beispielfragen

• Ernährung: heterotroph, fressen ihre Nahrung

• eukaryotisch; mehrzellig

• Fortpflanzung: größtenteils sexuell, einige Arten auch asexuell

• Ernährung: autotroph (Photosynthese)

• eukaryotisch; mehrzellig

• Zellwände: Cellulose

• Fortpflanzung: sexuelle und asexuelle Fortpflanzung (Sprossung oder Zellteilung)

• gehören weder zu Tieren noch Pflanzen→Fungi

• Ernährung: heterotroph, absorbieren ihre Nahrung

• eukaryotisch; mehrzellig

• Zellwände: Chitin

• Fortpflanzung: sexuelle und asexuelle Fortpflanzung (Sprossung oder Zellteilung)

• eine Gruppe von Pilzen, die sich durch ihre Fortpflanzungsstrukturen, die sogenannten Basidien, auszeichnen.

• Die Basidien sind spezielle Zellen, die Sporen produzieren

• Vertreter: Ständerpilze

• Gruppe von Pilzen, die durch ihre Fortpflanzungsstrukturen, die sogenannten Ascus-Zellen, charakterisiert sind.

• Die Ascus-Zellen enthalten Ascosporen (durch Meiose gebildet)

• Schlauchpilze: Speise-Morchel, Trüffel, Hefen, Backhefe, Schimmelpilze

Deuteromycetes

• Penicillium-Arten (Edelschimmel)

• Aspergillus-Arten

• Fusarium-Arten

• Autotrophe Organismen sind in der Lage, ihre eigene Nahrung aus anorganischen Substanzen herzustellen.

• Lichtenergie (photoautotroph) oder chemische Energie (chemoautotroph), um organische Verbindungen zu synthetisieren.

• Beispiel: Pflanzen, die durch Photosynthese Lichtenergie in Glukose umwandeln können.

• Heterotrophe Organismen müssen organische Verbindungen konsumieren, um Energie zu gewinnen.

• Diese Organismen ernähren sich von anderen Organismen oder organischen Substanzen.

• Beispiele: Menschen, Tiere und Bakterien - auf Aufnahme bereits vorhandenen organischen Verbindungen angewiesen

• besteht aus wenig Cellulose, Hemicellulose, Pektine, Proteine

• einige Landpflanzen haben auch Cutin / Suberin (Samenpflanzen)→wasserabweisend (Schutz vor Wasserverlust)

• Primärwand und die Sekundärwand→Primärwand bildet sich während des Wachstums der Zelle, während die Sekundärwand später gebildet wird und zusätzliche Festigkeit bietet.

• Strukturelle Stabilität (beide)

• Wasserregulation (Pflanzen)

• Schutz vor äußeren Einflüssen (Pflanzen) *Regulierung der Plasmaströmung (Pflanzen)

• Speicherung (Pflanzen) *Wachstum und Zellteilung -> flexible Ausdehnungen der Primärwand (Pflanzen)

• Schutz vor Austrocknung (Pilz)

• Schutz vor Feinden (Pilz)

• Ernährung und Stoffwechsel (Zellwand: Aufnahme von Nährstoffen) (Pilz)

➢ Bei Pflanzen besteht die Zellwand hauptsächlich aus Zellulose, Hemicellulose und Pektinen während die Zellwände von Pilzen hauptsächlich aus Chitin bestehen.

Algen -> Grünalgen oder Blaualgen (Cyanobakterium)

• höchst entwickelte Grünalge

• mit männlichen Antheridien und weiblichen Oogonien

• Thallus gegliedert (Nodien/Internodien)

• Wuchs mit Scheitelzelle

• männliche Gamten plastidenfrei

• weibliches Gametangium durch Hülle *geschützt Überleitung zu Moose

Gemeinsamkeiten Chara und höhere Pflanzen

• Chloroplasten

• Zellwand

• Peroxisomen

• Meiose verzögert

• Spore Ultrastruktur

• Genetische Daten / DNA-Sequenzen

Die Telomtheorie beschreibt das Entstehen des komplexen morphologischen Aufbaus der Landpflanzen aus einfach gebauten, an Algen erinnernden sogenannten Urlandpflanzen.

