BIO LERNZETTEL PDF

BIO LERNZETTEL 1. Biologische Basikonzepte (VL 1.5) 2. Energie in Zellen und Organismen (VL 1.10) a. Energieträger einer Zelle b. Photosynthese/Zellatmung 3. Wasserhaushalt von Tieren und P anzen (VL 1.13) 4. Wärmehaushalt von Tieren und P anzen (VL 1.14) 5. Körper von P...

BIO LERNZETTEL 1. Biologische Basikonzepte (VL 1.5) 2. Energie in Zellen und Organismen (VL 1.10) a. Energieträger einer Zelle b. Photosynthese/Zellatmung 3. Wasserhaushalt von Tieren und P anzen (VL 1.13) 4. Wärmehaushalt von Tieren und P anzen (VL 1.14) 5. Körper von P anzen und Tieren (VL 2.2) a. Einordnung b. Extrazelluläre Matrix von Einzellern und Vielzellern c. Gewebe d. Bsp. Körper von P anzen und Tieren 6. Wachstum und Fortp anzung (VL 2.3) a. bei Einzellern vs. Vielzellern b. Wachstumsvorgänge bei tierischen und p anzlichen Zellen c. Di erenzierung bei Zellteilung d. Entwicklung: Ontogenese e. generative vs. vegetative Vermehrung 7. Verdauung: Aufnahme von Sto en (VL 2.5) a. bei Einzellern b. bei Vielzellern (heterotroph und autotroph) c. menschliche Nahrungsaufnahme und Verdauung 8. Gasaustausch (VL 2.6) a. Atmen an der Luft (Lungenatmung) b. Atmen unter Wasser (Kiemenatmung) c. menschliches Herz-Kreislaufsystem 9. Sinne: Wahrnehmung der Umwelt (BK2) (VL 2.7) a. Reizwahrnehmung von Tieren und P anzen b. Signalleitung bei Tieren c. Signalleitung bei P anzen 10. Baupläne von Organismen  1) Biologische Basiskonzepte 1 BK Abgrenzung und Kompartimentierung Zelle grenzt sich ab von Umgebung lässt aberAustausch zu Biomembran aus Lipiden undProteinen Protonenpumpen ermöglichen geregelten Austausch 2 BK Information und Kommunikation Stoffaustausch durch Kanalproteine in Biomembran Informationsaustausch Reiz Rezeptor Reaktion 3 Bk Steuerung und Regelung EnergieUmsetzung muss jedes Lebewesen betreiben Unordnung wird geschaffen um eigene Ordnung zu erhalten Organismen müssen energetisch offene Systeme sein 4 BK Stoff und Energieumwandlung Biomasse muss aufgebaut werden Bestandteile Kohlenstoffchemie 5 BK Reproduktion und Vermehrung Leben muss sich reproduzieren erhalten gegenAussterben Selektion im Laufeder Evolution Optimierung Organisationsebenen Moleküle Organellen Zellen Gewebe Organe Organsysteme Organismen Lebensgemeinschaften Ökosysteme 1  2) Energie in Zellen und Organismen Thermodynamik 1 Hauptsatz Energieerhaltung Die Gesamtenergie eines Systems und seiner Umgebung ist konstant Energiegeht nicht verloren wird nur umgewandelt 2 Hauptsatz Ein Prozess läuftspontan ab wenn die Entropie Unordnung eines Systems und seiner Umgebung zunimmt Energieumsetzung IBK3 Energieverbrauch Umwandlung derEnergie in nicht nutzbare Energieform Energienutzung Umwandlung von Energie in eine nutzbare Energieform Photo Auto Trophie energiereiche Substanzen können selbstsyntetisiertwer aus Licht Photo her stehenNahrungselbst Chemo Hetero Trophie energiereiche organische Stoffemüssen aufgenommen werden lessenNahrung a Energieträger einer Zelle ATP und NADH Adenindiphosphate Adenintripnosphat ADP HZPOI Dinarogenpnosprat ATP Nicotinsäureamidadenindinukleotid NADA NAD Ht Ze NADA Herstellung von ATP und NADH aus Glucose Anaerober Glucose Abbau ATP speichertEnergie und kann von anderen Zellen schnell und einfach genutzt werden b Photosynthese Redoxreaktion 2880 kJ mot 6 02 t 12 420 Colt 06 t 60 GHz0 3 Bestandteile CO2 