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-Mind map von den Zusammenhängen der Themen (mit Unterthemen) -Zusammenfassung zum Thema: Zellbiologie, Stoff- und Energiewechsel, Molekular Genetik, klassische Genetik, Enzymatik, Ökologie, Evolution, Neurobiologie
Art: Grafiken und Mindmaps
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Ze!theorie :
Fachbegri"e/ Erklärungen/ De#nitionen :
bei zu viel Zucker entstehen Stärkekörner
Ober$ächenvergrößerung:
durch Wölbung können mehr Salze, Mineralien und Nährsto"e aufgenommen werden, weil mehr Fläche vorhanden ist —> eine größere Darm$äche kann viel mehr in die Darmste!e transportieren
dadurch kommt es zu vermehrter Reaktion: mehr Sto"e (in kürzerer Zeit) werden abgebaut -> mehr freigesetzte Energie gilt für Sto"wechsel
Grundlagen
Abbildung Ze!e :
A
NVM sieht aus wie gefaltet
Ze!wand (^) • Feste äußere Hü!e
Ze!membran • sehr dünn
z.B. selektiv permeable Membran
Mitochondrien •^ farblos, länglich (Doppelmembran)
zwei Lipiddoppelschichten
Vakuole • von Membran umschlossen (=Tonoplast)
Farbsto", Minerale, Zucker
Ze!kern •^ von Kernhü!e umschlossen (zweischichtig) ->Poren
Ze!plasma • zäh#üssig, körnig
Chloroplast
Plastid
Microbodies • kleine Membranbläschen •^ Sto"wechselreaktion (z.B. Abbau von Ze!giften)
Ribosom • groß, kugelförmig
Lysosom • kleine Membran umhü!te Bläschen mit Enzymen (^) • Akte Organe!e werden durch Enzyme aufgebaut
Recycling
Golgi-Apparat •^ viele Stapel mit Dictosomen^ •^ Speicherung von Ze!wandbausteinen (Eiweißen)
für Transport in Golgi-Versikel
Ze!organe!en Aufbau/ Struktur (^) Funktion
P$anzliche Ze!en vs. Tierische Ze!en :
Ze!typ
Ze!membran
Ze!wand
Chloroplasten
Vakuolen
Lysosomen
Zytoskelett
Ernährungsweise
Tierze!e
Vorhanden
Nicht vorhanden
Nicht vorhanden
Nicht vorhanden
Vorhanden
Stark ausgeprägt
Heterotroph
P"anzenze!e
Vorhanden
Vorhanden
Vorhanden
Vorhanden
Nicht vorhanden
Schwach ausgeprägt
Autotroph
Tierze!en besitzen also keine Ze!wand und Vakuole. Dafür haben sie aber Lysosome. P"anzenze!en haben demgegenüber Plastiden (Chloroplasten).
beide Ze!en sind Eukaryoten
Eukaryotische und Prokaryotische Ze!en :
Eukaryotische Ze!en sind Ze!en mit Ze!kern (^) Prokaryotische Ze!en sind Ze!en, die keinen Ze!kern besitzen. Die DNA be#ndet sich frei im Plasma.
Vergleich
Beispiele
Ze!größe
Ze!kern
Ort des Erbguts
Ze!wand
Mögliche Organe!en
Fortbewegung
Eukaryoten
Menschen, Algen, Pilz, Tier
10-13 manche bis zu 100
Vorhanden
Ze!kern
Tierze!e (-) P"anzenze!e (+)
Cytoskelett, Ze!membran, Golgi- Apparat, Endoplasmatische Retikulum, Ze!kern, Mitochondrien, Lysosomen, Peroxisomen, Ribosomen, Vesikel
Ausstülpungen der Ze!membran als Geißeln
Prokaryoten
Bakterien
Nicht vorhanden
Freischwimmend im Zytoplasma
Vorhanden
Ze!wand, Nucleoid, Cytoplasma, Ribosomen, Ze!membran, Flage!um, Pili
Proteinfaden als Flage!en/Geißeln, Rotationsbewegung
um (^) um um
Eukaryot Prokaryot
posttranskriptione!e Modi#zierung
RNA wird nocheinmal kontro!iert und gegebenenfa!s geändert = bessere Qualität der Informationen
Bakterien : Bakterien sind kleine, einze!ige Mikroorganismen, die fast übera! vorkommen Sie zählen zu den Prokaryoten, da sie keinen Ze!kern haben
Viren : Im Gegensatz zu Tier- bzw. P"anzenze!en und Bakterien haben Viren keine Ze!organe!en und keinen Ze!kern. Sie haben daher keinen eigenen Sto$wechsek und sind biologisch gesehen nicht lebendig
Vermehrung Vermehren sich besonders schne!, deshalb läuft dieser Prozess in verschiedenen Schritten ab
Die Ze!membran (Plasmamembran, Zytomembran) ist eine Struktur, die die Ze!e umschließt. Sie grenzt den Ze!inahlt von der Umgebung ab.
