chromosomen

    • Chromosomen sind Träger der Erbinformation in Form von DNA
    • Chromosomen bestehen aus Chromatin (DNA und Proteinen)
    • Im Lichtmikroskop sind Chromosomen nur sichtbar, wenn sie sich in Vorbereitung der Zellteilung verdichten.### Das Genom und der Zellkern
    • Das Genom ist nicht nur auf den Zellkern beschränkt, sondern auch auf mitochondriale und chloroplastidiale DNA
    • Der Zellkern ist von einer doppelten Membran umgeben, die Kernmembran
    • Im Kerninneren befindet sich der Nucleolus, in dem die Gene für die Bildung von rRNA konzentriert sind
    • Dort werden die RNA-Komponenten der Ribosomen erzeugt und mit ribosomalen Proteinen zu ribosomalen Untereinheiten zusammengebaut

    Das Endomembransystem

    • Das Endomembransystem besteht aus der äußeren Kernmembran, dem Endoplasmatischen Reticulum (ER), dem Golgi-Apparat, Lysosomen und Vakuolen
    • Funktionell ist das Endomembransystem der Ort der Synthese von Proteinen und Membranbestandteilen
    • Die Membranen des Endomembransystems stehen miteinander in Verbindung, haben jedoch unterschiedliche Zusammensetzung und Funktion

    Das Endoplasmatische Reticulum (ER)

    • Das ER ist ein stark verzweigtes Membrannetzwerk aus Röhren, Bläschen und abgeplatteten Strukturen
    • Es kommt in zwei verschiedenen Formen vor: dem glatten ER (Synthese von Lipiden und Steroidhormonen) und dem rauen ER (Proteinsynthese)
    • Die Hauptfunktion des glatten ER ist die Synthese von Lipiden und Steroidhormonen
    • Im rauen ER werden Proteine synthetisiert, die mit einem speziellen Mechanismus direkt durch die Membran hindurch transportiert werden

    Der Golgi-Apparat

    • Der Golgi-Apparat ist eine Fabrik für Produktveränderung mit nachgeschalteter Sortieranlage und Frachtzentrum
    • Er besteht aus abgeflachten Zisternen, die nicht wie das ER über Membranbrücken verbunden sind
    • Die einzelnen abgeplatteten Stapel unterscheiden sich in ihrer Dicke und Zusammensetzung und weisen daher eine Polarität auf
    • An der cis-Seite werden vor allem Transportvesikel aus dem ER empfangen, während an der trans-Seite Vesikel abgeschnürt werden, die ihren Inhalt an andere Orte der Zelle oder an die Plasmamembran befördern

    Lysosomen

    • Lysosomen sind kleine membranumschlossene Organellen, die in der Zelle die intrazelluläre Verdauung von Makromolekülen durchführen
    • Im Inneren der Lysosomen herrscht ein saurer pH-Wert verglichen mit dem neutralen pH-Wert des Cytosols
    • Die für die Zerlegung der Nahrungsbestandteile wichtigen hydrolytischen Enzyme haben einen optimalen Arbeitsbereich im sauren Milieu
    • Lysosomen werden von der trans-Seite des Golgis als Vesikel abgeschnürt und verschmelzen mit sogenannten Endosomen

    Vakuolen

    • Die Funktionen von Vakuolen sind vielfältig und abhängig vom Zelltyp
    • Sie können als Speichervakuole dienen und einen Vorrat von Proteinen in Samen anlegen
    • Auch Ionen, Abfallprodukte, Gift-, Duft- und Farbstoffe können in Vakuolen gespeichert werden
    • Bei Pflanzenzellen bieten Vakuolen einen einfachen Mechanismus durch Wasseraufnahme ihr Volumen beträchtlich zu vergrößern, wobei das Cytosol an die Zellmembran verdrängt wird

    Ribosomen

    • Ribosomen sind komplexe Gebilde aus RNA und ribosomalen Proteinen, die die Informationen für den Bau und Struktur der Proteine umsetzen
    • Sie sind die Proteinsynthesemaschinerie der Zelle
    • Sie bestehen aus zwei Untereinheiten, der kleinen und der großen ribosomalen Untereinheit

    Mitochondrien und Chloroplasten

    • Mitochondrien und Chloroplasten sind Organellen, die Energie in einer für die Zelle verwertbaren Form bereitstellen
    • Sie gehören nicht zum Endomembransystem
    • Sie besitzen jeweils eine kleine Menge eigenes genetisches Material in Form einer ringförmigen DNA und eine eigene Proteinsynthese an prokaryoten-artigen Ribosomen
    • Mitochondrien sind die Organellen des Zellstoffwechsels, die den größten Anteil an ATP aus dem oxidativen Abbau von Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen liefern
    • Chloroplasten sind die Organellen der Photosynthese, die Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie

    Peroxisomen

    • Peroxisomen sind kleine mit einer einzelnen Membran umhüllte Vesikel ohne eigene DNA
    • In ihnen herrscht ein ideales Milieu für chemische Reaktionen, bei denen Wasserstoffperoxid erzeugt und abgebaut wird
    • Peroxisomen spielen eine Rolle beim Abbau der langkettigen FettsäurenHere are the study notes:

    Das Cytoskelett

    • Das Cytoskelett ist ein komplexes Netzwerk aus Proteinfilamenten, das sich durch das gesamte Cytoplasma erstreckt.
    • Es hilft bei der mechanischen Stabilität der Zelle, bei der Bewegung der Zelle und bei der Organisation der Zellkomponenten.
    • Das Cytoskelett besteht aus drei Haupt-Fasertypen:
      • Mikrotubuli (Durchmesser: 25nm)
      • Mikrofilamente (Durchmesser: 5-9nm)
      • Intermediärfilamente (Durchmesser: circa 10nm)

    Mikrotubuli

    • Mikrotubuli sind lange Hohlzylinder, gebildet aus den Proteinen α- und β-Tubulin.
    • Sie sind wesentlich starrer als Aktinfilamente.
    • Mikrotubuli sind mit einem Ende meist an einem einzigen Mikrotubuli-organisierenden Zentrum (MTOC) befestigt.
    • Hauptfunktionen: Aufrechterhaltung der Zellgestalt, Zellbewegung, Chromosomenaufteilung bei der Zellteilung, intrazellulärer Transport von Organellen und Vesikeln.

    Aktinfilamente

    • Aktinfilamente sind zweisträngige, helikale Polymere aus dem Protein Aktin.
    • Sie sind flexible Stränge mit einem Durchmesser von 5-9nm.
    • Aktinfilamente sind überall in der Zelle verteilt, ihre größte Dichte erreichen sie jedoch in der Zellrinde (Cortex) unmittelbar unterhalb der Plasmamembran.
    • Hauptfunktionen: Aufrechterhaltung der Zellgestalt, Veränderung der Zellgestalt, Zellbewegung, Muskelkontraktion, Cytoplasmaströmung, Zellteilung.

    Intermediärfilamente

    • Intermediärfilamente sind seilähnliche Fasern mit einem Durchmesser von circa 10nm.
    • Sie bestehen aus den Intermediärfilament-Proteinen, die eine große, einheitliche Familie bilden.
    • Intermediärfilamente sind extrem haltbare und langlebige Strukturen, die der Zelle mechanische Festigkeit verleihen.
    • Hauptfunktionen: Aufrechterhaltung der Zellgestalt, Verankerung des Zellkerns und anderer Organellen, Bildung der Zellkernlamina.

    Zell-Zell-Kommunikation

    • Zellen eines Zellverbandes haben miteinander Kontakt und kommunizieren miteinander.
    • In pflanzlichen Zellen ermöglichen Plasmodesmen (oder Plasmodesmata) einen Austausch von Wasser und gelösten niedermolekularen Stoffen.
    • In tierischen Zellen dienen Gap junctions (auch Nähekонтакte genannt) dem Austausch von kleinen Molekülen.
    • Tight junctions und Desmosomen verbinden die Zellen in einem Zellverband mechanisch miteinander.

    Genetik

    • Die Gesamtheit der Erbanlagen eines Organismus wird als Genom bezeichnet.
    • Die wesentlichen Informationsträger der Erbanlagen sind die Chromosomen.
    • Die Chromosomen bestehen aus langen Molekülen der Desoxyribonucleinsäure (DNA), die von Proteinen (Histonen) verpackt werden.
    • Die DNA ist ein Kettenmolekül, das aus den Bausteinen Zucker, Phosphatbrücken und den organischen Basen (Adenin, Thymin, Cytosin und Guanin) besteht.

    Der Zellzyklus

    • Der Zellzyklus wird in 4 verschiedenen Phasen aufgeteilt:
      • M-Phase (Mitose mit anschließender Cytokinese)
      • Interphase
      • G1-Phase (Gap1-Phase/Lücke 1)
      • S-Phase (Synthesephase/DNA Synthese)
      • G2-Phase (Gap2-Phase/Lücke 2)
    • In der S-Phase wird die DNA verdoppelt.
    • Die Chromosomen bestehen nach der Verdopplung aus 2 eng beieinanderliegenden Schwesterchromatiden aus identischer DNA.
    • In der M-Phase werden die Schwesterchromatiden auf die Tochterzellkerne verteilt.

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