H2O Licht Energie vonSonne Glucose hergestellt in Chloroplasten Zellorganellen z  2 Abschnitte Lichtabhängige Reaktion Lichtenergie in ATPgespeichert Hno gespalten Chlorophyll in Chloroplasten können Lichtenergieaufnehmen Wassermoleküle gespalten Elektronen freigesetzt Lichtenergie Photonen in chemische Energie in ATP umgewandelt Sauerstoff ist Abfallprodukt und wird in Umwelt abgegeben Lichtunabhängige Reaktion Dunkelreaktion CO in zur aus so Zucker herstellen mit oben gewonnenen Produkten coz aus Luft aufgenommen Kohlenstoffbindung Oz mit ATP und abgespaltenen Elektronen zu Zucker umgewandelt Calvin Zyklus Srffwechselkreislauf Zucker ist Nahrung derPflanze kann mit Stickstoff undMineralien zu anderen Molekülen zusammengesetzt werden c Zellatmung Umwandlung derNahrung in Energie Zucker und Sauerstoff aufgespalten in Wasser und Co nutzbare Energie entsteht wird in ATPgespeichert im Mitochondrium 640 Cotta0 60 6202 12420 t Energie 38 ATP Absorbtion von Licht grünes Licht wird reflektiert rotes und blaues Licht wird vom Chlorophyll absorbiert dauer sind Blätter grün  3) Wasserhaushalt von Tieren in den Jahreszeiten TIERE Wasser ist 50 des Zellvolumens Problem Austrocknung an trockener Luft Wasserverlust Schwitzen Transpiration zur Temperaturregulation Atmen Transpiration zum Gasaustausch Urinieren Ausscheidung zur Entgiftung Problemlösung a Wasserabgabe minimieren ins Wasser wasserundurchlässigenHaut Harnsäure Schatten b Wasseraufnehmen lohn Erreger Schadstoffe Aber globalesTrinkwasserproblem Pflanzen Wasser ist 785 desZellvolumans Problem Wasserverlust durch Transpiration trockene Luft Negative Wasser Potential Differenz Problemlösung Wasser speichern Oberflächen verkleinern Stoffwechsel unterirdisch Oberflächenversiegeln Transpiration reduzieren Nachschub Transpiration regulieren WarumbrauchenPflanzen Wasser Photosynthese Wasser Licht also Überirdisch Trockenheit aussehen Gasaustausch Wasserverlust durch Stomata öffnung Verdunstung Wassertransport Transpirationdurch negative Wasser Potential Differenz Sog Wasser nachgezogen Kohäsion Adhäsion Wasser wird im Xylem in Tracheen geleitet in Wurzeln diffundiertWasser in Pflanze Problemlösungsstrategien von Lebewesen 1 Verhalten Physiologie sofortreaktion 2 Akklimatisierung MittelfristigeReaktion f 3 Genetische Adaption feste Merkmale langfristige Änderung überGeneration 4  4) Wärmehaushalt von Tieren in den Jahreszeiten niedrige Temperaturen im Winter TIERE Probleme Wechselwarme Tiere wenig Nahrung wenig Wasser fastBewegungsunfähig über 0 C langsamerStoffwechsel Schaden an Biomembran unter 0 C Eis intrazellulär tod undextra zellulär Austrocknung gleichwarmeTiere wenig Nahrung wenig Wasser über 0 C hoher Wärme und Energieverlust unter0 C sehr hoher Wärme und Energieverlust Lösungen a Abhauen Vögel in Süden Einbuddeln b Vorräte Winterspen Nahrung verstecken c Energiesparen Winterschlaf Fell Oberfläche VolumenVerhältnis kuscheln Pflanzen Probleme wenig Licht wenigPhotosynthese wenigWachstum wenig Wasser über 0 C langsamerStoffwechsel Schäden an Biomembran unter 0 C Eisbildung intrazellulär Tod zellulär extra Austrocknung Lösung vorherAnpassen Akklimatisierung Ruhezustand kein Wachstum keine Photosynthese nur überleben überirdische Pflanzenteile reduzieren Laub Zwiebeln Knollen Frosttoleranz Stamm bleibt Frostschutzmittel Protein 5  5) Körper von P anzen und Tieren Zelle kleinste Einheit des Lebens Einzeller kleinster Körper erfüllt alle Basiskonzepte Abgrenzung Interaktion Stoffwechsel Energie Vermehrung Form Cytosklett im Cytoplasma Zellwand außerhalb ExtrazelluläreMatrix außerhalb der Zelle Extrazelluläre Strukturelemente Einzeller Zellwand Schutz vor Innendruck Stabilität durchlässig keineAbgrenzung unveränderliche Zellform aus verschiedenen Materialien je nach Art Bakterien Pilze Pflanzen Vielzeller Pflanzen krautige Gefäßpflanzen Zellwand Tugordruch Stabilität wassedna verholzteGefäßpflanzen Zellwand Tugordruch Stabilität tote Zellen mit verdickter Zellwand Stamm Tiere Fasern ProteineKolagen Elastin Bindegewebe Knorpel Sehnen Knochen orgtanorg Calcium Hydroxy Phosphat Wichtige Materialien Knochen Gemeine Keratin Hörner Hufe HaareSchnabelFedern Nagel Krallen Horn Schuppen Barten Kalk Schneien Muscheln Korallen Perlmutt Gewebe nur bei Vielzellern Ansammlung von Zellen t ihrer extrazellulären Matrix mit ähnlicherFunktion erfüllen gemeinsame Aufgabe Tiere Epithelgewebe Oberfläche Abschottung Wasserundurchlässig Binde Stützgewese extrazell Matrix in Zellzwischenräumen Muskelgewebe Nervengewebe flüssigesGewebe Blut Funktionsgewebe von Organen Leser 6 Pflanzen Grundgewese nicht holzige Pflanzenart Parenchym Festigungsgewese lebend nicht holzige Zellwände Hot verholzteZellwände Abschlussgewese Cuticula Wachsschicht Periderm glatteRinde Borke Kork Leitgewese xylem Holz Wassertransport Phloem Transport v DhsProdukten Körper Pflanzen Algen Landpflanzen Söfßpfanzenwassische Körper vonLandpflanzen u raung Bärlappgewächseimmergrün Türmen pflanzen samenasAusbreitungsorgan Blütenpflanzen Kormus Blütenpflanze Blätter Laubblätter Photosynthese Blütenblätter Fortpflanzung Sprossachse Stängel Stamm Halm aus Epidermis Phloem Xylem Wurzel Wasser Nährsalzaufnahme Verankerung im Boden radiärsymmetrisch wurzel Spross Blüte bilateralsymmetrisch Stomata unten Tiere Eigenschaften Segmentiert VorneHinten dorsiventral Spiegel bilateralsymmetrisch Bsp Vergleich Körper Insekt Wirbeltier Sklett Exoskelett Endosklett Nervensystem imBauch imKopf Augen Facettenaugen Linsenaugen Rumpf Organe Abdomen Thorax 3Segmente 1Körper Extremitäten 6Beine 2Flügel 2Beine 2Arme 7  6) Wachstum und Fortp anzung a Wachstum us Vermehrung Einzeller Vielzeller Zellen werden größer Zellenwerden größer Cytoplasma mehr Zellvolumen Biomasse Wachstum Volumen Oberfläche AnzahlderZellennimmt zu Zellwand wächst Mitose Zellteilung mehrBiomasse Zellen werden mehr Meiose Mitose Meiose EizellehaltSpermiumA asexuell sexuellg enerativen.mn Stammzellen vegetativangesenannen Vermehrung zuteilung verschmelzung reproduziert Organismus Organismusrenombiniert Tochterzellen Tochterzellen verschieden genetisch gemont haploidenchromosomensatzdiploidenchromosomensatz b Wachstumsvorgänge tierische Zellen keine Zellwand die Wachstum begrenzt Zellformnicht fest Vermehrung Protoplasona Synthese vom Membranmaterial pflanzliche Zellen haben Zellwand starre Form muss aufgeweicht gedehnt werden Wachstum in Länge durch Textur der Cellulosefibrillen W seitlich begrenzt Volumenzuwachs durch Wasseraufnahme Synthese von MaterialfürZellwand 4mm dehnbare Wand Tugordruchsinkt Wasser aufgenommen hydraulisches Wachstum c Differenzierungsvorgänge Spezialisierung embryonaler Zellteilung identisches Genom Cytoplasma