• versucht zu erklären, wie aus diesem einfach gebauten Vegetationskörper der charakteristische Bauplan der Tracheophyten (Gefäßpflanzen) entstand

• 5 Prozesse (nur 4 sichtbar)→Übergipfelung, Planation, 2x Verwachsung (Blatt oder Sprossachse)

• Silur und Devon Zeitalter

• gehören zu den Rhyniophyten

• Anpassung an das Landleben

• spielten wichtige Rolle bei der Entwicklung von Gefäßgewebe (Transport von Wasser und Nährstoffen)

• weibliche Fortpflanzungsorgan bei den meisten Bryophyten (Moose, Lebermoose, Hornmoose) und einigen Algen

• enthält Eizelle

• Ein Antheridium ist das männliche Fortpflanzungsorgan bei den meisten Bryophyten und einigen Algen.

• Es ist eine birnenförmige Struktur, die viele Spermien produziert.

• Amborella trichopoda→ursprünglichste Blütenpflanze

• →Durch Selektion passen sich Pflanzens ehr rasch an Umweltbedingungen an

• →Entstehung neuer Arten

• →zwei Proteine für Blüten Entwicklung: UFO-Proteine (Kombination aus LEAFY und der Ligase F – Box Protein) Schlüssel zu Geheimnis der Blütenentstehung: Welwitschia mirabilis→bereits männliche/weibliche Blüten

• →Blüten sind nicht durch Zufall entstanden sondern durch das genetische Erbe der Gymnospermen

• besitzt Zellstruktur

• Stoffwechsel

• Kann sich fortpflanzen/vermehren

• reagieren auf Reize

• Wachstum und Entwicklung

➢ Viren sind keine echten Lebewesen

• sind infektiöse, obligat intrazelluläre Parasiten mit einer extrazellulären Phase

• enthalten entweder DNA oder RNA

• keine echten Lebewesen -> auf Stoffwechsel von Wirt angewiesen

• Viren befallen Prokaryoten und Eukaryoten

• Viren, die Bakterien und Archaeen befallen sind Bakteriophagen

• Außerhalb der Zelle→Virionen

ohne Zellkern

mit Zellkern

Prokaryoten

Gymnospermen -> Samenpflanzen (Samen nicht in Früchten eingeschlossen)

Angiospermen -> Samen von Früchten umgeben, die aus Blütenorganen entstehen

zu den Angiospermen gehören Nadelbäume, Blütenpflanzen, Getreide (Weizen, Reis, Mais, Hafer), Obstbäume, Gemüse, Blumenpflanzen

• Veränderung im genetischen Material (DNA) eines Organismus

• Mutationen können auf natürliche Weise auftreten oder durch äußere Einflüsse

• Mutationen können zu genetischer Vielfalt führen, die die Grundlage für evolutionäre Veränderungen bildet

Sie folgt dem Prinzip „survival of the fittest“.

• Fit bedeutet hier anpassungsfähig und, dass das am besten angepasste Individuum überlebt.

• Durch die Auslese werden nachteilige Gene eliminiert.

Durch geografische Isolation kann es zur Entwicklung neuer Arten kommen

• Veränderung des Genpools einer Population

• Weitergabe von Genen einer Population an eine andere Population durch eine Zu- oder Abwanderung von Individuen

• Bildung einer neuen Kombination der Gene im Verlauf der Meiose

• Dieser Prozess führt zur Bildung von neuen Genkombinationen und trägt zur genetischen Vielfalt in einer Population bei

vor 4,5 Mrd. Jahren

Erdkruste, Erdmantel, Erdkern

• Erdkruste + Erdmantel = Lithosphäre

• Unterer Erdmantel + äußerer Erdkern = D-Schicht

• Erdmantel -> Konvektionsbewegungen

• Erdkern -> außen flüssig und inne fest (Nickel und Eisen)

1) Uniformitätsregel

2) Spaltungsregel

3) Unabhängigkeitsregel

DNA -> Desoxyribose + Phosphat + Nukleinbasen (Adenin, Guanin, Thymin, Cytosin)

RNA -> Ribose + Phosphat + Nukleinbasen (Adenin, Uracil, Guanin, Cytosin)

