Klasse 9 Biologie - Dalberg Gymnasium

Nervensystem: Informationsweiterleitung durch elektrische Signale
9.1
Welche informationsverarbeitenden
Systeme kann man allgemein
unterscheiden? Worin liegen die
Unterschiede? Welche Gemeinsamkeiten
gibt es?
9.2
Warum bezeichnet man das menschliche
Auge als Sinnesorgan?
Leitungsbahnen: Nervenzellen
Rasche Informationsweitergabe und -Verarbeitung
Schaltstellen: Synapsen (hier chemische Übertragung)
Hormonsystem: Informationsweiterleitung durch chem. Botenstoffe
Leitungswege: Blutgefäße, Interzellularflüssigkeiten
Zielzellen besitzen passende Rezeptoren
Langsame, aber anhaltende Informationsweitergabe
und –verarbeitung über Regelvorgänge
Beide Informationssysteme sind i.d.Regel über den Hypothalamus im
Gehirn miteinander verbunden, sie arbeiten eng zusammen (Stichwort
Stress!).
Sinnesorgane nehmen adäquate Reize mit Hilfe einer Gruppe
von Rezeptoren (Sinneszellen) auf, wandeln diese Reize in
elektrische Signale um und leiten sie zur Verarbeitung weiter.
Das Auge als Lichtsinnesorgan besitzt in seiner Netzhaut
Lichtsinneszellen (Stäbchen und Zapfen). Lichtbrechende
Augenbestandteile
(Hornhaut, Linse, Glaskörper)
bündeln einfallendes Licht
auf diese Netzhaut. Die
umgewandelten elektrischen
Signale werden über den
Sehnerv ans Gehirn geleitet.
Weitere Hilfseinrichtungen
unterstützen die Arbeit des
Auges oder schützen das
empfindliche Organ.
9.3
Wie ist ein Neuron (eine Nervenzelle)
schematisch aufgebaut?
9.4
Was versteht man unter „Sucht“ und
„Suchtmittel“?
Sucht: auch Abhängigkeit genannt; Die WHO definiert Abhängigkeit als
„einen seelischen, eventuell auch körperlichen Zustand, der dadurch
charakterisiert ist, dass ein dringendes Verlangen oder unbezwingbares
Bedürfnis besteht, sich die entsprechende Substanz fortgesetzt und
periodisch zuzuführen. Es existieren daneben auch stoffungebundene
Verhaltenssüchte.
Merkmale: Unwiderstehlicher Drang nach Einnahme / Ausführung
Entzugserscheinungen nach dem Absetzen des Suchtmittels
Dosissteigerung nötig
Suchtmittel: auch Droge genannt; Drogen sind Substanzen, die eine
direkte Wirkung auf das ZNS besitzen und bei Zufuhr einen als mangelhaft
empfundenen Zustand mindern oder einen als angenehm empfundenen
Zustand herbeiführen. Ein Suchtmittel kann aber auch ein Gegenstand
sein, der eine Verhaltensweise möglich macht (z.B.: Computer,
Spielautomat, Kaufhaus...).
9.5
Was genau ist ein Chromosom und
welche Aufgaben hat es?
Ein Chromosom ist die „Verpackungseinheit“ von Erbinformation;
Menschen besitzen 46 Chromosomen in jedem Zellkern, welche
den gesamten „Bauplan“ eines Menschen enthalten.
(normalerweise als Ein-Chromatid-Chromosom in fädiger Struktur
vorliegend, bei der Zellteilung allerdings als Zwei-Chromatid-Chromosom
und aufspiralisiert in „Wäscheklammerform“ vorhanden.)
Material: DNA = Desoxyribonukleinsäure (und Proteine)
Bau der DNA: Doppelhelix (leiterähnlicher Doppelstrang)
Holme = Zucker und Phosphorsäurerest
Sprossen = komplementäres Basenpaar
(Adenin A + Thymin T, Guanin G + Cytosin C)
Das menschliche Immunsystem dient der Abwehr von körperfremden
Stoffen, in der Regel Krankheitserreger wie Bakterien oder Viren.
9.6
Welche Aufgaben hat das menschliche
Immunsystem? Wie kann man es grob
einteilen?
9.7
Was ist ein Protein?
Welche Bedeutungen haben Proteine?
9.8
Wie wird die Erbinformation realisiert?
Unspezifische Abwehr:
Riesenfresszellen (= Makrophage)
Barrieren (Haut, Schleimhäute, Sekrete)
Spezifische Abwehr:
Riesenfresszellen
Info an T-Helferzellen
a) Aktivierung von Plasmazellen (B-Zellen) Antikörperbildung
Verklumpung Antikörper / Antigen (von z.B. Virus)
Beseitigung durch
Riesenfresszellen.
b) Aktivierung von T-Killerzellen
vernichtet befallene Wirtszelle
Beseitigung durch Riesenfresszellen.