nicht inäquale Zellteilung innere genetischesProgramm und äußereFaktoren Licht Gravitation Positionseffe 8 d Entwicklung Ontogenese Entwicklung eines Individuums von Eizelle zum geschlechtsreifen Zustand folgt genetischemProgramm Pflanzen Ontogenesereagiert auf äußereReize Temperatur Licht Feuchtigkeit Nährstoffe Gravitation Tiere Insekten Säugetiere Amphibien Frosch zygote Embryo Äulquappe Geburt Fetus Hinterbeine ggü Kopinose Vorderbeine frosch Jung Ypg Frosch e Generative us vegetative Vermehrung Generativ sexuell Säugetiere Pflanzen Mann Frau L KULIIUI t If Ein Einhäusig getrenntgeschlechtlich Blüten männe weint Zweihäusig selbe Art 2 Individuen manne weibl ggü p p Aufbau Funktion von Blüten zwittrig on Bestäubung ÜbertragungvonPollen zur Narbe ÖffD Befruchtung Pollenkeimen an Fruchtknoten ausund wachsendurchGriffel zumFruchtknoten hinunter erstdortistBefruchtung SameeinerPflanze EmbryoundNährgewese IF Vermehrungs und verbreitungseinheit beiTierenbefruchtetes Ei ähnlichderPflanzensamen Frucht Schutzund VerbreitungdesSamens ÖEIT 5 Blütenblätter IIIIIIFänsaurann Tiere fressenFreutundscheidenSamenmitDünger woanders wiederaus isomenistanasamenschale unverdaulich vegetativ asexuell überwiegend bei Pflanzen Ableger Sprossknalle d Kartoffel Rhyziome Bambus Ingwer Selbstbestäubung Gerste Bohnen Erbsen 9  7) Verdauung: Aufnahme von Sto en alle Organismen nehmen Stoffe auf autotroph anorganische Stoffe CO2 Wasser Mineralsalze BspPflanzen heterotroph organische Stoffe Kohlenhydrate Fette Eiweiße BspTiere a Einzeller Aufnahme kleine Moleküle Ionen Glucose 10mm 0,00001mm Partikel weinere Zellen 0,01mm Transportproteine in Membran Protonenpumpe pumpt it raus phagocytose Endocytose Kaliumkanäle holen Kt in Zelle rein Glucosetransporter Glucose in Cytoplasma Verdauung mit Lysosomen Autophagie Freisetzung von unverdautem Material Exocytose b Vielzeller Stoffe Aufnahmesystem Vorteile von Verdauungssystem Mineralienwasser 1 Schutz heterotroph Mundverdauungstrakt oesenman Vitamine 3 Mobilität ftp.tejeikonlanydrate 4 Arbeitsteilung Lunge 5 diskontinuierliche Stoffaufnahme Mineralsane Wasser Wurzelhaare Proteinkanäle autotroph Co Stomata Diffusionin Masophynzenen SEILE große Tergrößerrauen Nahrungsbrochen Einstülpung äußere Oberflächeversiegelt gegenAustrocknung c Nahrungsaufnahme 1 Inkorporation mach Zerkleinerung im Mond Aufnahme biologischer Polymere 2 Zugb Verdauungsenzyme Emulgatoren Schleim in Drüsen in Mund Magen Darm Zersetzung Protein Aminosäuren Fett Fettsäuren Stärke Cellulose Glucose 3 Aufnahme von Molekülen in Dünndarm Dickdarm 4 Stoffumwandlung in Blut Körperzellen 5 Ausscheidung von Unverdaulichen in Enddarm After Wasser Cellulose Chitin Lignin Bakterien Drüsensekrete Darmepithelzellen  8) Gasaustausch a Atmen an der Luft kontinuierlich automatisiert unterbewusst OhneAtmung kein ATP keineSignale vom Gehirn Zelle stirbt Lungenatmung bidirektional Rein Raus gleicher Weg durch Hebung Senkung d Zwerchfells Unterdruck Entspannung Sauerstoff diffundiert an Lungenbläschen Areolen ins Blut Gefahren VerunreinigungWasser nicht schnellgenug wieder raus Stichverletzungen Luft in Brustraum gezogen b Atmen unter Wasser Sauerstoffgehalt im Wasser 0,0011 historischer Beginn von Atmung vor 1500MioJahren große Tiere Schwämme oder Kiemen innen außen OzAufnahme kleine Tiere Diffusion durch Körperoberfläche