DNA: Doppelhelix; Speicherung der genetischen Informationen

RNA: Einzelsträngig; Übertragung und Umsetzung der genetischen Informationen in Proteine

In eukaryotischen Zellen befindet sich die DNA hauptsächlich im Zellkern

Chromatinfasern zu Bündel verdichtet -> Chromatin: Komplex aus DNA und Proteinen

→tragen genetische Informationen eines Organismus

Chromosomen entstehen durch die Replikation der DNA während der Interphase und werden während der Mitose oder Meiose in die Tochterzellen verteilt.

filamentöser Komplex aus DNA und Proteinen – kondensierter als Nucleosom

Aggregat aus DNA und Histonen

• sind basische Strukturproteine *

• Funktion: Sind Verpackungsproteine der DNA und bilden das Histon-DNA-Komplex (=Nucleosom)

  
  

• 1) Organisation der DNA

• 2) Bildung von Nukleosomen

• 3) Kompression der DNA

• 4) Bessere Zugänglichkeit zu den Genen

• ein Abschnitt der DNA

• vererbbare Einheit der genetischen Informationen

Gesamtheit der genetischen Informationen, die in den Zellen eines Organismus vorhanden ist

• zelluläre Organellen, die bei Proteinbiosynthese wichtige Rolle spielen

• kommen in Eukaryoten und Prokaryoten vor

• Ort, an denen die genetischen Informationen, die in der mRNA codiert ist, in Proteine umgesetzt wird

• Größe: 25-30 Nanometer

• nahezu geschmacklos oder würzig-salzigen Geschmack

• enthalten Kohlenhydrate und Proteine -> nur teilweise verdauen lassen

• geringe Fettgehalte – geringen quantitativen Nährwert

• hoher Anteil an Mineralstoffen

• hoher Iodgehalt und Vitamine

• Kombu, Wakame, Nori

• Als Rohstoff für Lebensmittelzusätze wie Agar, Alginat und Carrageen

Ribosome bestehen aus RNA und Proteine

• Sedimentationskonstante (auch Svedberg-Einheit genannt)→relative Größe/Masse von Ribosomen zu beschreiben

• 70S→Prokaryotische Ribosomen (30S +50S)

• 80S→Eukaryotische Ribosomen (40S +60S)

im Zellkern von Eukaryoten→rRNA→Synthese von rRNA im Zellkern

➢ Bei Prokaryoten erfolgt Synthese von rRNA im Cytoplasma

Aufreihung vieler Ribosomen an der zu translatierenden mRNA während der Proteinsynthese im Cytoplasma bezeichnet

bei der Proteinsynthese -> Transkription – Prozessierung – Translation – Faltung und Modifikation der Proteine

• Struktur und Stützfunktion – Aktin und Tubulin

• Enzymatische Funktionen – viele Proteine wirken als Enzyme (katalysieren biochemische Prozesse in Zelle)

• Transport

• Signalübertragung – Signale innerhalb von Zellen

• Immunantwort – Antikörper sind Proteine

• Struktur und Bewegung – Aktin und Myosin (Kontraktion im Muskelfasern)

• Genregulation – Transkriptionsfaktoren – regulieren Genexpression

• Stoffwechsel – auch Abbau von Nährstoffen für Energiegewinnung

• Strukturerhaltung – Erhalt der Zellstruktur – Reparaturmechanismen – Anpassung an Umweltbedingungen

im Zellkern (bei Eukaryoten) oder im Cytoplasma (bei Prokaryoten)

1. Initiation: Ein Enzym namens RNA-Polymerase bindet an den Promotor, einen spezifischen Bereich der DNA.

   Die DNA öffnet sich, und die Synthese von mRNA beginnt.

2. Elongation: Die RNA-Polymerase liest die DNA-Template-Strang und synthetisiert eine komplementäre mRNA-Sequenz.

   Die RNA wird während dieses Prozesses verlängert.