Gedächtniszellen werden gebildet
schnelle Produktion von Antikörpern
bei wiederholter Infektion mit gleichem Erreger (Immunisierung).
Proteine sind Eiweißstoffe.
Grundbausteine sind die Aminosäuren.
Bedeutung: Struktur-Proteine (z.B. Kollagen)
Enzyme (z.B. Amylase)
Transport-Proteine (z.B. Hämoglobin)
Bewegliche Proteine (z.B. Aktin/Myosin im Muskel)
Abwehr-Proteine (Antikörper)
Rezeptor-Proteine (in Membranen)
Proteinbiosynthese:
Jede Erbinformation (jedes Gen) wird zunächst in ein Protein
übersetzt. Dabei gibt es zwei Phasen:
1. Transkription: Von einem Gen wird im Zellkern eine
einsträngige Kopie angefertigt – die Boten-RNA
2. Translation: Info der Boten-RNA wird im Zellplasma an
Ribosomen in eine Abfolge von Aminosäuren (ein Protein)
übersetzt.
1.
2.
Bedeutung: Wachstum, Heilung, Regeneration
erbgleichen Tochterzellen
9.9
Wozu dient der Vorgang der Mitose und
wie läuft ein Zellzyklus prinzipiell ab?
9.10
Wozu dient der Vorgang der Meiose?
Wie läuft die Meiose prinzipiell ab?
Bildung von
Vorgang: Zellzyklus besteht aus 2 Abschnitten
1. Interphase: Verdopplung aller 46 Ein-Chromatid-Chromosomen
zu 46 Zwei-Chromatid-Chromosomen (Zentromer hält die zwei
informationsgleichen Schwesterchromatiden zusammen)
2. Trennung der Schwesterchromatiden und Aufteilung auf die
Tochterzellen während der Mitose (jetzt wieder 46 EinChromatid-Chromosomen)
Bedeutung: Bildung von Keimzellen (Spermien und Eizellen),
Neukombination der Erbanlagen
erbungleiche Tochterzellen;
Durch Befruchtungsvorgang bei sexueller Fortpflanzung
entstehen so immer wieder neue Kombinationen des Erbgutes
bei den Nachkommen (=genetische Variabilität)
wichtig für die
Evolution.
Vorgang: diploider Chromosomensatz (2n = 46 Zwei-ChromatidChromosomen) wird halbiert zu haploidem Chromosomensatz
(1n = 23 Zwei-Chromatid-Chromosomen);
anschließend wieder Trennung der einzelnen Chromatiden.
Gentechnik = Verfahren, bei dem DNA aus einem Organismus
entnommen und in das Genom eines anderen eingeschleust wird.
Bedeutung: z.B. Heilung von Krankheiten, Beseitigung von
9.11
Was versteht man unter Gentechnik?
Wie geht man dabei vor?
Welche Chancen/Risiken sind damit
verbunden?
Schadstoffen, Züchtung leistungsfähiger Nutztiere, Produktion
von Medikamenten, Resistenzen bei Nutzpflanzen
Risiken: Wirkung auch auf Nicht-Ziel-Organismen, Bedrohung der
Biodiversität
Vorgang: mögliches Ziel ist z.B. Bakterium, das ein bestimmtes Produkt
liefert.
1. Lebewesen A: Herausschneiden (mit Restriktionsenzym) des Gens,
welches Produkt liefert
2. Einbringen dieses Stücks in Vektor (z.B. Plasmid; muss gleiche Enden
haben!)
3. Plasmidring wird durch Ligasen geschlossen.
4. Vektor wird in Lebewesen z.B. Bakterium eingeschleust.
5. Bakterien, die Plasmid aufgenommen haben werden vermehrt
(Klonierung).
6. Bakterium produziert nun gewünschtes Produkt.
Anwendungsmöglichkeiten
Biotechnologie
9.12
Nenne neben der Gentechnik noch
mindestens eine weitere
Anwendungsmöglichkeit der Biologie und
erläutere diese!
= Nutzung von Lebewesen / biologischen Verfahren zur Produktion von
Stoffen z.B. Bierherstellung durch Hefe, Produktion von Penicillin durch
Bakterien
Reproduktionsmedizin
= Anwendung biologischer Erkenntnisse auf die Fortpflanzung des
Menschen z.B. künstliche Befruchtung, Embryotransfer, Klonen,
Präimplantationsdiagnostik (Untersuchungsmethode an künstlich
befruchteten Embryonen, um gegen Erbkrankheiten vorzubeugen)
Gewinnung embryonaler Stammzellen
= Zellen aus Embryonen gewonnen, die sich in unterschiedlichste
Körperzellen spezialisieren können