- Frobenius Gymnasium Hammelburg

GRUNDWISSEN BIOLOGIE
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Bau und Funktion einer Nervenzelle (= Neuron):
Innerhalb einer Nervenzelle werden Informationen als elektrische Signale (= Erregung) verschlüsselt weitergeleitet. Der Informationsfluss
erfolgt meist in eine Richtung.
Informationsaufnahme:
Dendriten
Informationsverarbeitung:
9. Jahrgangsstufe

Reflex:
Ein Reflex liegt vor, wenn auf einen Reiz hin eine schnelle, stets gleichartige und unwillkürliche Reaktion erfolgt.
Bsp.: Lidschlussreflex, Kniesehnenreflex.
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Gliederung des Wirbeltier-Nervensystems:
Informationsweiterleitung:
Zellkörper
Axon
Nervensystem
Zentrales Nervensystem (ZNS)
(Gehirn und Rückenmark)
Schwannsche
Zelle

Endknöpfchen
Bau und Funktion einer Synapse:
Eine Synapse ist die Kontaktstelle einer Nervenzelle zu einer anderen
Zelle, z. B. einer weiteren Nervenzelle oder einer Muskelzelle. Da kein
direkter Kontakt besteht, erfolgt die Informationsweitergabe nicht
elektrisch, sondern chemisch durch Botenstoffe (= Transmitter).
Axon der Nervenzelle
Endknöpfchen
Bläschen mit Transmittern
synaptischer Spalt
Membran der anderen Zelle
mit Rezeptoren für die Transmitter
elektrische Signale
treffen ein

peripheres Nervensystem
(sensorische und motorische Neuronen)
Hormone:
Körpereigene Botenstoffe (z. B. Insulin, Adrenalin, Testosteron, Östrogen), die in Hormondrüsen produziert werden, über Körperflüssigkeiten
transportiert werden und in kleinsten Mengen am Zielorgan wirken, nennt
man Hormone.

Schlüssel-Schloss-Prinzip:
Die Wirkung vieler Moleküle im Körper von Lebewesen (z. B. Hormone,
Transmitter, Enzyme und Antikörper) erfolgt nach dem SchlüsselSchloss-Prinzip, d. h. zur räumlichen Form der Moleküle gibt es andere
Moleküle, die das „Gegenstück“ darstellen; die beiden Moleküle passen
räumlich ineinander wie ein Schlüssel ins Schloss:
Freisetzung der
Transmitter und
Andocken an die
Rezeptoren
elektrisches Signal
oder andere Reaktion
Hormone und Transmitter passen zu speziellen Rezeptormolekülen auf
Zelloberflächen, Enzyme zu ihren Substraten und Antikörper zu den entsprechenden Antigenen.
GRUNDWISSEN BIOLOGIE
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9. Jahrgangsstufe
Genetik:
- DNA (= DNS, d. h. Desoxyribonukleinsäure):
Ein DNA-Molekül ist leiterförmig aufgebaut (DNA-Doppelstrang)
und in sich verdrillt (Helixstruktur):
Adenin, Thymin, Guanin und
Cytosin können in den verschiedensten Reihenfolgen auftreten.
Diese Reihenfolge ist der genetische Code.
Ein Gen ist jeweils ein DNAAbschnitt, der die Information
für die Herstellung eines Proteins enthält.
Die DNA-Moleküle einer Zelle enthalten jeweils verschiedene Gene.
Ein Chromosom enthält ein DNA-Molekül; jedes Chromosom ist
doppelt vorhanden (jeweils zwei homologe Chromosomen; doppelter
= diploider Chromosomensatz).
- Proteine (= Eiweiße):
Moleküle, die aus miteinander verbundenen Aminosäuren bestehen.
Die Reihenfolge der Aminosäuren ist bei verschiedenen Proteinen unterschiedlich. Proteine haben wichtige Bedeutung als Baustoffe, Enzyme (biologische Katalysatoren), Antikörper usw.
- Proteinbiosynthese:
Die Herstellung der Proteine erfolgt an den Ribosomen im Zellplasma. Die Information über die Reihenfolge der Aminosäuren gibt der
genetische Code vor, der in der DNA im Zellkern liegt. Aus dieser
„Bauanleitung“ entsteht in zwei Schritten ein Protein:
Transkription: Von einem Gen wird eine Kopie angefertigt, die messenger-RNA. Diese m-RNA verlässt den Zellkern.
Translation: An den Ribosomen wird der Code der m-RNA abgelesen und Aminosäuren und in der entsprechenden Reihenfolge miteinander zu einem Protein verknüpft.
- Verteilung des Erbmaterials bei der Zellteilung:
Vor einer Zellteilung wird das DNA-Molekül verdoppelt; ein Zweichromatid-Chromosom entsteht.
Mitose: Bei der ungeschlechtlichen Fortpflanzung werden während der
Zellteilung die beiden Chromatiden der Chromosomen voneinander getrennt und auf die Tochterzellen verteilt. Es entstehen diploide, erbgleiche Tochterzellen.
Meiose: Die bei der Befruchtung entstehende Zygote ist diploid, daher
muss bei der Bildung von Keimzellen der diploide Chromosomensatz
zunächst halbiert werden. Dies geschieht durch eine besondere Zellteilung, bei der die homologen Chromosomen voneinander getrennt werden. Die Keimzellen sind daher haploid, d. h. haben nur einen einfachen
Chromosomensatz.
- Gentechnik: Entnahme von DNA aus einem Lebewesen und Einbau in
die Erbsubstanz eines anderen Lebewesens.
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Immunsystem:
- Viren können Krankheiten verursachen. Sie bestehen aus einer Proteinhülle, die genetisches Material enthält. Zur Vermehrung sind Viren
auf Wirtszellen angewiesen.
- Immunreaktionen: Abwehr körperfremder Stoffe (= Antigene)
unspezifische Immunreaktion: Fresszellen (= Makrophagen) nehmen
die Fremdkörper (z. B. Bakterien oder Viren) auf und verdauen sie.
spezifische Immunreaktion: Bildung spezieller Antikörper, die zu
den eingedrungenen Antigenen (z. B. Moleküle auf der Oberfläche von
Viren und Bakterien) wie ein Schlüssel zum Schloss passen, diese so
verklumpen und den Fresszellen bereitstellen. Bildung von Gedächtniszellen zur raschen Antikörperbildung bei erneuter Infektion.
- Immunisierung (= Impfung):
aktive Immunisierung: Unschädlich gemachte Krankheitserreger mit
intakten Antigenen werden in den Körper gebracht, um die Bildung
von Gedächtniszellen hervorzurufen (langanhaltender Schutz).
passive Immunisierung: Injektion von Antikörpern bei bereits Erkrankten (kurzfristige Heilung, kein längerer Schutz).