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Biologie Einführungsphase
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Terms in this set (242)
Absorption
Aufnahme von Strahlung oder einer Welle (z. B. Licht, Wärme oder Schall) beim Auftreffen auf einen Stoff
Adaptation
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
aerob
werden Stoffwechselprozesse genannt, die nur in Gegenwart von Sauerstoff ablaufen, bzw. die Lebensweise in sauer- stoffhaltiger Umgebung (s. anaerob)
Aids
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
allosterisch
Fähigkeit eines Moleküls, reversibel mehrere stabile Formen einnehmen zu ko"nnen
Aminosäure
organische Säure, die neben der Car- boxygruppe eine Aminogruppe enthält; Aminosäuren bilden die Ketten von Peptiden und Proteinen
anaerob
werden Stoffwechselprozesse genannt, die ohne Gegenwart von Sauerstoff ablaufen, bzw. die Lebensweise von Organismen in sauerstofffreier Um- gebung (s. aerob)
Antagonist
Gegenspieler, z. B. bei Muskeln, Hormonen, Rezeptoren an Synapsen und chemischen Reaktionen
Anticodon
Basentriplett eines tRNA-MoIeküls, das komplementär zu einem m-RNA-Codon ist
Antigen
Substanz, die eine Reaktion von Immunzellen auslöst (z. B. Antikörperproduktion oder Aktivierung von T-KiIIerzeIIen)
Antikörper
von B-Zellen des Immunsystems hergestellte Moleküle in Körperflüssigkeiten, die spezifisch andere Moleküle (Antigene) binden können
Archaeen
häufige, an extreme Lebensbedingungen angepasste Prokaryoten; im Zellbau den Bakterien (Eubacteria) ähnlich
Art
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
Artbildung
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
Assimilation
bei Stoffwechselvorga"ngen: Aufbau organischer Substanzen aus anorganischen Ausgangsstoffen; auch Umbau aufgenommener Stoffe in körpereigene Stoffe
Atmung
äußere Atmung: Sauerstoff und Kohlenstoffdioxidaustausch mit der Umgebung; innere Atmung bzw. Zellatmung: aerobe Stoffwechselvorgänge zur Energiefrei- setzung in Zellen mit Atmungskette (s. Atmungskette)
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.
Autosom
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
Autotrophie
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
Bakterium
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
Befruchtung
Verschmelzung der Zellkerne zweier Keimzellen zur Zygote
Begattung
geschlechtliche Vereinigung eines männlichen und eines weiblichen Individuums zur Übertragung von Spermienzellen, sodass die Befruchtung der Eizelle ermöglicht wird
Biomembran
aus Lipiden und eingelagerten Proteinmolekülen bestehende Doppelschicht mit einer immer gleichen Grundstruktur; Biomembranen umgeben das Zellplasma und manche Organellen
Biosphäre
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
Carrier
Protein in der Biomembran, das den Transport bestimmter Substanzen durch die Biomembran ermöglicht; Transport- proteine, Translokatoren
Chemosynthese
Stoffwechselrea ktionen der autotraphen Ernährungsweise, bei der exergonische Reaktionen anorganischer Verbindungen für die Gewinnung von Reduktionsa"qui- valenten und ATP genutzt werden
Chloroplast
fotosynthetisch aktives, Chlorophyll enthaltendes Organell (s. Plastid)
Chromatid
(s. Einzelchromosom)
Chromatographie
Auftrennen von Stoffgemischen unter Ausnutzung der unterschiedlichen Beweglichkeit von Stoffen in einem Strom aus Trägersubstanz (Flüssigkeit oder Gas)
Chromosom
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)
Codon
aus drei Nucleotiden bestehender m-RNA-Abschnitt (Basentriplett), der für eine Aminosäure codiert
Coenzym
Hilfsmolekül bei Enzymen, das Elektronen oder andere Substratbestandteile bei enzymatischen Reaktionen vorübergehend übernimmt (auch Cosubstrat genannt)
Crossingover
wechselseitiger Austausch von Chromosomenstücken zwischen homologen (Doppel-)Chromosomen während der Meiose; ein Crossingover führt zur Rekombination der allelen Gene
Cytokinese
Zellteilung nach der Kernteilung (s. Mitose)
Cytoplasma
(s. Zellplasma)
Cytoskelett
Netzwerk feiner Proteinstrukturen, die der Zelle Stabilität und Festigkeit verleihen und Transportaufgaben erfüllen
Denaturierung
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
Dictyosom
(s. Golgi-Apparat)
Diffusion
Ausbreitung von Teilchen aufgrund der Brown'schen Molekularbewegung
diploide Zelle
Zelle mit zwei Chromosomensätzen (2n), in der Regel stammt einer von der Mutter und einer vom Vater
Dissimilation
Gesamtheit aller abbauenden, der Energiefreisetzung dienenden Stoffwechselwege
DNA = DNS
(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)
dominant
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
Elektrophorese
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
Endoxidation
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
Enzym
Protein, das als Biokatalysator wirkt, indem es eine chemische Reaktion bei Stoffwechselprozessen beschleunigt
Epidermis
Abschlussgewebe bei Pflanzen und Tieren
Erbgang
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.