Kiemenatmung aus Kiemenfilamenten mit kiemenlanellen monodirektional in Mundrein durch Kiemenspalten raus Iriscosität Sauerstoff diffundiert über Kiemenlamelle ins Blut Wasser muss ständig Strömen Schwimmen im strömendem Wasser stehen Kiemenbewegung Wasserpumpen c Herz Kreislauf System Doppelkreislauf Herz mit 4 Kammern Blut Transportsystem fürSauerstoff Erythrozyten mit Hemoglobin auch für Wasser Meersalze Nährstoffe Hormone Wärmeregulation CO2 Leukocyten Thrombocyten On diffundiert vom Blut in Körperzellen Atmung wird reguliert Atemvolumen pH Wert vom Blut Hyperventilation gefährlich kein zusätzlicher Sauerstoff aber CO2 Konzentrationgeringer Mechanismus Hirngefäße werden enger Benommenheit  9) Sinne BK 2 Interaktion Austausch Information Kommunikation Steuerung Regulation a Reizwahrnehmung von Tieren und Pflanzen Reiz Pflanzen Tiere Sonderfall Schmerz Temperatur t Temperatur rezeptoren kein äußererReiz sondern Empfindung Licht Photo rezeptoren Augen Linsenaugen oder FacettenaugenKomplexaugen situationen pflanzen versuchenNegativ Berührung Reiz rezeptor zu vermeiden Reizreaktion Vibration Venusfliegenfalle TEffren.TT Schall Ohr Trommelfell Tiere Nervensystem Schnerzrezeptoren chemische flüchtigeStoffe Nase Moleküle flüchtigeStoffe Genen könnenwahrgenommenwerden inLuftwahrnehmen Geschmaaroniscensrotte Fans Füingönigste b Signalleitung bei Tieren über zentrales Nervensystem potential ausgeglichene Spannung von nicht angeregter NervenzelleIM 70 Ruhe Rezeptorwandelt Reiz mechanisch chemisch Licht etc in elektrisches Signalo Aktionspotential Aktivierungsschwelleüberschreiten Synaptisches Signal mehrereRezeptoren zu einem Nerv gebündelt c Signalleitung bei Pflanzen kein Nervensystem Hormone als Informationsleitsystem langsamer auch pflanzlicheZellenkönnen Aktionspotential so erzeugen Venus fliegenfalle R  Lichtwahrnehmung von Pflanzen Keimlinge wachsen zum Licht Photoreceptor in Spitze Wachstum in Wachstumszone 2 9 reaktion Auxin wandert zur lichtasgewanden Seite wo Pflanze Negativ dann Stärker wächst Zellstreckung Biegung zum Lich Photorezeptoren sindProteine mit Pigmenten bspw Phytochrom ändern räumliche Struktur cis trans je nachLicht Signalleitung Auxinwandert durchZellen in Wachstumszone Auxindiffundiert durch Membran als Säure und raus in Nachbar Wachstumszone Repressor verhindert Wachstum Auxindringt mit Rezeptorprotein in Zellkern ein ZerstörtRepressor Gene wachstumsstimulierend werdentranskribiert Wachstum Reizrezeptoren Intrazelluläre Rezeptoren in den Zellen Rezeptoren in Plasmamembran Rezeptoren für äußereReize Licht Gravitation 5 v Rhodopsin Änderung der räumlichen Struktur Rezeptoren für innere Reize Hormon rezeptor Acetylchenotinneseptor ligandengest Kanal für Natriumionen Proteinkinaserezeptor HormonInsulin wird erkannt Positiver Gravitropismus der Pflanzenwurzel Wurzeln wachsen nach unten Gravitationsbedingt windig firPflanze Stärkekörner in Zelle fallen immer nach unten lösen dort Signal aus Wachstum wird in Gravitationsrichtung korrigiert ER leitetSignall Vor dem Rezeptor first messenger Licht Temperatur Gravitation extrazell Botenstoffe Proteine Hormone tinter dem Rezeptor secondmessenger Signaltransduktion intrazelluläre chemischeSubstanz Antwort auf first messenger Weiterleitung eines extrazellulären Signals dass Zellmembran nichtpassieren kann 10) Aufbau von Organismen