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Was sind die Kennzeichen des Lebens? 6
- Stoffwechsel
- Wachstum und Entwicklung
- Bewegung
- Fortpflanzung
- Reizbarkeit
- Evolution
Diese Merkmale definieren die grundlegenden Eigenschaften lebender Organismen.
Was ist Stoffwechsel?
Vielfältige biochemische Reaktionen im Organismus, die Energie für alle anderen Prozesse liefern.
Stoffwechsel ist entscheidend für das Überleben und die Funktion von Zellen.
Definiere Wachstum und Entwicklung.
Irreversible Veränderung der Gestalt, des Volumens und der Größe des Organismus im Laufe der Zeit.
Wachstum und Entwicklung sind zentrale Aspekte der Lebenszyklen von Organismen.
Was bedeutet Reizbarkeit?
Beziehung zwischen der Umwelt und dem Organismus; Voraussetzung für die Selbstregulation biochemischer Systeme.
Reizbarkeit ist wichtig für die Anpassung und das Überleben.
Nenne die drei Domänen der Lebewesen.
- Eukaryoten
- Bakterien
- Archaeen
Diese Domänen klassifizieren alle lebenden Organismen auf der Erde.
Was sind Prokaryoten?
Organismen ohne Zellkern; die DNA befindet sich direkt im Cytoplasma.
Prokaryoten sind typischerweise Bakterien und Archaeen.
Was sind Eukaryoten?
Organismen mit einem durch doppelschichtige Membran begrenzten Zellkern.
Eukaryoten umfassen Pflanzen, Tiere, Pilze und Protisten.
Nenne die Unterschiede zwischen Bakterienzellen und Eukaryotischen Zellen.
- Bakterienzellen haben keinen Zellkern
- Bakterienzellen enthalten ringförmige DNA-Moleküle (Plasmide)
- Eukaryotische Zellen haben größere Ribosomen
- Eukaryotische Zellen besitzen Membranorganellen
Diese Unterschiede sind entscheidend für die Klassifizierung und das Verständnis der Zellbiologie.
Was sind Mitochondrien?
Die ‘Kraftwerke’ der Zelle; verantwortlich für die ATP-Synthese und Energiefreisetzung.
Mitochondrien spielen eine zentrale Rolle im Zellstoffwechsel.
Was ist die Funktion der Chloroplasten?
Ermöglichen eine autotrophe Lebensweise mithilfe des Chlorophylls; verantwortlich für die Photosynthese.
Chloroplasten sind wichtig für das Wachstum und die Energieproduktion in Pflanzen.
Was ist die Rolle des Golgi-Apparats?
Verarbeitet Proteine, Lipide und Kohlenhydrate aus dem ER; synthetisiert Vesikeln für den Transport.
Der Golgi-Apparat ist entscheidend für die Sekretion von Biomolekülen.
Was passiert während der Mitose?
- DNA-Moleküle werden verpackt
- Chromosomen ordnen sich an der Äquatorebene an
- Chromatiden werden getrennt und zu den Polen bewegt
- Zwei identische Tochterzellen entstehen
Mitose ist ein zentraler Prozess der Zellteilung.
Was ist der Unterschied zwischen haploiden und diploiden Zellen?
- Haploide Zellen haben einen einfachen Chromosomensatz (n)
- Diploide Zellen haben einen doppelten Chromosomensatz (2n)
Dieser Unterschied ist wichtig für die Fortpflanzung und die genetische Variabilität.
Was ist DNA-Replikation?
Der Prozess der Verdopplung der DNA; findet während der Interphase statt.
DNA-Replikation ist entscheidend für die Zellteilung und die Vererbung.
Was sind die Phasen des Zellzyklus?
- G1-Phase
- S-Phase
- G2-Phase
- M-Phase
Jede Phase hat spezifische Funktionen und Kontrollen für die Zellteilung.
Was ist der Unterschied zwischen einfacher Diffusion und erleichterter Diffusion?
- Einfache Diffusion: Bewegung kleiner unpolarer Moleküle durch die Membran
- Erleichterte Diffusion: Transport großer Moleküle und Ionen durch Kanalproteine
Diese Transportmechanismen sind wichtig für den Stoffaustausch in Zellen.
Was passiert bei Plasmolyse?
Zellen verlieren Wasser in hypertonischer Lösung, das Volumen der Zellen wird kleiner.
Plasmolyse ist ein wichtiger Prozess für die Zellreaktionen auf osmotische Veränderungen.
Was ist Crossing-Over?
Austausch von identischen Abschnitten von Chromosomen während Prophase I der Meiose.
Dieser Prozess führt zur genetischen Vielfalt bei den Organismen.
Was ist interchromosomale Rekombination?
Der Austausch von genetischem Material zwischen Chromosomen während der Meiose und Befruchtung
Meiose führt von 2n (diploid) zu n (haploid) und Befruchtung von n+n zu 2n.
Was beschreibt der Chromosomensatz?
Den Bestand an Chromosomen in einem Zellkern
Was bedeutet haploider Chromosomensatz?
Jeder Gen und jedes Merkmal wird nur von einem Allel bestimmt (n)
Was bedeutet diploider Chromosomensatz?
Jeder Gen und jedes Merkmal wird von zwei Allelen bestimmt (2n)
Was ist DNA-Replikation?
Der Prozess der Verdopplung der DNA während der Interphase im Zellkern bei Eukaryoten
Was geschieht bei der Initiation der DNA-Replikation?
Die DNA-Doppelhelix wird durch Topoisomerase entwunden und Helicase trennt die Stränge
Was passiert während der Elongation in der DNA-Replikation?
DNA-Polymerase synthetisiert DNA in 5’ zu 3’ Richtung; kontinuierliche Synthese am Leitstrang, Okazaki-Fragmente am Folgestrang
Was ist Genexpression?
Das Übersetzen der DNA-Sequenz in eine Aminosäurensequenz, inklusive Transkription und Translation
Was geschieht während der Transkription?
Die Information aus der DNA wird in Form von mRNA abgeschrieben
Was ist RNA-Prozessierung?
Die Reifung der durch Transkription synthetisierten Prä-mRNA, bestehend aus Polyadenylierung, Capping und Spleißen
Was passiert während der Translation?
Die mRNA wird in eine Aminosäurensequenz übersetzt
Wie viele Basen codieren für eine Aminosäure?
Drei Basen (Triplett/Codon)
Was sind Start- und Stoppcodone?
Startcodon: AUG; Stoppcodone: UAA, UAG, UGA
Was besagt die Ein-Gen-Ein-Enzym-Hypothese?
Ein Gen codiert die Information für ein bestimmtes Enzym
Was ist die Primärstruktur eines Proteins?
Die Aminosäurensequenz, unterstützt von kovalenten Peptidbindungen
Was beschreibt die Sekundärstruktur eines Proteins?
Die regelmäßige Faltung der Polypeptidketten, unterstützt durch Wasserstoffbrückenbindungen
Was ist die Tertiärstruktur eines Proteins?
Die dreidimensionale Faltung der Polypeptidketten, stabilisiert durch verschiedene Bindungen
Was ist der Unterschied zwischen Genom und Epigenom?
Genom: Gesamtheit aller Gene eines Individuums; Epigenom: Gesamtheit aller Umwelteinflüsse auf die Proteinbiosynthese
Was sind Mutationen?
Dauerhafte Veränderungen des Erbguts eines Individuums, die vererbt werden können
Was sind Genmutationen?
Betreffen nur ein Gen; Beispiele: Punktmutationen, Deletion, Insertion
Was sind Chromosomenmutationen?
Strukturelle Veränderungen eines Chromosoms, z.B. Deletion, Duplikation, Inversion und Translokation
Was ist das Operon-Modell?
Regulierte Gene, die nur bei Bedarf synthetisiert werden, bestehend aus Promotor, Operator und Strukturgene
Was bewirkt DNA-Methylierung?
Gen-Inhibierung durch Übertragung von Methylgruppen, die Transkription verhindern
Was ist Histon-Acetylierung?
Gen-Aktivierung durch Übertragung von Acetylgruppen, die die DNA für die Transkription öffnen
Was ist die PCR-Methode?
Polymerase-Kettenreaktion zur schnellen Vervielfältigung gezielter DNA-Abschnitte
Was ist Gelelektrophorese?
Eine Methode zur Auftrennung von Molekülen nach Größe und Ladung
Was ist ein genetischer Fingerabdruck?
Das individuelle Erbgut-Profil eines Menschen, einzigartig für jede Person
Was sind Belege der Evolution?
Fossilien, Ähnlichkeit zwischen Arten, beobachtbare Anpassungen
Was sind homologe Merkmale?
Ähnliche Organe oder Körperstrukturen zweier Arten, die einen gemeinsamen Vorfahren haben
Was beschreibt die Divergenz?
Die Zunahme von körperlichen Strukturen im Laufe der Zeit
Was sind analoge Organe?
Organe zweier Arten, die ähnliche Funktionen aufgrund ähnlicher Lebensräume erfüllen
Was ist die Schöpfungstheorie?
Die Theorie, dass die Welt vom Gott geschaffen wurde und die Wesen unverändert bleiben
Was ist die Katastrophentheorie?
Die Theorie, dass Artwechsel auf Katastrophen zurückzuführen sind, die zu regionalem Aussterben führen
Was besagt die Stanztheorie?
Die Welt ist vom Gott geschöpft; alle Wesen bleiben unverändert und sind perfekt geschaffen.
Was beschreibt die Katastrophentheorie?
Der Artwechsel ist auf eine Katastrophe zurückzuführen, die zu regionalem Aussterben führt.
Was ist Lamarckismus?
Die Idee, dass erworbene Eigenschaften vererbt werden können; Evolution als aktiver Vorgang.
Was besagt der Darwinismus?
Überproduktion variabler Nachkommen führt zu Konkurrenz und verändert die Art durch natürliche Selektion.
Was ist die synthetische Evolutionstheorie?
Eine erweiterte darwinsche Theorie, die Veränderungen im Genpool durch neue Erkenntnisse betrachtet.
Nenne die drei Selektionstypen.
- Stabilisierende Selektion
- Transformierende Selektion
- Disruptive Selektion
Was ist natürliche Selektion?
Individuen, die besser an die Umwelt angepasst sind, überleben und verändern den Genpool.
Was sind Mutationen?
Spontane, dauerhafte Veränderungen im Genotyp, die phänotypische Erscheinungen haben können.
Was beschreibt Rekombination?
Das Neukombinieren von Erbsubstanz während der Meiose, das neue Phänotypen entstehen lässt.
Was ist Gendrift?
Zufällige Veränderung der Häufigkeit von Genvarianten im Genpool, besonders in kleinen Populationen.
Was sind die zwei Arten von Isolationsmechanismen?
- Präzygotische Isolation
- Postzygotische Isolation
Was ist der morphologische Artbegriff?
Lebewesen, die das gleiche Erscheinungsbild aufweisen, zählen zu einer Art.
Was ist allopatrische Artbildung?
Trennung einer Art in zwei Tochterarten durch geografische Isolation ohne Genfluss.
Was ist sympatrische Artbildung?
Aufspaltung einer Art ohne geografische Isolation aufgrund genetischer Isolation.
Was ist adaptive Radiation?
Entstehung spezialisierter Teilpopulationen von einer wenig spezialisierten Ausgangspopulation.
Was ist Koevolution?
Interaktive Beziehung zweier Arten, die sich gegenseitig beeinflussen.
Was ist Symbiose?
Beziehung, bei der beide Arten Vorteile ziehen (+/+).
Was ist Räuber-Beute-Beziehung?
Benachteiligende Beziehung zwischen Räuber und Beute (-/-).
Was sind die Grundlagen biochemischer Reaktionen?
Chemische Reaktionen in Organismen, die normalerweise von Enzymen katalysiert werden.
Was sind Enzyme?
Biokatalysatoren, die die Aktivierungsenergie senken und Reaktionen beschleunigen.
Was beschreibt das Schlüssel-Schloss-Prinzip?
Jedes Enzym passt genau zu einem bestimmten Substrat.
Was ist das Induced-fit-Modell?
Aktives Zentrum des Enzyms passt sich dem Substrat an.
Was sind Coenzyme?
Organische Hilfsmoleküle, die sich kurzfristig am Enzym binden.
Was sind Prosthetische Gruppen?
Fest am Enzym gebundene Moleküle, die für die Funktion wichtig sind.
Wie beeinflusst die Temperatur die Enzymaktivität?
Aktivität steigt bis zu ca. 40°, danach kann das Enzym denaturieren.
Was ist die Michaelis-Menten-Konstante (Km)?