Eucyte
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
Evolution
Naturgeschichte: Vorgänge, die zur Entstehung des Lebens in seiner heutigen Vielfalt geführt haben, sowie deren zukünftige Entwicklung
Exon
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
Fluoreszenz
Aufleuchten von Stoffen bei Bestrahlung mit Licht, wobei das ausgesandte Licht eine größere Wellenlänge aufweist als das absorbierte
Fortpflanzung
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.
Fossil
versteinerter Rest oder Spur eines Lebewesens früherer Perioden der Erdgeschichte in Gesteinen bzw. Sedimenten
Fotosynthese
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.
Furchung
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.
Gärung
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
Gen
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
Genexpression
Vorgang der Merkmalsausbildung; je nach Umweltbedingungen können die Merkmale dabei verschieden ausgeprägt werden
Genkopplung
Erscheinung, dass Gruppen von Genen, gemeinsam vererbt werden, weil sie auf demselben Chromosom liegen; durch Crossingover können solche Kopplungsgruppen durchbrochen werden
Genom
Gesamtheit des genetischen Materials eines Organismus
Genommutation
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
Genotyp
Beschreibung der Gesamtheit der Gene eines Organismus (s. Phänotyp)
Genpool
Gesamtheit aller allelen Gene in einer Population zu einem bestimmten Zeitpunkt
Genregulation
Regulation der Transkription in einer Zelle durch Genaktivierung bzw. -hemmung
Gensonde
kurzkettiges, markiertes DNA- oder RNA-Einstrangmolekül zum Aufspüren komplementärer Basensequenzen
Gentechnik
Verfahren zur Veränderung des Genoms einer Zelle durch Übertragung oder Entfernung definierter DNA-Abschnitte
Golgi-Apparat
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
Heterotrophie
Ernährungsweise, bei der organische Stoffe (Nährstoffe) aufgenommen werden und energetisch genutzt bzw. zur Herstellung körpereigener Stoffe genutzt werden
heterozygot
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)
...
Hormon
in Drüsen- oder Nervenzellen gebildeter Stoff, dessen Moleküle bei Zielzellen physiologische Veränderungen auslösen
hydrophil
wasserliebend, in Wasser löslich; Eigenschaft polarer Substanzen, die Wassermoleküle anziehen und locker binden; Gegensatz: hydrophob
hydrophob
wasserabweisend, wasserunlöslich; Eigenschaft unpolarer Substanzen, die Wassermoleküle nicht binden und daher von ihnen ausgegrenzt werden, Gegensatz: hydrophil
hypertonisch
Die Konzentration der gelösten Teilchen in der Lösung ist höher als in einer Vergleichslösung (s. Osmose)
hypotonisch
Die Konzentration der gelösten Teilchen in der Lösung ist geringer als in einer Vergleichslösung (s. Osmose)
Immunität
Schutz vor Infektionskrankheiten; sie beruht auf der Reaktionsfähigkeit des Immunsystems gegenüber Antigenen von Krankheitserregern; man unterscheidet spezifische und unspezifische Immunität
intermediär
dazwischen befindlich (s. Erbgang); phänotypische Zwischenform bei heterozygoten Lebewesen
Intron
nicht codierender Abschnitt eines eukaryotischen Gens, der bei der Reifung der entsprechenden m-RNA (beim Spleißen) entfernt wird (s. Exon)
isotonisch
Die Konzentration der gelösten Teilchen in der Lösung ist identisch mit der in einer Vergleichslösung (s. Osmose)
Karyogramm
aufreihende Darstellung der gefärbten Metaphase-Chromosomen eines Organismus; ermöglicht eine Unterscheidung nach Größe, Gestalt und Muster
Keim
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
Keimbahn
Zellenfolge bei Tieren, die von der Zygote bis zu den Keimzellen führt
Klonen
Vervielfältigung genetisch identischer Zellen und daraus entstehender Organismen; nicht zu verwechseln mit „Klonieren", der Vervielfältigung einzelner Gene (s. PCR)
kodominant
gemeinsam vorherrschend; Eigenschaft zweier Merkmale, sich im diploiden Organismus beide phänotypisch voll auszuprägen (s. Erbgang)
Kohlenhydrat
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
Konjugation
Zusammenlagerung von Protozoen oder Bakterien mit nachfolgendem Austausch von genetischem Material
Konkurrenz