3. Termination: Die Transkription endet, wenn die RNA-Polymerase ein Terminationssignal erreicht. Die neu synthetisierte

   mRNA wird freigesetzt.

schneidet die Introns aus der prä-mRNA heraus→Exons bleiben übrig (=Prozessierung)

Cytoplasma (bei Prokaryoten und Eukaryoten)

1. Initiation: Die reife mRNA bindet an die kleine Untereinheit des Ribosoms. Eine Initiator-tRNA mit der Aminosäure Methionin bindet am Startcodon der mRNA.

2. Elongation: Das Ribosom bewegt sich entlang der mRNA, und tRNA-Moleküle, die jeweils mit einer bestimmten Aminosäure beladen sind, binden an die entsprechenden Codons auf der mRNA. Die Aminosäuren werden miteinander verknüpft, um eine Polypeptidkette zu bilden.

3. Termination: Die Translation stoppt, wenn ein Stopcodon erreicht wird. Ein Freisetzungsfaktor bindet ans Ribosom, und die neu synthetisierte Proteinkette wird freigesetzt.

• Schematische Darstellung des genetischen Codes

• dient dazu die Basentripletts der mRNA in die entsprechende Aminosäure zu übersetzen

• man liest die Aminosäure heraus aus der Abfolge von 3 Basen→ablesen von innen nach außen

1. Primärstruktur→Anordnung der AS

2. Sekundärstruktur→Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Polypeptide→a-Helix und B-Faltblatt

3. Tertiärstruktur→Verknäuelung der a-Helix

4. Quartärstruktur→mehrere Proteineinheiten (Proteinkomplex)

• Disulfidbrücken

• Wasserstoffbrückenbindungen

• Van-der-Waals-Kräfte

• Hydrophobe Wechselwirkungen

• Ionische Wechselwirkungen

durch die Wechselwirkungen und Bindungen (wie Tertiär) zwischen mehreren individuellen Polypeptidketten

• Metabolite im Stoffwechsel

• Hormone

• Neurotransmitter

• Toxine

Zentrales Kohlenstoffatom – H-Atom – Aminogruppe – Carboxylgruppe – Rest

Aminosäure mit Peptidbindungen miteinander verbunden

wenige AS: Oligopeptide

mehr AS: Polypeptide

Proteine: mehrere Polypeptide

• Enzymatischer Abbau von Proteinen in kleinere Peptide oder einzelne Aminosäuren

• durch Proteasen oder Proteinasen

• Endopeptidase: schneiden Proteinkette innerhalb der Peptidkette

• Exopeptidase: Entfernen Aminosäuren von den Enden der Proteinkette

DNA, RNA, Proteine, Lipide und KH

gehören zu den Lipiden →Glycerin und Fettsäuren

• Zellmembran

• Zellwand bei Pflanzen

• Extrazelluläre Matrix

• Glykogen

• Nukleinsäuren

• Proteinsynthese

Zuckeralkohol = Glycerin/Glycerol (3-wertiger Alkohol)

Polysaccharide = mehrere Monosaccharide – Cellulose, Stärke (beide Pflanzen), Glykogen (Tier)

Monosaccharide = Fructose, Glucose, Galactose

Proteine, Lipide, Kohlenhydrate, Cholesterin (für Fluiditiät)

• abhängig von den integralen/peripheren Membranproteinen

• Transmembranproteine durchspanen die Membran

• Kohlenhydrate, die an Proteine (Glykoproteine) oder an Phospholipide (Glykolipide) geheftet sind -> ragen aus Oberfläche der Plasmamembran und sind Erkennungssignale

• Membranen bilden sich ständig neu, verschmelzen und werden abgebaut

• in allen lebenden Zellen vorhanden

• bilden die äußere Hülle von Zellen sowie die Membranen von verschiedenen Organellen

• →Viren keine Membran

• gehören zu den Lipiden

• hydrophober Schwanz und hydrophiler Kopf (amphiphile Eigenschaften)

• bilden Membranen

• Bilayer

• haben Permeabilität

• Schwanz: zwei Fettsäureketten

• Kopf: Phosphatgruppe + Glycerolmolekül

dass Zellen miteinander interagieren, Informationen austauschen und ihre Umgebung wahrnehmen können

In diesem Sinne könnte man sagen, dass die selektive Permeabilität eine spezifische Form der Permeabilität ist, bei der die Membran eine Auswahl darüber trifft, welche Substanzen passieren dürfen und welche nicht. Daher ist die selektive Permeabilität eine Unterkategorie oder spezifische Ausprägung der allgemeinen Permeabilität.

= kleinste, noch lebensfähige Einheit

Kolonien (mehrere Zellen im Fall von Einzellern)

Gewebe (mehrere Zellen bei mehrzelligen Organismen)

Produktivität/Reproduktion = selbständige Vermehrung, Wachstum

Reizbarkeit = Reaktion auf äußere Reize

eigener Stoffwechsel = Nahrung aufgenommen – Energie gewinnen – Stoffwechselprodukte gebildet

Unterteilung oder Aufteilung des zellulären Raums in verschiedene abgegrenzte Bereiche durch Membranstrukturen

→Gliederung in Reaktionsräume (äußere- und innere Membran)

1) Zellmembran: Äußere Hülle der Zelle, die sie von ihrer Umgebung abgrenzt und den Transport von Stoffen regelt.

2) Zellkern: Enthält das genetische Material (DNA) und steuert die zellulären Aktivitäten.

3) Zytoplasma: Gelartige Substanz innerhalb der Zelle, in der Organellen schwimmen + chemische Reaktionen stattfinden.

4) Mitochondrien: Energiestationen der Zelle, in denen Energie aus Nährstoffen in Form von ATP produziert wird.

5) Endoplasmatisches Retikulum: Transport von Molekülen innerhalb der Zelle erleichtert.

6) Ribosomen: Kleine Partikel, die Proteine synthetisieren.

7) Golgi-Apparat: Modifiziert, sortiert und verpackt Proteine für den Transport innerhalb und außerhalb der Zelle.

8) Lysosomen: Vesikel, die Enzyme enthalten und an der Verdauung von Zellmaterial beteiligt sind.

9) Zellskelett: Netzwerk aus Proteinfasern, das der Zelle Form und Struktur verleiht und an der Zellbewegung beteiligt ist. →Mikrotubuli, Mikrofilamente (Aktinfilamente), Intermediärfilamente

10) Vakuolen: Große, mit Flüssigkeit gefüllte Bläschen in Pflanzenzellen, die für die Speicherung von Nährstoffen und die Aufrechterhaltung des Zelldrucks verantwortlich sind.

• Im wässrigen Milieu (Ozeanen)

• Pflanzen waren erste Organismen, die da Landleben kolonisierten

Lucy: Australopithecus afarensis vor 3,2 Mio. Jahren (vom Becken abwärts wie heutiger Mensch)

UDO: Danuvios guggenmosi – 12 Mio. Jahre alt – erster auf zwei Beinen!

sämtliche Lebewesen der Erde, Pflanzen, Tiere, Pilze und einzellige Formen lassen sich auf eine einzige „primitive“ Urform zurückführen

aeroben α-Proteobakterien

Cyanobakterium

lateinischer Ausdruck, der wörtlich übersetzt "seiner eigenen Art" bedeutet

• Einzigartigkeit eines Phänomens, Objekts oder einer Person

• Plastiden entstehen aus sich selbst

bedeutet, dass eine Zelle das Potenzial hat, alle Arten von Zellen zu bilden, einschließlich der Zellen, die für die Entwicklung eines vollständigen Organismus notwendig sind→nach der Befruchtung einer Eizelle entsteht eine totipotente Zygote

gesamte Komplex von biochemischen Prozessen, die in einem Organismus ablaufen, um Energie zu gewinnen und Substanzen aufzubauen, um die verschiedenen Lebensfunktionen aufrechtzuerhalten.

Assimilation: Nährstoffe aus Umgebung aufnehmen und Aufbau von Molekülen

Dissimilation: Abbau von Molekülen zur Energiegewinnung

• NAD+ und NADH

• FAD und FADH2

• Coenzym Q

• GSH und GSSG

• Vitamin C und Vitamin E

Hauptaufgabe: Elektronen während oxidativer Prozesse zu übertragen und Energie zu erzeugen. →Spielen eine zentrale Rolle in der Zellatmung, der Energieproduktion + anderen Stoffwechselwegen →Antioxidantien zum Schutz vor schädlichen oxidativen Reaktionen.