Grundwissen Biologie: 9

Grundwissen Biologie: 9. Klasse
Informationsverarbeitung durch Nerven und Hormone
Bau eines Neurons (Nervenzelle): Zellsoma, Dendriten, Neurit (Axon + Markscheide), Endknöpfchen.
Synapse: Die Synapse ist die Verbindungsstelle zwischen Endknöpfchen einer Nervenzelle und einer anderen Nervenzelle oder Muskelzelle. In den synaptischen Spalt wird aus Bläschen ein Transmitter abgegeben.
Information wird auf chemische Weise übertragen.
Nervensystem (NS):
Das NS des Menschen gliedert sich in das Zentral-NS (ZNS), bestehend aus Gehirn und Rückenmark, sowie
in das periphere NS. Das periphere NS umfasst das somatische NS (sensorische und motorische Nerven)
sowie das autonome oder vegetative NS (Sympathikus und Parasympathikus; Prinzip der doppelten Innervierung innerer Organe). Das Gehirn besteht aus Großhirn, Balken, Zwischenhirn, Mittelhirn, Kleinhirn und
Nachhirn.
Reflexe: Reflexe laufen rasch ab und dienen dem Schutz. Reflexbogen: Rezeptor, sensorischer Nerv, Umschaltstelle im ZNS, motorischer Nerv, Effektor. Beispiel: Kniesehnenreflex.
Sinnesorgane:
Auge und Sehvorgang: Reize sind Lichtwellen. Lichtbrechung durch Hornhaut und Linse. Auf der Netzhaut
entsteht ein umgedrehtes, seitenverkehrtes Bild. Die Netzhaut besteht aus Sinneszellen: Stäbchen (Dämmerungssehen) und Zapfen (Farbensehen). Von dort gelangt Erregung zum Gehirn. Bei Kurzsichtigkeit entsteht
das Bild vor der Netzhaut (Augapfel zu lang), bei Weitsichtigkeit hinter der Netzhaut (Augapfel zu kurz).
Gehör: Reize sind Schallwellen. Diese werden über Trommelfell und Gehörknöchelchen (Hammer, Amboß,
Steigbügel) auf das Innenohr übertragen. Entstehende Schwingungen der Ohrlymphe erregen Hörsinneszellen in der Schnecke. Die entstehenden Nervenimpulse (Erregung) werden zum Gehirn übertragen.
Hormone: Hormone sind Botenstoffe, die von Drüsen in den Blutkreislauf abgegeben werden und Informationen übermitteln. Sie wirken an Zielzellen bestimmter Organe, da sie nur dort nach dem Schlüssel-SchlossPrinzip an Rezeptoren gebunden werden. Die Hormonkonzentrationen werden über Regelvorgänge konstant
gehalten.
Genetik: Das Erbmolekül ist die DNS. Sie besteht aus einem leiterähnlichen Doppelstrang. Phosphorsäure
und Zucker bilden im Wechsel die Holme, die nach innen gerichteten Basen die Sprossen. Je zwei dieser
Basen, Adenin und Thymin bzw. Guanin und Cytosin, bilden ein komplementäres Basenpaar. Die Erbinformation besteht in der Abfolge der Basen. Die Proteinbiosynthese erfolgt an den Ribosomen. Die m-RNS,
eine Kopie der DNS) führt zu einer bestimmten Folge von Aminosäurebausteinen, die so das Protein bilden.
Chromosomen des Menschen: Im Zellkern der Körperzellen befinden sich 46 Chromosomen (diploider Satz).
Die 44 Autosomen sind bei Mann und Frau gleich. Die Geschlechter unterscheiden sich in ihren beiden Gonosomen (Geschlechtschromosomen) X bzw. Y. Karyogramm (geordnete Chromosomenaufstellung) beim
Mann: 44+ XY, bei der Frau: 44+ XX.
Zellteilung:
Mitose: Zweichromatid-Chromosomen werden getrennt und die entstehenden Einchromatid-Chromosomen
auf die Tochterzellen verteilt. Die Tochterzellen sind erbgleich, d.h. sie besitzen gleiche Erbinformationen.
Meiose: Bei der 1. Reifeteilung wird der diploide Chromosomensatz auf die Hälfte reduziert (Reduktionsteilung). Bei der 2. Reifeteilung erfolgt die Äquationsteilung. Diese verläuft ähnlich wie eine Mitose. Bei der
Meiose erfolgt eine Durchmischung des väterlichen und des mütterlichen Erbguts. Die entstandenen haploiden Keimzellen (einfacher Chromosomensatz) sind erbungleich, d.h. sie besitzen unterschiedliche Erbinformationen.
Immunsystem (Schutz vor Krankheitserregern):
Krankheitserreger: Viren bestehen aus einer Proteinhülle, in der sich ein Erbmolekül befindet. Bakterien sind
einfach gebaute Zellen. Beide können sich schnell vermehren: Bakterien durch Zellteilung, Viren aber nur in
lebenden Zellen. Auf der Oberfläche dieser Krankheitserreger finden sich Antigene.
Antigen und Antikörper: Antigene sind Stoffe mit bestimmten chemischen Eigenschaften. Antikörper sind
Stoffe, die Antigene nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip angreifen und verklumpen können.
Schutzimpfung: Bei der aktiven Immunisierung werden abgeschwächte Erreger übertragen. Daraufhin bilden
sich Antikörper im Blut. Langfristige Immunität (Schutz vor Krankheiten) entsteht durch Gedächtniszellen.
Bei der passiven Immunisierung werden Antikörper eingespritzt, die im Blutserum von anderen Organismen
gebildet worden sind.
Gentechnik: DNS wird aus einem Organismus isoliert und Stücke davon werden in das Erbgut eines anderen Lebewesens eingeschleust. Zunächst wird aus der DNS mit Hilfe von Restriktionsenzymen das gewünschte Gen (DNS-Stück) ausgeschnitten. Dieses Gen wird in einen Vektor (Überträger) eingefügt, z.B. in
ein Plasmid (kleiner DNS-Ring aus Bakterien). Das Plasmid mit dem Fremdgen wird dann in bestimmte Zellen (z.B. in Bakterien) eingeschleust. Diese Bakterien werden vermehrt (Klonierung). Sie stellen dann den
gewünschten Stoff (ein bestimmtes Protein) her, der auf dem Gen programmiert ist, z.B. ein Medikament.
Fachschaft B/C, MWG Bayreuth, 10/2013