De#nition :
Aufbau : Lipiddoppelschicht
besitzen hydrophoben Teil (wassermeidend) und hydrophilen Teil (wasserliebend) besitzen einen Kopfteil mit zwei Schwanzteilen Membran bindet sich in der Regel in einer Umgebung, die sich größtenteils aus Wasser zusammensetzt
Köpfe, die Wasserliebend (hydrophil) zeigen nach außen Schwänze (hydrophob) zeigen nach innen, bilden Innenraum der Doppelschicht aus
Membranporteine :
innen oder äußeren Seite der Membran !können aber nicht durchwandern! “membranbeständige Proteine ”
be#nden sich in der Membran oder durchdringen sie komplett Beispiel: Kanalproteine, welche Membran einmal wie Kanal durchqueren und für den Austausch durch Membran zuständig sind
eher selten Durch Verankerung des Proteins durch Lipid an Membran wird Wechselwirkung zwischen Proteinen und Membran vereinfacht
Glykokalyx :
in prak motine
lipidvermeripheren
prominen
Funktion :
Man nennt eine solche Membran semipermeable, da sie halb durchlässig ist - Für die Signalübertragung besitzen Ze!en Rezeptorproteine an Ze!membran > Signalmoleküle docken durch das Schlüssel-Schloss Prinzip an Rezeptoren an, wodurch die bestimmte Kanäle ö"nen > Informationen und Signale wandern dann durch die Kanäle zu anderen Ze!en - Ze!en können sich miteinander verbinden > mit Glykokalyx relevant -> Schicht bildet eine Art Kapsel, durch die sich die Ze!en aneinander halten können
Membrantransport :
sind spezi#sch für Ionensorten, abhängig von große und Ladung
wegen Porengröße nur für kleine Sto"e
funktionieren nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip "ndet passiv, entlang des Konzentrationsgefä!es statt
“primär aktiver Tranport” = es wird direkt Energie aufgewendet Natrium-Konzentrationsgradient dient als Energieque!e für aktiven Transport anderer Sto#e
Teilchen streben wieder in Ze!e hinein, um Konzentration auszugleichen (verbrauchen dabei keine Energie) nehmen ein anderes Teilchen mit, was dann auch gegen das Konzentrationsgefä!e transportiert wird = verbraucht also nicht direkt Energie, weil das Konzentrationsgefä!e unter Energieverbrauch aufgebaut wurde, das wird aber wieder genutzt, deshalb heißt es sekundär
Teritärwand
besteht aus Hemice!ulosen, Pektinen und Lignin und ist dünner als die Sekundärwand Ihre Ober$äche hat viele kleine Erhebungen -> Da sie viel Lignin enthält, ist ihre Stabilität jedoch sehr hoch.
Funktion :
Sto"wechsel kann reguliert werden
Diffusion Einfache Di"usion :
um Konzentrationen auszugleichen, sodass sie auf beiden Seiten ungefähr ausgeglichen ist
Sauersto", Kohlensto"dioxid, Sticksto"
Gerichtete Di"usion :
oft Ionen (geladene Teilchen) wie Kalium, Natrium und Calcium
Kanalproteine Carrier (Transportproteine) -> langsamer als Kanalproteine
Osmose Vorraussetzungen :
Ablauf :
Beispiel Kirschen :
Enzyme Aufbau :
besitzen aktives Zentrum, in dem ein Sto! (Substrat) binden und reagieren
Holoenzyme oder A"oterische Enzyme
Funktion und Wirkung :
beschleunigen Reaktionen durch Herabsetzen der Aktivierungsenergie sie sind wiederverwendbar und wirken oft nur für eine spezi!sche Sto"klasse (z.B. Alkohole) und eine spezi!sche Reaktion verantwortlich für knüpfen oder Spalten
“a#es was am Ende auf -ase endet ist ein Enzym ”
Ablauf einer Enzymreaktion :
Ein#ussfaktoren (Enzyme sind mi"euspezi$sch) : RGT-Regel und Denaturierung Reaktions-Geschwindigkeits-Temperatur-Regel: Erhöht sich die Temperatur um 10° Celsius, dann erhöht sich die Reaktionsgeschwindigkeit um das Zwei- bis Dreifache. Die RGT-Regel gilt aber nur im Temperaturoptimum bis ca. 40°C, weil dann die Proteine denaturieren (ihre Struktur verlieren)
Introduced- Fit
gegenseitige Verformung aufgrund von Wechselwirkungen
Funktioniert nach Schlüssel-Schloss-Prinzip
Anwendung :
c) a!ostorisch, Inhibitor bindet an a!ostorisches Zentrum, Substrat verändert Raumstruktur
Substrat kann nicht verdrängt werden, weil es andere Bindungsste!e hat (aktives Zentrum), es verringert also nur die Wirksamkeit des Enzyms und die maximale Enzymaktivität kann nicht erreicht werden
b) kompetitiv, durch Konkurrenz zweier Substrate muss die vo!e Enzymaktivität aufgebracht werden, um vo!e Substratkonzentration zu erhalten Sehr viel Substratkonzentration vorhanden
Erhöhung der Substratkonzentration = Hemmsto" kann verdrängt werden -> vo!e Enzymaktivität wird erreicht aber höherer Teil an Hemmsto"en, seine Wirkung immer stärker
Lebensprozesse, wie Bewegung, Atmung oder kognitive Prozesse benötigen Energie
Energie stammt aus unterschiedlichen Energiesystemen
ATP-ADP-System :
speichert Energie für verschieden
Wird eine Phosphatgruppe abgespalten entsteht AdenosinDIphosphat (ADP). Die Abspaltung oder Bindung der dritten Phosphatgruppe sorgt für die Energiefreisetzung und -speicherung
-> Es gibt Erkrankungen, bei denen die Energiegewinnung in den Mitochondrien gestört wird
mitochondriale Erkrankungen
Beispiele dafür sind: