Biologie Einführungsphase

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Aufnahme von Strahlung oder einer Welle (z. B. Licht, Wärme oder Schall) beim Auftreffen auf einen Stoff

1. physiologisch: Anpassung an Umwelt-
bedingungen, z. B. Farbanpassung an Umgebung, speziell: von Sinnesorganen oder Sensoren an unterschiedliche Reizintensitäten
2. stammesgeschichtlich: Prozess der Herausbildung von an Umweltbedingungen angepassten Merkmalen durch Selektion

werden Stoffwechselprozesse genannt, die nur in Gegenwart von Sauerstoff ablaufen, bzw. die Lebensweise in sauer- stoffhaltiger Umgebung (s. anaerob)

durch das menschliche Immunschwäche- Virus (HIV) verursachte Immunschwäche Krankheit; eine Infektion erfolgt vor dem Ausbruch der Krankheit beim Infizierenden über den direkten Kontakt von virushaltigem Blut oder Sperma

alleles Gen (Allel)

eine von mehreren Ausführungen eines Gens; diploide Körperzellen enthalten zwei aIIeIe Gene, haploide Zellen nur ein Allel

Alles-oder-Nichts-Prinzip

Gesetzmäßigkeit für bestimmte Vorgänge, die entweder nur vollständig und in voller Intensität oder gar nicht ablaufen, z. B. beim Aktionspotenzia/ von Nerven- zellen

Fähigkeit eines Moleküls, reversibel mehrere stabile Formen einnehmen zu ko"nnen

organische Säure, die neben der Car- boxygruppe eine Aminogruppe enthält; Aminosäuren bilden die Ketten von Peptiden und Proteinen

werden Stoffwechselprozesse genannt, die ohne Gegenwart von Sauerstoff ablaufen, bzw. die Lebensweise von Organismen in sauerstofffreier Um- gebung (s. aerob)

Gegenspieler, z. B. bei Muskeln, Hormonen, Rezeptoren an Synapsen und chemischen Reaktionen

Basentriplett eines tRNA-MoIeküls, das komplementär zu einem m-RNA-Codon ist

Substanz, die eine Reaktion von Immunzellen auslöst (z. B. Antikörperproduktion oder Aktivierung von T-KiIIerzeIIen)

von B-Zellen des Immunsystems hergestellte Moleküle in Körperflüssigkeiten, die spezifisch andere Moleküle (Antigene) binden können

häufige, an extreme Lebensbedingungen angepasste Prokaryoten; im Zellbau den Bakterien (Eubacteria) ähnlich

Man unterscheidet zwei verschiedene Sichtweisen.
1. morphologische Art: eine Gruppe von Lebewesen, die in wesentlichen MerkmaIen übereinstimmen
2. genetische Art: Population, die unter natürlichen Bedingungen eine Fort- pflanzungsgemeinschaft bildet und von anderen getrennt ist oder bei (seltenen) Kreuzungen erhalten bleibt

Prozess der Entstehung neuer Arten aus einer Ursprungsart; man unterscheidet allopatrische Artbildung bei räumlicher Trennung von Populationen durch geografische Barrieren und sympatrische
Artbildung bei Aufspaltung im selben Raum ohne geografische Barrieren

bei Stoffwechselvorga"ngen: Aufbau organischer Substanzen aus anorganischen Ausgangsstoffen; auch Umbau aufgenommener Stoffe in körpereigene Stoffe

äußere Atmung: Sauerstoff und Kohlenstoffdioxidaustausch mit der Umgebung; innere Atmung bzw. Zellatmung: aerobe Stoffwechselvorgänge zur Energiefrei- setzung in Zellen mit Atmungskette (s. Atmungskette)

Kette von Redoxreaktionen in Mito-
chondrien, bei der Elektronen von wasserstoffhaltigen Verbindungen auf Sauerstoff übertragen werden; aufgrund des durch Ionentransport durch die Membran entstehenden H*- Konzentrationsunterschieds zwischen Intermembranraum und Plasma des Mitochondriums wird ATP gebildet
(s. Endoxidation)

ATP (Adenosintriphosphat)

„Energieüberträger" im Organismus. ATP wird in endergonischer Reaktion aus ADP und Phosphat gebildet. Die exergonische Hydrolyse des ATP in ADP und Phosphat wird im Organismus mit endergonischen Stoffwechselreaktionen gekoppelt.

Chromosomen mit Ausnahme der Geschlechtschromosomen (Gonoso- men), in diploiden Zellen sind von jedem Autosom zwei vorhanden; sie werden als homologe Chromosomen bezeichnet und enthalten alle/e Gene

Ernährungsweise, bei der Lebewesen Nährstoffe nicht aufnehmen, sondern aus anorganischen Stoffen selbst herstellen (Fotosynthese, Chemosynthese, s. Heterotrophie)

Bakteriophage (Phage)

Virus, das Bakterien befällt; es nutzt den
Syntheseapparat der Bakterienzelle zur eigenen Vermehrung

Angehöriger einer systematischen Gruppe von meist einzelligen, zellkernlosen (prokaryotischen) Kleinstlebewesen; ähnlich gebaut sind die Archaeen

Baustoffwechsel

Gesamtheit der Stoffwechselreaktionen, die zum Aufbau körpereigener Biomasse führen

Verschmelzung der Zellkerne zweier Keimzellen zur Zygote

geschlechtliche Vereinigung eines männlichen und eines weiblichen Individuums zur Übertragung von Spermienzellen, sodass die Befruchtung der Eizelle ermöglicht wird

aus Lipiden und eingelagerten Proteinmolekülen bestehende Doppelschicht mit einer immer gleichen Grundstruktur; Biomembranen umgeben das Zellplasma und manche Organellen

das Gesamtökosystem der Erde, manchmal auch nur als der Raum der Erde aufgefasst, den Lebewesen besiedeln

Blastula (Hohlkeim)

frühes Entwicklungsstadium eines tierischen Mehrzellers, bei dem äußerlich gleichartige Zellen eine Hohlkugel bilden

Brown'sche Molekularbewegung

durch Kollisionen und Schwingungen in Geschwindigkeit und Richtung ständig wechselnde Wärmebewegungen kleinster Teilchen

Protein in der Biomembran, das den Transport bestimmter Substanzen durch die Biomembran ermöglicht; Transport- proteine, Translokatoren

Stoffwechselrea ktionen der autotraphen Ernährungsweise, bei der exergonische Reaktionen anorganischer Verbindungen für die Gewinnung von Reduktionsa"qui- valenten und ATP genutzt werden

fotosynthetisch aktives, Chlorophyll enthaltendes Organell (s. Plastid)

(s. Einzelchromosom)

Chromatographie

Auftrennen von Stoffgemischen unter Ausnutzung der unterschiedlichen Beweglichkeit von Stoffen in einem Strom aus Trägersubstanz (Flüssigkeit oder Gas)

Form des genetischen Materials in einer Zelle; Chromosomen enthalten Gene in spezifischer Anordnung und können identisch verdoppelt werden (Replikation). Bei Eukaryoten werden sie vor allem bei der Zellteilung als Doppelchromosom (Zweichromatidchromosom) lichtmikroskopisch sichtbar. Vor der Synthesephase des Zellzyklus liegen sie als Einzelchromosom (Einchromatidchromosom) vor. (s. Doppelchromosom)

Chromosomenmutation

Veränderung des genetischen Materials in einer Zelle; die durch Bruch und Fusion zum Umbau eines Chromosoms führt, dabei können Teile eines Chromosoms verloren gehen (Deletion), an eine andere Stelle verlagert werden (Translokation), verdoppelt werden (Duplikation) oder um 180° gedreht wieder eingebaut werden (Inversion)

aus drei Nucleotiden bestehender m-RNA-Abschnitt (Basentriplett), der für eine Aminosäure codiert

Hilfsmolekül bei Enzymen, das Elektronen oder andere Substratbestandteile bei enzymatischen Reaktionen vorübergehend übernimmt (auch Cosubstrat genannt)

wechselseitiger Austausch von Chromosomenstücken zwischen homologen (Doppel-)Chromosomen während der Meiose; ein Crossingover führt zur Rekombination der allelen Gene

Zellteilung nach der Kernteilung (s. Mitose)

(s. Zellplasma)

Netzwerk feiner Proteinstrukturen, die der Zelle Stabilität und Festigkeit verleihen und Transportaufgaben erfüllen

durch Hitze, organische Lösungsmittel, pH-Wert-Änderungen oder Salze verursachte Änderung der räumlichen Struktur von Nucleinsäuren oder Proteinen, die in der Regel mit Funktions- oder Aktivitätsverlust verbunden ist

(s. Golgi-Apparat)

Ausbreitung von Teilchen aufgrund der Brown'schen Molekularbewegung

Zelle mit zwei Chromosomensätzen (2n), in der Regel stammt einer von der Mutter und einer vom Vater

Gesamtheit aller abbauenden, der Energiefreisetzung dienenden Stoffwechselwege

(Desoxyribonucleinsäure) Doppelhelix: schraubig gewundene, doppelsträngige Kette von Nucleotiden (bestehend aus den Resten des Zuckers Desoxyribose, Phosphat und einer der vier Basen Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin); die Reihenfolge der Basen in einem Nucleinsäurestrang bestimmt die Abfolge der Aminosäuren bei der Proteinbiosynthese (s. genetischer Code)

Eigenschaft von Merkmalen, die bei heterozygoten Lebewesen ausgeprägt werden

Doppelchromosom

aus zwei genetisch identischen Teilen bestehendes Chromosom eukaryotischer Zellen (s. Einzelchromosom). In der Synthesephase des Zellzyklus werden die Einzelchromosomen zu Doppelchromosomen verdoppelt. Bis zur Metaphase hängen die beiden identischen Chromosomen (Chromatiden) zusammen. In der Anaphase werden sie zu Einzelchromosomen (Chromatiden) getrennt.

Einzelchromosom = Chromatid

Bei der Kernteilung entstehende Hälfte eines Doppelchromosoms. In differenzierten Zellen von Eukaryoten liegen im Zellkern Einzelchromosomen vor.

Elektronenmikroskopie

Vergrößerungsverfahren, bei denen Elektronenstrahlen statt Licht benutzt werden, wodurch sehr kleine Strukturen wie Viren und Moleküle sichtbar gemacht werden können

Methoden, mit denen Moleküle in einem Gleichspannungsfeld nach ihrer Masse und Ladung aufgetrennt werden

Endomembransystem

durch Membranen abgegrenzte Räume in einer eukaryotischen Zelle (wie z. B. Golgi-Apparat und ER), die über gefüllte Membranbläschen (Vesikel) im Austausch stehen

Endoplasmatisches Reticulum (ER)

Organell in Eukaryotenzellen, das aus einem von Biomembranen gebildeten Kanalsystem besteht; es wirkt bei Synthese, Umwandlung und Transport von Stoffen mit.

Endosymbiontentheorie

Theorie über den Ursprung der eukaryotischen Zelle (Eucyte): Sie ist aus einer symbiontischen Gemeinschaft von Zellen hervorgegangen; Mitochondrien stammen von sauerstoffatmenden Bakterien, Plastiden von Cyanobakterien ab

Übertragung von Elektronen im aeroben Stoffwechsel von wasserstoffhaltigen Verbindungen auf Sauerstoff in den Mitochondrien unter Bildung von Wasser zur Gewinnung von ATP (s. Atmungskette)

Energiestoffwechsel

Gesamtheit der Stoffwechselreaktionen, die zur Bereitstellung von Energie in Zellen beitragen

Protein, das als Biokatalysator wirkt, indem es eine chemische Reaktion bei Stoffwechselprozessen beschleunigt

Abschlussgewebe bei Pflanzen und Tieren

statistisch-gesetzmäßiges Auftreten von Merkmalen in den Nachkommengenerationen; beim dominant-rezessiven Erbgang tritt das Merkmal von nur einem Elternteil beim Phänotyp in der ersten Tochtergeneration auf, beim kodominanten Erbgang dagegen beide. Beim intermediären Erbgang findet man eine zwischen den Merkmalen der Eltern stehende Ausprägung des Merkmals.

Zelltyp der Eukaryoten; unterscheidet sich von der Procyte u. a. durch den Besitz von Zellkern (Nucleus), Mitochondrien und die Kompartimentierung

Eukaryot (auch Eukaryont)

Lebewesen, deren Zelltyp die Eucyte ist (Pflanzen, Pilze und Tiere); erkennbar am Vorhandensein eines Zellkerns

Naturgeschichte: Vorgänge, die zur Entstehung des Lebens in seiner heutigen Vielfalt geführt haben, sowie deren zukünftige Entwicklung

codierender Abschnitt eukaryotischer Gene, die aus codierenden und nicht-codierenden Abschnitten bestehen (s. lntron)

Fließgleichgewicht

Zustand in einem offenen System, bei dem gleich viele Stoffe oder Energie aufgenommen und abgegeben werden

Aufleuchten von Stoffen bei Bestrahlung mit Licht, wobei das ausgesandte Licht eine größere Wellenlänge aufweist als das absorbierte

Kennzeichen der Lebewesen, wobei durch die Abgabe genetischen Materials artgleiche Individuen entstehen. Zur geschlechtlichen (sexuellen) Fortpflanzung gehört die Befruchtung von Keimzellen. Bei der ungeschlechtlichen (asexuellen) Fortpflanzung entstehen neue Lebewesen aus Körperzellen des Elternorganismus. Fortpflanzung ist meistens mit einer Vermehrung verbunden.

versteinerter Rest oder Spur eines Lebewesens früherer Perioden der Erdgeschichte in Gesteinen bzw. Sedimenten

Form der autotrophen Ernährung, bei der unter Nutzung des Lichts mithilfe von Fotosystemen Nährstoffe gebildet werden. Bei der oxygenen Fotosynthese werden in Chloroplasten oder Cyanobakterien aus Kohlenstoffdioxid und Wasser der Nährstoff Glucose und molekularer Sauerstoff gebildet. Bei der anoxygenen Fotosynthese wird anstelle von Wasser Schwefelwasserstoff verwendet. Statt Sauerstoff wird Schwefel gebildet.

erste Phase in der Entwicklung eines Mehrzellers, bei der aus der Zygote durch aufeinanderfolgende Zellteilungen eine mehrzellige Kugel (Blastula) entsteht; bei dotterarmen befruchteten Eizellen wird das gesamte Plasma aufgeteilt (totale Furchung), bei dotterreichen nur ein Teil (partielle Furchung)

Gamet (Geschlechtszelle, Keimzelle)

Ei oder Spermienzelle, die sich nach einer Befruchtung zu einem mehrzelligen Organismus weiterentwickelt; Keimzellen sind in der Regel haploid; in diploiden Organismen entstehen Gameten durch Meiose, in haploiden Organismen durch Mitose.

anaerobe Form der Energiefreisetzung; Je nach Gärungstyp entstehen Endprodukte wie Ethanol und CO2 oder Milchsäure

Gegenspielerprinzip

Prinzip, nach dem ein Zustand in einem Organismus durch mindestens zwei gegeneinander wirkende Steuermechanismen kontrolliert und geregelt wird (s. Antagonist)

Gegenstromprinzip

optimierte Form des Wärme- oder Stoffaustausches zwischen unterschiedlichen Flüssigkeiten oder Gasen, die sich durch eine dünne Barriere getrennt in entgegengesetzter Richtung bewegen

Funktionseinheit des genetischen Materials, die auf einem Chromosom liegt und aus DNA besteht; ein Gen ist nach heu- tiger Auffassung der DNA-Abschnitt, der für ein RNA-Molekül transkribiert wird

Generationswechsel

Entwicklungszyklus einer Art, bei der sich Generationen mit unterschiedlichen Formen der Fortpflanzung abwechseln (sexuell — asexuell, eingeschlechtlich - zweigeschlechtlich)

genetischer Code

Entsprechung der Abfolge von Basentripletts der DNA bzw. RNA zur Aminosäuresequenz in Proteinen

genetischer Fingerabdruck

Ergebnis einer Analyse von DNA, z. B. an Haaren, aus Speichel oder Blut zur Identifizierung von Personen, auch DNA- Typisierung oder DNA-Profiling genannt

Vorgang der Merkmalsausbildung; je nach Umweltbedingungen können die Merkmale dabei verschieden ausgeprägt werden

Erscheinung, dass Gruppen von Genen, gemeinsam vererbt werden, weil sie auf demselben Chromosom liegen; durch Crossingover können solche Kopplungsgruppen durchbrochen werden

Gesamtheit des genetischen Materials eines Organismus

Mutation, die zu einer Veränderung der Chromosomenanzahl in einer Zelle führt, es können entweder einzelne Chromosomen hinzukommen oder verloren gehen oder Chromosomensätze können vervielfacht werden

Beschreibung der Gesamtheit der Gene eines Organismus (s. Phänotyp)

Gesamtheit aller allelen Gene in einer Population zu einem bestimmten Zeitpunkt

Regulation der Transkription in einer Zelle durch Genaktivierung bzw. -hemmung

kurzkettiges, markiertes DNA- oder RNA-Einstrangmolekül zum Aufspüren komplementärer Basensequenzen

Verfahren zur Veränderung des Genoms einer Zelle durch Übertragung oder Entfernung definierter DNA-Abschnitte

Zellorganell aus flachen Membranstapeln, die über Vesikel miteinander verbunden sind; exportiert Proteinsekrete; früher als Gesamtheit der Dictyosomen in einer Zelle bezeichnet

Gonosom (auch Geschlechtschromosom, Heterosom)

Chromosom, das geschlechtsbestimmende Gene trägt, die Kombination der Gonosomen in der Zygote legt das Geschlecht fest. Bei Säugetieren heißen die Gonosomen X- und Y—Chromosom. Das Y-Chromosom induziert die Entwicklung eines männlichen Organismus

Hemmung, kompetitive

Hemmung der Enzymfunktion durch Substanzen, die mit dem Substrat konkurrieren, da ihre Moleküle ähnlich gebaut sind; sie blockieren vorübergehend die Substratbindungsstelle

Hemmung, nicht-kompetitive

Hemmung der Enzymfunktion durch die Veränderung der räumlichen Struktur des Enzymmoleküls

Ernährungsweise, bei der organische Stoffe (Nährstoffe) aufgenommen werden und energetisch genutzt bzw. zur Herstellung körpereigener Stoffe genutzt werden

mit zwei verschiedenen allelen Genen für ein Merkmal ausgestattet (s. homozygot)

HIV (Human Immunodeficiency Virus)

RNA-Virus, das durch die Infektion von Immunzellen die Immunschwächekrankheit Aids beim Menschen verursacht

homoiotherm (gleichwarm)

Eigenschaft von Organismen, die ihre Körpertemperatur stoffwechselphysiologisch unabhängig von den Außenbedingungen innerhalb enger Grenzen regeln können; homoiotherm sind Säugetiere und Vögel

homozygot mit zwei identischen allelen Genen für ein bestimmtes Merkmal ausgestattet, homozygote Individuen sind reinerbig, d.h. bei Kreuzung untereinander treten ausschließlich Nachkommen mit der betreffenden Merkmalsausprägung auf (s. heterozygot)

in Drüsen- oder Nervenzellen gebildeter Stoff, dessen Moleküle bei Zielzellen physiologische Veränderungen auslösen

wasserliebend, in Wasser löslich; Eigenschaft polarer Substanzen, die Wassermoleküle anziehen und locker binden; Gegensatz: hydrophob

wasserabweisend, wasserunlöslich; Eigenschaft unpolarer Substanzen, die Wassermoleküle nicht binden und daher von ihnen ausgegrenzt werden, Gegensatz: hydrophil

Die Konzentration der gelösten Teilchen in der Lösung ist höher als in einer Vergleichslösung (s. Osmose)

Die Konzentration der gelösten Teilchen in der Lösung ist geringer als in einer Vergleichslösung (s. Osmose)

Schutz vor Infektionskrankheiten; sie beruht auf der Reaktionsfähigkeit des Immunsystems gegenüber Antigenen von Krankheitserregern; man unterscheidet spezifische und unspezifische Immunität

dazwischen befindlich (s. Erbgang); phänotypische Zwischenform bei heterozygoten Lebewesen

nicht codierender Abschnitt eines eukaryotischen Gens, der bei der Reifung der entsprechenden m-RNA (beim Spleißen) entfernt wird (s. Exon)

Die Konzentration der gelösten Teilchen in der Lösung ist identisch mit der in einer Vergleichslösung (s. Osmose)

aufreihende Darstellung der gefärbten Metaphase-Chromosomen eines Organismus; ermöglicht eine Unterscheidung nach Größe, Gestalt und Muster

frühes Entwicklungsstadium, beginnend mit der Zygote, aus dem bei Amniontieren nicht nur der Embryo, sondern auch die Embryonalhü||en und bei Säugetieren der fetale Teil der Plazenta entstehen; daher vom Embryo zu unterscheiden, obgleich im Embryonenschutzgesetz bereits die Zygote als „Embryo" bezeichnet wird

Zellenfolge bei Tieren, die von der Zygote bis zu den Keimzellen führt

Vervielfältigung genetisch identischer Zellen und daraus entstehender Organismen; nicht zu verwechseln mit „Klonieren", der Vervielfältigung einzelner Gene (s. PCR)

gemeinsam vorherrschend; Eigenschaft zweier Merkmale, sich im diploiden Organismus beide phänotypisch voll auszuprägen (s. Erbgang)

Bau, Gerüst und Reservestoff der allgemeinen chemischen Zusammensetzung Cn(H2O)n; Beispiele: Glucose, Stärke, Cellulose

Kompartimentierung

Unterteilung des Zellinhalts in Reaktionsräume, die durch Membranen abgegrenzt sind; Begriff wird auch für ökologische Nischen und Ökosysteme verwendet

Zusammenlagerung von Protozoen oder Bakterien mit nachfolgendem Austausch von genetischem Material

gegenseitige Einschränkung von Lebewesen durch die Nutzung gleicher begrenzter Ressourcen

KonkurrenzausschIussprinzip

Regel, nach der verschiedene Arten in einem Lebensraum auf Dauer nicht koexistieren können, wenn ihre ökologischen Nischen bezüglich der genutzten knappen Ressourcen gleich bzw. zu ähnlich sind

Organismus, der Biomasse anderer lebender Organismen als Nährstoffquelle nutzt (s. Produzent; s. Destruent)

Sammelbezeichnung für bösartige Geschwülste in Körpergeweben; im Gegensatz zu den gutartigen Tumoren können sich Krebsgeschwüre im Körper ausbreiten (Metastasen bilden)

von Epidermiszellen der Pflanze nach außen abgesonderte, meist wenig wasserdurchlässige Schutzschicht aus wachsartigen Substanzen

Enzym, das die Verknüpfung von DNA-Fragmenten katalysiert (s. Restriktionsenzym)

unpolare chemische Verbindung, die sich schlecht in Wasser löst; Fette und fettähnliche Substanzen

fettliebend; Eigenschaft unpolarer Substanzen, die sich mit anderen unpolaren (z. B. Lipiden) mischen; Gegensatz: lipophob

Eigenschaft polarer Substanzen, nicht in Wechselwirkung mit Lipiden zu treten, aber die Wassermoleküle anzuziehen

und locker zu binden; Gegensatz: lipophil

Körperflüssigkeit‚ die sich im Lymphgefäßsystem befindet

differenzierte Zelle des Immunsystems, die auf Phagocytose spezialisiert ist

zweischrittige Kern- und Zellteilung im Rahmen der geschlechtlichen Fortpflanzung; die Meiose führt ausgehend von Urkeimzellen mit zwei Chromosomensätzen (aus Doppelchromosomen) zur Bildung von Keimzellen mit einem Chromosomensatz aus Einzelchromosomen. Durch zufällige Verteilung der homologen Chromosomen auf die Keimzellen werden dabei die Gene neu kombiniert

Mendel'sche Regeln

von GREGOR MENDEL aufgestellte Vererbungsregeln (Uniformitätsregel, Spaltungsregel und Unabhängigkeitsregel)

röhrenförmige Proteinstruktur, die an der Bildung des Cytoskeletts, der Mitosespindel, von Centrosomen sowie von Wimpern und Cilien bzw. Geißeln beteiligt ist

Mineralstoffe (auch Mineralsalze)

anorganische Verbindungen, die vom pflanzlichen und tierischen Organismus für den Aufbau von Körpersubstanz und für einen geregelten Stoffwechsel aufgenommen werden müssen

in der Eucyte fast stets vorhandenes Organell mit zwei Membranen, in dem die Zellatmung abläuft

Kernteilung, bei der die zwei Einzelchromosomen (Chromatiden) eines Doppelchromosoms auf die beiden neu

entstehenden Tochterzellen verteilt wer- den; der Kernteilung folgt in der Regel die Zellteilung.

umweltbedingte Veränderung im Erscheinungsbild (Phänotyp) eines Organismus, die sich in der Regel nicht auf die Gene auswirkt, sodass sie nicht erblich ist

Morula (Maulbeerkeim)

Entwicklungsstadium eines Mehrzellers, besteht aus einer kompakten kugeligen Zellgruppe und entwickelt sich zur Blastula

Substanzen, die in einem DNA-Molekül des genetischen Materials Veränderungen (Mutationen) auslösen können

spontan oder durch Mutagene verursachte qualitative oder quantitative Veränderung des genetischen Materials, in Abhängigkeit vom Ausmaß unterscheidet man Gen-‚ Chromosomen- und Genommutationen

dauerhafte umweltgerechte Entwicklung, bei der soziale, ökologische und ökonomische Bezüge zu berücksichtigen sind

aus Nucleotiden aufgebautes MakromoIekül, das als DNA oder RNA vorkommt. RNA ist außerdem mit verschiedenen Molekülen an der Proteinbiosynthese (m-RNA, t-RNA, r-RNA) sowie an der Genregulation beteiligt.

Kernkörperchen; Syntheseort der ribosomalen RNA im Zellkern

aus Zucker, Phosphat und einer stick- stoffhaltigen Base zusammengesetzter Baustein der Nucleinsäuren bzw. der Coenzyme ADP, NAD+ und NADP+

Nucleus (Zellkern)

enthält den größten Teil genetischen Materials einer Eucyte; ist von einer Kernhülle begrenzt, die vom ER gebildet wird und das Zellplasma vom Kernplasma abgrenzt; Steuerzentrum der Zelle

Oberflächenprinzip

bei Lebewesen zu beobachtendes und von ihnen genutztes Strukturprinzip; die Größe der Oberfläche bestimmt den Austausch von Stoffen und Wärme eines Körpers sowie die Fläche, an der chemische Reaktionen stattfinden können. Je nach Umweltbedingungen ist eine große bzw. kleine Oberfläche bei gegebenem Volumen von Vorteil und wird daher von der Selektion bevorzugt.

Optimierungsprinzip

Organismen sind so strukturiert bzw. verhalten sich so, dass die Nutzen (Fitness fördernde Faktoren) dieser Strukturen bzw. dieses Verhaltens ihre Kosten (fitnessmindernde Faktoren) überwiegen

abgrenzbare Bau- und Funktionseinheit im Cytoplasma der Zelle

Diffusion durch eine selektiv permeable Membran, z. B. bei Lösungen, bei denen nur die Lösungsmittelteilchen (z. B. Wasser), nicht aber die Teilchen des gelösten Stoffes die Membran passieren können

Elektronenabgabe einer Substanz; in biologischen Systemen meist einhergehend mit der Abgabe von Wasserstoff oder der Aufnahme von Sauerstoff (s. Reduktion)

Beziehung zwischen Lebewesen unter schiedlicher Arten, bei der das eine (der Parasit) auf Kosten des anderen (des Wirtes) lebt; ein Parasit tötet seinen Wirt meist nicht

PCR (Polymerasekettenreaktion)

engl. polymerase chain reaction; Verfahren zur gezielten Vervielfältigung bestimmter DNA-Abschnitte

chemischer Bindungstyp zwischen zwei Aminosäureresten in Peptiden und Proteinen, der die Primärstruktur erzeugt

Virus, das Mikroorganismen befällt, z. B. Bakteriophage

Einverleibung und Verdauung körperfremder Materialien, insbesondere durch Einzeller und Zellen des Immunsystems, viele Weiße Blutzellen phagocytieren (s. Makrophage)

Beschreibung von Merkmalen eines Organismus (s. Genotyp)

Phosphorylierung

Übertragung einer Phosphatgruppe auf ein Molekül

PID (Präimplantationsdiagnostik)

Verfahren, bei dem einzelne Zellen eines mehrzelligen Embryos entnommen und auf genetische Veränderungen unter- sucht werden, bevor der Keim in den Uterus einer Frau übertragen und das entstehende Kind ausgetragen wird; PID ist in Deutschland unter strengen Auflagen erlaubt

im Wasser lebende, meist kleine Lebewesen, die sich nur in geringem Maße aktiv fortbewegen können und vorwiegend von Strömungen bewegt werden; man unterscheidet pflanzliches (Phytoplankton) und tierisches Plankton (Zooplankton)

ringförmiges DNA-MoleküI, das unabhängig vom übrigen Genom einer Zelle ist; Plasmide kommen hauptsächlich

in Bakterien vor, Bakterien können sie an andere weitergeben, sie werden gentechnisch zum Gentransfer genutzt (s. Vektor)

Abgabe von Wasser aus der Vakuole aufgrund osmotischer Vorgänge, bis sich die Zellmembran von der Zellwand löst; Umkehrung: Deplasmolyse

in Pflanzen- und Algenzellen vorkommendes, meist von zwei Membranen umgebenes Zellorganell mit eigener DNA und 70-S-Ribosomen; wichtigster Typ sind die Chloroplasten; weitere Typen: Chromoplasten, Leukoplasten

poikilotherm (wechselwarm)

Organismen, deren Körpertemperatur weitgehend von der Umgebungstemperatur abhängt

Beeinflussung eines Merkmals durch zwei oder mehrere Gene

bezeichnet das Vorliegen genetisch bedingter Unterschiede zwischen Individuen einer Art, z. B. Gestalt oder Farbvarianten

Organismus mit mehr als zwei Chromosomensätzen in den Zellen

engl. Starter; kurze, einsträngige NucIeotidkette, die komplementär zu einer Vorlage (z. B. DNA) ist; dient als Basis für die Synthese des komplementären Strangs durch Polymerasen (s. PCR, s. Replikation)

Zelltyp der Prokaryoten, bei dem sich das genetische Material nicht in einem Zellkern befindet (s. Eucyte)

Organismus, der organische Stoffe (Biomasse) durch Fotosynthese oder Chemosynthese selbst erzeugen kann (autotrophe Ernährungsweise); die größte Gruppe sind die grünen Pflanzen (s. Konsument; s. Destruent)

Prokaryot (auch Prokaryont)

aus einer oder selten auch mehreren Procyten bestehendes Lebewesen; zu den Prokaryoten gehören Bakterien und Archaeen (s. Eukaryot)

DNA-Abschnitt am Anfang eines Gens, der als Startsequenz für die DNA-Polymerase dient, die m-RNA herstellt

(s. Transkription)

prosthetische Gruppe

Nichteiweißanteil eines Proteids (= Protein + prosthetische Gruppe), der wichtig für dessen Funktion ist, z. B. als Teil eines Enzymkomplexes

Protein (Eiweiß)

MakromolekÜI, das durch die Verbindung von mehr als 100 Aminosäuremolekülen entsteht. Mit der sich bildenden dreidimensionalen Struktur kann es seine Funktion als Gerüstsubstanz, Enzym bzw. kontraktiles Filament erfüllen.

Proteinbiosynthese

Herstellung von Proteinmolekülen mit den beiden Teilschritten Transkription und Translation

Protonengradient

bezeichnet die Differenz der Konzentration der Wasserstoff-Ionen (Protonen) zwischen zwei durch eine Membran abgegrenzten Räumen in Zellen oder Organellen, z. B. in Mitochondrien oder Chloroplasten

Austausch oder Verlust einer einzelnen Base in einem DNA-Strang (s. Mutation)

Rasterelektronenmikroskopie (REM)

Variante der Elektronenmikroskopie, bei der das Präparat mit einem Elektronenstrahl abgetastet wird; für die Darstellung von Oberflächen besonders geeignet

Elektronenaufnahme durch Moleküle; in biologischen Systemen meist verbunden mit der Anlagerung von Wasserstoff bzw. Abgabe von Sauerstoff (s. Oxidation)

Wiederholung, z. B. einer Nachricht,

die zur Sicherung einer fehlerfreien Übertragung beiträgt (z. B. liegen Gene in mehrfachen Kopien im Genom vor), auch Codierung von Aminosäuren durch unterschiedliche Basentripletts

weitgehend genetisch bestimmte (angeborene), schnelle, mehr oder weniger zwangsläufige Reaktion eines Organismus auf einen bestimmten Reiz

Modell zur Darstellung einer Regelung als Blockschaltbild oder Pfeildiagramm

Aufrechterhalten eines bestimmten Zustands gegenüber verändernd wirkenden Einflüssen, Ausgleich von Störungen und Einstellung eines Gleichgewichts erfolgen meist durch negative RückkoppIung

Umwelteinfluss, der auf einen Organismus einwirkt und an spezifischen Zellen (Sensoren) Erregung auslöst

Um- und Neukombination des genetischen Materials, z. B. im Rahmen der Meiose; die Rekombination ist Ursache der genetischen Variabilität einer Art

identische Verdopplung der DNA, die vor jeder Zellteilung (Mitose und Meiose) stattfindet; der DNA-Doppelstrang wird getrennt und die beiden Einzelstränge dienen jeweils als Vorlage für die Synthese eines komplementären Tochterstrangs

Widerstandsfähigkeit, z. B. gegenüber Krankheiten, Klima, Giften oder Medikamenten

Stoffaufnahme durch lebende Zellen, im Allgemeinen ein aktiver Transportprozess ins Zellinnere bzw. ins Blut

Bestandteile der Umwelt, die ein Organismus benötigt bzw. verbraucht und die dadurch anderen Organismen nicht mehr zur Verfügung stehen (Nahrung, Wasser, Raumbedarf); ist die Ressource knapp, führt das zu Konkurrenz

Restriktionsenzym

Enzyme, die das Schneiden doppelsträngiger DNA an einer spezifischen Basensequenz katalysieren (s. Ligase)

Reverse Transkriptase

Enzym, das die Synthese komplementärer DNA-Moleküle nach der Vorlage eines RNA-Moleküls katalysiert

Molekularbiologie: meist membran- gebundenes Molekül, das spezifische Moleküle bindet, wodurch Prozesse im Zellinneren ausgelöst werden Sinnesphysiologie: Molekül oder Bereich, an dem durch Reize Erregungen ausgelöst werden

Eigenschaft von Merkmalen, die im Erbgang in der 1. Tochtergeneration nicht auftreten; sie werden bei heterozygoten Lebewesen nicht ausgeprägt (s. Erbgang)

Zusammenhang zwischen Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion und der Temperatur; im Allgemeinen steigt die Reaktionsgeschwindigkeit bei einer Temperaturerhöhung um 10 °C auf das Doppelte bis Dreifache

Merkmal von Blutzellen, das auf das Antigen D zurückzuführen ist; im Gegensatz zu Antikörpern des ABO-System entstehen D-Antikörper bei einer Rh-negativen Person erst nach einem Kontakt mit Antigenen der Blutzellen einer anderen Person (Rh-positives Blut)

aus RNA und Proteinen bestehendes Organell, an dem die Proteinsynthese (Translation) stattfindet

RNA (Ribonucleinsäure)

im Vergleich zur DNA kurze und meist einsträngige Kette von Nucleotiden, bestehend aus dem Zucker Ribose, einem Phosphatrest und einer der vier Basen Adenin, Uracil, Guanin und Cytosin; man unterscheidet messenger-RNA, transfer-RNA und ribosomale RNA; m-RNA dient der Transkription, t-RNA der Translation, r-RNA ist Bestandteil der Ribosomen

Ein Zustand oder Vorgang übt eine Wirkung aus, die auf ihn selbst wieder positiv (Aufschaukelungskreis) oder negativ (Regelkreis) zurückwirkt

Schlüssel-Schloss-Prinzip

räumliches Zueinanderpassen von Molekülen oder Körperteilen von Organismen, z. B. von Enzym und Substrat

Selektion (Auslese)

natürliche Selektion: beruht auf dem unterschiedlichen Fortpflanzungserfolg von Organismen verschiedener Phänotypen, der auf die Wechselbeziehungen zwischen den Organismen und der Umwelt zurückzuführen ist;

künstliche Selektion: Auswahl von Haustieren und Kulturpflanzen entsprechend der menschlichen Zuchtziele;

sexuelle Selektion: beruht auf dem erfolg- reichen Zugang zum Geschlechtspartner, z. B. durch Wahl des Partners, aufgrund besonders ausgeprägter sekundärer Geschlechtsmerkmale

selektiv permeabel

Membraneigenschaft: durchlässig für das Lösungsmittel und Gase, jedoch undurchlässig für gelöste Stoffe; sie führt zu Osmose

Prozess in der Eucyte nach der Transkription eines gestückelten Gens: Entfernen von nicht codierenden Abschnitten

(Introns) aus der Prä-m-RNA, die dann als reife m-RNA den Zellkern verlässt

Fortpflanzungszelle, aus der sich ohne

eine Befruchtung ein mehrzelliger Organismus entwickeln kann. Sporen entstehen in spezialisiertem Gewebe durch Mitose (Mitosporen) oder Meiose (Meiosporen). Sie können diploid oder haploid sein. Bei Bakterien werden Überdauerungsstadien ebenfalls Sporen (Endosporen) genannt

nicht ausdifferenzierte, teilungsfähige Zelle im Gewebe von Mehrzellern, die sich zu mehreren Zelltypen differenziert und so Wachstum und Erneuerung von Geweben ermöglicht

Die Beeinflussung der Richtung oder Intensität von Größen oder Vorgängen ohne Rückkopplung

Möglicher Fluss von Stoffen in einem Ökosystem; ein Teil oder Bestandteil der Stoffe kehrt an den Ausgangspunkt zurück, einen Stoffkreislauf kann man sich aus Speichern (z. B. Biomasse, Atmosphäre, Ozeane, Gesteine) und Flüssen (z. B. durch Assimilation, Nahrungsaufnahme, Zersetzung, Fossilisierung) bestehend vorstellen. Produzenten binden z. B. in ihrer Biomasse Atome aus den Speichern Atmosphäre und Boden. Konsumenten bzw. Destruenten setzen sie meist in die gleichen Speicher wieder frei.