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
Konsument
Organismus, der Biomasse anderer lebender Organismen als Nährstoffquelle nutzt (s. Produzent; s. Destruent)
Krebs
Sammelbezeichnung für bösartige Geschwülste in Körpergeweben; im Gegensatz zu den gutartigen Tumoren können sich Krebsgeschwüre im Körper ausbreiten (Metastasen bilden)
Kutikula
von Epidermiszellen der Pflanze nach außen abgesonderte, meist wenig wasserdurchlässige Schutzschicht aus wachsartigen Substanzen
Ligase
Enzym, das die Verknüpfung von DNA-Fragmenten katalysiert (s. Restriktionsenzym)
Lipid
unpolare chemische Verbindung, die sich schlecht in Wasser löst; Fette und fettähnliche Substanzen
lipophil
fettliebend; Eigenschaft unpolarer Substanzen, die sich mit anderen unpolaren (z. B. Lipiden) mischen; Gegensatz: lipophob
|ipophob
Eigenschaft polarer Substanzen, nicht in Wechselwirkung mit Lipiden zu treten, aber die Wassermoleküle anzuziehen
und locker zu binden; Gegensatz: lipophil
...
Lymphe
Körperflüssigkeit‚ die sich im Lymphgefäßsystem befindet
Makrophage
differenzierte Zelle des Immunsystems, die auf Phagocytose spezialisiert ist
Meiose
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)
Mikrotubulus
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
Mitochondrium
in der Eucyte fast stets vorhandenes Organell mit zwei Membranen, in dem die Zellatmung abläuft
Mitose
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.
...
Modifikation
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
Mutagene
Substanzen, die in einem DNA-Molekül des genetischen Materials Veränderungen (Mutationen) auslösen können
Mutation
spontan oder durch Mutagene verursachte qualitative oder quantitative Veränderung des genetischen Materials, in Abhängigkeit vom Ausmaß unterscheidet man Gen-‚ Chromosomen- und Genommutationen
Nachhaltigkeit
dauerhafte umweltgerechte Entwicklung, bei der soziale, ökologische und ökonomische Bezüge zu berücksichtigen sind
Nucleinsäure
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.
Nucleolus
Kernkörperchen; Syntheseort der ribosomalen RNA im Zellkern
Nucleotid
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
Organell
abgrenzbare Bau- und Funktionseinheit im Cytoplasma der Zelle
Osmose
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
Oxidation
Elektronenabgabe einer Substanz; in biologischen Systemen meist einhergehend mit der Abgabe von Wasserstoff oder der Aufnahme von Sauerstoff (s. Reduktion)
Parasitismus
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
Peptidbindung
chemischer Bindungstyp zwischen zwei Aminosäureresten in Peptiden und Proteinen, der die Primärstruktur erzeugt
Phage
Virus, das Mikroorganismen befällt, z. B. Bakteriophage
Phagocytose
Einverleibung und Verdauung körperfremder Materialien, insbesondere durch Einzeller und Zellen des Immunsystems, viele Weiße Blutzellen phagocytieren (s. Makrophage)
Phänotyp
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
Plankton
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)
Plasmid
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)
...
Plasmolyse
Abgabe von Wasser aus der Vakuole aufgrund osmotischer Vorgänge, bis sich die Zellmembran von der Zellwand löst; Umkehrung: Deplasmolyse
Plastid
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
Polygenie
Beeinflussung eines Merkmals durch zwei oder mehrere Gene
Polymorphismus
bezeichnet das Vorliegen genetisch bedingter Unterschiede zwischen Individuen einer Art, z. B. Gestalt oder Farbvarianten
polyploid
Organismus mit mehr als zwei Chromosomensätzen in den Zellen
Primer
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)
Procyte
Zelltyp der Prokaryoten, bei dem sich das genetische Material nicht in einem Zellkern befindet (s. Eucyte)
Produzent
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)
Promotor
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
Punktmutation
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
Reduktion
Elektronenaufnahme durch Moleküle; in biologischen Systemen meist verbunden mit der Anlagerung von Wasserstoff bzw. Abgabe von Sauerstoff (s. Oxidation)
Redundanz
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
...