Substratkonzentration, bei der die halbmaximale Geschwindigkeit erreicht wird.
Was ist kompetitive Hemmung?
Inhibitor konkurriert mit Substrat um das aktive Zentrum des Enzyms.
Was beschreibt die allosterische Hemmung?
Ein Molekül beeinflusst die Struktur des Enzyms, wodurch das Substrat nicht mehr bindet.
Was ist eine Population?
Die Gesamtheit aller Individuen einer Art in einem Lebensraum.
Was ist ein Biotop?
Ein räumlich begrenzter Bereich, in dem eine Biozönose vorkommt.
Was ist eine Biozönose?
Die Gesamtheit aller Lebewesen in einem Biotop.
Was ist ein Ökosystem?
Die Zone der Biosphäre mit charakteristischer Pflanzen- und Tierwelt.
Was sind dichteabhängige Faktoren?
Faktoren, die die Population je nach Dichte der Individuen beeinflussen.
Was sind dichteunabhängige Faktoren?
Faktoren, die nicht von der Populationsdichte abhängen.
Was ist der Toleranzbereich?
Der Intensitätsbereich eines Umweltfaktors, in dem Individuen existieren können.
Was beschreibt das Optimum in einer Toleranzkurve?
Die Intensität eines Umweltfaktors mit der höchsten Lebensfähigkeit.
Was ist die physiologische Potenz?
Die Fähigkeit einer Art, Umweltfaktoren ohne Konkurrenz zu ertragen.
Was ist eine stenöke Art?
Eine Art mit engem Toleranzbereich.
Was ist eine euryöke Art?
Eine Art mit weitem Toleranzbereich.
Wie beeinflusst die Temperatur homoiotherme Tiere?
Sie halten ihre Körpertemperatur trotz Umwelttemperatur-Schwankungen konstant.
Was ist die Bergmannsche Regel?
Individuen aus kalten Gebieten sind im Durchschnitt größer als aus warmen Gebieten.
Was beschreibt der Lichtkompensationspunkt?
Beleuchtungsstärke, bei der O2-Produktion und -Aufnahme sich ausgleichen.
Nenne die drei Pflanzenarten basierend auf Wasserangebot.
- Xerophyten
- Hygrophyten
- Hydrophyten
Was ist interspezifische Konkurrenz?
Konkurrenz zwischen Individuen verschiedener Arten.
Was sind Feuchtpflanzen?
Pflanzen mit hohem Wasservorkommen und hoher Luftfeuchtigkeit
Sie haben Anpassungen zur Erleichterung der Transpiration.
Nenne zwei Anpassungen von Feuchtpflanzen zur Erleichterung der Transpiration.
- große Oberfläche
- große Spaltöffnungen
- haarförmige Ausstülpungen
- dünne Cuticula
Was sind Hydrophyten?
Wasserpflanzen, die ein Überangebot an Wasser haben
Sie haben spezielle Blätter für das Leben unter Wasser.
Was sind Unterwasserblätter bei Wasserpflanzen?
Blätter ohne Spaltöffnungen, sondern mit Hohlräumen im Gewebe
Definiere interspezifische Konkurrenz.
Konkurrenz zwischen Individuen verschiedener Arten um die gleichen Ressourcen
Definiere intraspezifische Konkurrenz.
Konkurrenz unter gleichartigen Individuen
Was besagt das Liebigsches Minimumgesetz?
Die Faktoren, die am meisten vom Optimum abweichen, bestimmen die Zusammensetzung einer Lebensgemeinschaft.
Was ist eine ökologische Nische?
Die Gesamtheit der Ansprüche einer Art bezüglich abiotischer und biotischer Umweltfaktoren
Was versteht man unter Einnischung?
Prozesse, die zur Spezialisierung einer Art an bestimmten Bedingungen oder Verhaltensweisen geführt haben.
Was ist die Fundamentalnische?
Die Gesamtheit aller theoretisch möglichen Existenzbereiche einer Art hinsichtlich relevanter Umweltfaktoren
Was ist die Realnische?
Die Fundamentalnische unter Berücksichtigung der Beziehungen der Art zu anderen Arten
Definiere Symbiose.
Das körperlich enge Zusammenleben zweier Arten zum beiderseitigen Vorteil
Was ist der Unterschied zwischen Allianz und Mutualismus?