Spaltöffnung in der Pflanzenepidermis, bestehend aus Spalt und Schließzellen

Eigenschaft von Pflanzen, die Wasser in spezifischen Geweben speichern, z. B. im Spross oder in Blättern

enges Zusammenleben zwischen zwei Arten mit gegenseitigem Nutzen

Teilbereich der Ökologie, der sich mit den Beziehungen der Lebewesen in einer Biozönose beschäftigt (z. B. Räuber-Beute-Beziehungen, Parasitismus etc.)

Synthesereaktion (lichtunabhängige Reaktion, Dunkelreaktion)

zweiter Teil der Fotosynthese, in dem Kohlenstoffdioxid fixiert und mithilfe der Produkte der Fotoreaktion (ATP und NADH + H+) im Calvinzyklus Glucose gebildet wird; Reaktionsort ist das Plasma der Chloroplasten

aus Teilen (Elementen) und deren Beziehungen (Relationen) bestehendes Beziehungsgefüge in festgelegten Grenzen

Taxonomie (Systematik)

Beschreiben, Benennen und Ordnen der Organismen nach systematischen Kriterien, in der phylogenetischen Systematik nach stammesgeschichtlicher Verwandtschaft

Toleranzbereich

Bereich eines bestimmten Umweltfaktors, in dem ein Lebewesen existieren kann

Fähigkeit bestimmter Zellen, durch Teilung und Differenzierung einen vollständigen Organismus hervorzubringen (z. B. Zygote)

genetische Veränderung durch Übertragung von DNA in eine beliebige lebende Zelle

Eigenschaft von Lebewesen, denen mit gentechnischen Methoden artfremde Gene übertragen wurden

erster Schritt der Proteinbiosynthese; Synthese von m-RNA-Molekülen am codogenen DNA-Strang

zweiter Schritt der Proteinbiosynthese; Polypeptid-Synthese mithilfe einer m-RNA an Ribosomen

bei Pflanzen: regulierbare Wasserdampfabgabe über die Spaltöffnungen (stomatäre Transpiration),

Gegensatz: nicht regulierte Wasserdampfabgabe: Evaporation, bei Tieren: Abgabe von Schweiß

aus drei Nucleotiden bestehende Einheit der DNA bzw. RNA, die bei der Proteinbiosynthese zum Einbau einer bestimmten Aminosäure führt (s. Codon)

Genommuation, die beim dreifachen (anstelle zweifachen) Vorkommen eines Chromosoms in Körperzellen vorliegt

Tumor (Geschwulst)

undifferenzierter Zellhaufen, der sich durch die unkontrollierte Vermehrung einer Ausgangszelle im Gewebe bilden kann; gutartige Tumore wachsen nur langsam, bösartige Tumore (Krebs) wachsen schnell und können sich durch Wanderung von Zellen im Körper ausbreiten.

Einfluss, der von außen auf ein Lebewesen wirkt; zu unterscheiden sind abiotische und biotische Umweltfaktoren

Organell, dessen Membran einen mit Flüssigkeit gefüllten Raum in der Zelle abgrenzt

die Erscheinung, dass die Individuen einer Population ungleich sind; dies kann genetisch bedingt (genetische Variabilität, Polymorphismus) oder durch Umweltunterschiede hervorgerufen sein (modifikatorische Variabilität); Variabilität bezeichnet außerdem die VeränderIichkeit einer Population

DNA-Molekül, in das man Fremd-DNA integrieren kann (s. Restriktionsenzym; s. Ligase) und das in einer Wirtszelle vervielfältigt werden kann; Werkzeug der Gentechnik zur Übertragung von Fremd- DNA (s. Plasmid)

Kennzeichen der Lebewesen, bei dem die Anzahl der Individuen vergrößert wird; Vermehrung ist stets mit Fortpflanzung verbunden

nichtzelluläres Partikel aus Nucleinsäuren und Proteinen, das eine Wirtszelle befallen und von dieser vermehrt werden kann

Volumenzunahme eines Organismus mit Zunahme körpereigener Substanz, bei Vielzellern durch Zellwachstum und Zellteilung

Wasserstoffbrückenbindung

Wechselwirkung zwischen Molekülgruppen mit einem partiell positiv geladenen Wasserstoffrest und partiell negativ geladenen Nachbarmolekülen mit einem freien Elektronenpaar

Stoffwechselreaktionen in Mitochondrien oder Bakterien, bei denen mithilfe einer Elektronentransportkette ATP gebildet wird

kleinste, mit den Merkmalen der Lebewesen ausgestattete Bau- und Funktionseinheit; Zellen entstehen immer nur aus Zellen. Die Zelle kommt als Procyte und Eucyte vor.

von einer Zellmembran umgebene, durchsichtige Flüssigkeit aus Wasser und gelösten Stoffen, in der sich die OrganelIen einer Zelle befinden

regelmäßige Abfolge von Protein- und DNA-Synthese in einer Zelle sowie darauf folgender Zellteilung; der Zellzyklus wird in Phasen untergliedert und sein Ablauf durch verschiedene Steuer- und Regelmechanismen kontrolliert

Zygote (befruchtete Eizelle)

erste Körperzelle des Keims; Produkt der Verschmelzung von Eizelle und Spermium

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