Reflex
weitgehend genetisch bestimmte (angeborene), schnelle, mehr oder weniger zwangsläufige Reaktion eines Organismus auf einen bestimmten Reiz
Regelkreis
Modell zur Darstellung einer Regelung als Blockschaltbild oder Pfeildiagramm
Regelung
Aufrechterhalten eines bestimmten Zustands gegenüber verändernd wirkenden Einflüssen, Ausgleich von Störungen und Einstellung eines Gleichgewichts erfolgen meist durch negative RückkoppIung
Reiz
Umwelteinfluss, der auf einen Organismus einwirkt und an spezifischen Zellen (Sensoren) Erregung auslöst
Rekombination
Um- und Neukombination des genetischen Materials, z. B. im Rahmen der Meiose; die Rekombination ist Ursache der genetischen Variabilität einer Art
Replikation
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
Resistenz
Widerstandsfähigkeit, z. B. gegenüber Krankheiten, Klima, Giften oder Medikamenten
Resorption
Stoffaufnahme durch lebende Zellen, im Allgemeinen ein aktiver Transportprozess ins Zellinnere bzw. ins Blut
Ressource
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
Rezeptor
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
rezessiv
Eigenschaft von Merkmalen, die im Erbgang in der 1. Tochtergeneration nicht auftreten; sie werden bei heterozygoten Lebewesen nicht ausgeprägt (s. Erbgang)
RGT-Regel
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
Rhesusfaktor
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)
Ribosom
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
Rückkopplung
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
Spleißen
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
...
Spore
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
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Stammzelle
nicht ausdifferenzierte, teilungsfähige Zelle im Gewebe von Mehrzellern, die sich zu mehreren Zelltypen differenziert und so Wachstum und Erneuerung von Geweben ermöglicht
Steuerung
Die Beeinflussung der Richtung oder Intensität von Größen oder Vorgängen ohne Rückkopplung
Stoffkreislauf
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.
Stoma
Spaltöffnung in der Pflanzenepidermis, bestehend aus Spalt und Schließzellen
Sukkulenz
Eigenschaft von Pflanzen, die Wasser in spezifischen Geweben speichern, z. B. im Spross oder in Blättern
Symbiose
enges Zusammenleben zwischen zwei Arten mit gegenseitigem Nutzen
Synökologie
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
System
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
Totipotenz
Fähigkeit bestimmter Zellen, durch Teilung und Differenzierung einen vollständigen Organismus hervorzubringen (z. B. Zygote)
Transformation
genetische Veränderung durch Übertragung von DNA in eine beliebige lebende Zelle
transgen
Eigenschaft von Lebewesen, denen mit gentechnischen Methoden artfremde Gene übertragen wurden
Transkription
erster Schritt der Proteinbiosynthese; Synthese von m-RNA-Molekülen am codogenen DNA-Strang
Translation
zweiter Schritt der Proteinbiosynthese; Polypeptid-Synthese mithilfe einer m-RNA an Ribosomen
Transpiration
bei Pflanzen: regulierbare Wasserdampfabgabe über die Spaltöffnungen (stomatäre Transpiration),
Gegensatz: nicht regulierte Wasserdampfabgabe: Evaporation, bei Tieren: Abgabe von Schweiß
...
Triplett
aus drei Nucleotiden bestehende Einheit der DNA bzw. RNA, die bei der Proteinbiosynthese zum Einbau einer bestimmten Aminosäure führt (s. Codon)
Trisomie
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.
Umweltfaktor
Einfluss, der von außen auf ein Lebewesen wirkt; zu unterscheiden sind abiotische und biotische Umweltfaktoren
Vakuole
Organell, dessen Membran einen mit Flüssigkeit gefüllten Raum in der Zelle abgrenzt
Variabilität
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
Vektor
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)
Vermehrung
Kennzeichen der Lebewesen, bei dem die Anzahl der Individuen vergrößert wird; Vermehrung ist stets mit Fortpflanzung verbunden
Virus
nichtzelluläres Partikel aus Nucleinsäuren und Proteinen, das eine Wirtszelle befallen und von dieser vermehrt werden kann
Wachstum
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
Zellatmung
Stoffwechselreaktionen in Mitochondrien oder Bakterien, bei denen mithilfe einer Elektronentransportkette ATP gebildet wird
Zelle
kleinste, mit den Merkmalen der Lebewesen ausgestattete Bau- und Funktionseinheit; Zellen entstehen immer nur aus Zellen. Die Zelle kommt als Procyte und Eucyte vor.
Zellplasma
von einer Zellmembran umgebene, durchsichtige Flüssigkeit aus Wasser und gelösten Stoffen, in der sich die OrganelIen einer Zelle befinden
Zellzyklus
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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