- Allianz: Arten können ohne Symbiose überleben
- Mutualismus: Symbiose ist regelmäßig, aber nicht notwendig
Was ist Eusymbiose?
Die Arten sind ohne die Symbiose nicht überlebensfähig
Was ist Fortpflanzungssymbiose?
Symbiose von Samenpflanzen und Bestäubern
Was ist Stoffwechselsymbiose?
Symbiose mit Austausch von Stoffwechselprodukten
Was versteht man unter Ektosymbiose?
Die Partner bleiben körperlich getrennt
Was ist Endosymbiose?
Einer der Partner wird in den anderen aufgenommen
Definiere Parasitismus.
Wenn eine Art auf Kosten der anderen Art einseitig Nutzen zieht
Was ist eine parasitoide Lebensweise?
Wie Parasitismus, aber der Wirt stirbt
Was beschreibt das Konkurrenzvermeidung?
Die Fähigkeit zweier Arten, aufgrund ihrer ökologischen Nischen im gleichen Lebensraum zu koexistieren
Was ist das Konkurrenzausschlussprinzip?
Haben zwei Arten identische ökologische Nischen, überlebt die konkurrenzstärkere Art, die schwächere stirbt aus.
Was sind die drei Zonen des Seeufers?
- Epilimnion
- Metalimnion
- Hypolimnion
Was passiert im Epilimnion?
Photosynthese; mehr O2 wird produziert als verbraucht; grüne Pflanzen
Was passiert im Metalimnion?
Die Menge an produziertem O2 ist gleich der Menge an verbrauchten O2
Was passiert im Hypolimnion?
Kein Licht; keine Photosynthese; CO2-Produktion aufgrund remineralisierten Abbauprozesse
Was ist der Unterschied zwischen oligotrophen und eutrophen Seen?
- Oligotropher See: normaler See
- Eutropher See: ein See mit zu vielen Mineralstoffen
Was ist Eutrophierung?
Der Prozess der Überdüngung von Gewässern
Nenne die Hauptspeicher von Kohlenstoff.
- Atmosphäre (CO2)
- Lebewesen (Glucose)
- fossiler Kohlenstoff (Erdgas, Erdöl, Kohle)
Was ist der Prozess der Nitrifikation?
Umwandlung von NO2- in NO3- unter aeroben Bedingungen
Was ist der Prozess der Denitrifikation?
Umwandlung von NO3- in NH3 unter anaeroben Bedingungen
Was passiert bei aeroben Bedingungen mit Phosphat?
Fe wird zu Fe3+ oxidiert und bindet sich mit PO43-, was unlösliches Eisenphosphat bildet
Was passiert bei anaeroben Bedingungen mit Phosphat?
Fe wird zu Fe2+ oxidiert und bindet sich mit PO43-, was wasserlösliches Eisen-(II)-Phosphat bildet
Was sind Produzenten in Nahrungsnetzen?
Organismen, die Lichtenergie mit Kohlenstoffdioxid und Wasser binden
Wer sind Primärkonsumenten?
Konsumenten erster Ordnung, die sich von Produzenten ernähren
Wer sind Sekundärkonsumenten?
Konsumenten zweiter Ordnung, die sich von Primärkonsumenten ernähren
Wie viel Energie erhält jede Trophieebene?
Ca. 10% der Energie der vorherigen Ebene
Was sind Chloroplasten?
Organellen, die nur in pflanzlichen Zellen vorhanden sind
Was passiert bei der Lichtreaktion der Photosynthese?
Wassermoleküle werden photolytisch gespalten und Sauerstoff wird produziert
Was ist der Calvin-Zyklus?
Dunkelreaktion der Photosynthese, die in drei Etappen erfolgt
Was ist die Photosynthesegleichung?
6H2O + 6CO2 + Licht -> 6O2 + C6H12O6
Was sind die Hauptbestandteile der Mitochondrien?
- Doppelmembran
- eigene DNA
- Ribosomen
Was passiert bei der Glykolyse?
Glucose wird in zwei Moleküle Pyruvat umgewandelt, wobei 2 Moleküle ATP freigesetzt werden
Was ist der Citrat-Zyklus?
Abbau organischer Stoffe in CO2 und H2O, wobei ATP und Elektronentransportmittel entstehen
Was ist die Zellatmungsgleichung?
C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + 32ATP
