Grundlagen der Zellbiologie - Passerelle Flashcards
Actin
Actin ist das Protein, aus dem die ➔ Mikrofilamente des Cytoskeletts aufgebaut sind.
ADP
Adenosindiphosphat entsteht bei der energieliefernden Spaltung von ➔ ATP zu ADP + P. Aus
ADP + P wird unter Energieaufwand wieder ATP hergestellt.
Aerob
Als aerob (lat. aer «Luft») bezeichnet man Vorgänge und Lebewesen, die Sauerstoff brauchen (~➔ anaerob).
Aggregatzustand
Der Aggregatzustand ist der Zustand (➔ fest, ➔ flüssig oder ➔ gasförmig), in dem ein Stoff bei bestimmten Temperatur- und Druckwerten vorliegt.
Aktive Stelle
Die aktive Stelle ist der Teil des Enzym-Moleküls, der das Substrat-Molekül bindet. Sie ist so gebaut, dass sie nur eine bestimmte Molekülsorte binden kann.
Aktiver Transport
Beim aktiven Transport wird ein Stoff unter Energieaufwand gegen sein Konzentrationsgefälle transportiert (~➔ passiver Transport).
Aktivierungsenergie
Die Aktivierungsenergie muss den Edukten zugeführt werden, um sie zur Reaktion zu bringen.
Alkoholgärung
Die alkoholische Gärung ist eine ➔ anaerobe Dissimilation, bei der Glucose zu Alkohol und Kohlenstoffdioxid abgebaut wird. Sie verläuft bei Sauerstoffmangel in Hefezellen und wird zur Herstellung alkoholischer Getränke wie Wein und Bier genutzt.
Aminosäuren
Aminosäuren sind die Bausteine der ➔ Proteine. In den natürlichen Proteinen kommen 20 verschiedene Sorten vor. Die Aminosäuren-Moleküle enthalten neben C-, H- und O- auch N-Atome. Sie bestehen aus einem Standardteil mit zwei Bindungsstellen, über die sie mit zwei weiteren Aminosäuren verknüpft werden können, und einem Rest, der je nach Aminosäure verschieden ist.
Anaerob
Als anaerob bezeichnet man Vorgänge und Lebewesen, die keinen Sauerstoff brauchen
(~➔ aerob).
Analyse
Zersetzung einer Verbindung (gr. analysis «Auflösung») z.B. durch Licht (➔ Fotolyse).
Anaphase
Die Anaphase ist die dritte Phase der ➔ Mitose, in der jedes Chromosom in seine beiden Schwes- terchromatiden geteilt wird. Das Centromer teilt sich und je ein Schwesterchromatid wandert ent- lang den Spindelfasern zu einem Pol.
Anatomie
Die Anatomie untersucht und beschreibt den inneren Bau der Lebewesen (gr. anatemnein «zer- schneiden»).
Anorganisch
Anorganische Stoffe sind Elemente und Verbindungen, die keinen Kohlenstoff enthalten, mit eini- gen Ausnahmen wie Kohlenstoffoxide, Kohlensäure und Carbonate.
Äquatorialebene
Die Äquatorialebene ist die Mittelebene der Zelle am Äquator zwischen den beiden Polen (lat. aequare «gleichmachen»).
Arbeitskern
➔ lnterphasenkern
Assimilation
- autotrophe
- heterotrophe
Assimilation ist der Aufbau körpereigener, organischer Stoffe (lat. assimilare «angleichen»). Am
wichtigsten sind: die ➔ Kohlenstoff-Assimilation und die ➔ Stickstoff-Assimilation. Autotrophe Assimilationen gehen von anorganischen Stoffen aus und brauchen Energie. Bei heterotrophen Assimilationen werden körperfremde organische Stoffe assimiliert.
Atmosphäre
Die Atmosphäre (gr. atmos «Dampf, Dunst») ist die Gashülle, welche die Erde umgibt. Sie reguliert den Wärmehaushalt der Erde und ist für das Leben auf der Erde unentbehrlich. Sie schützt die Erd- bewohner vor schädlicher Strahlung und ermöglicht ihnen die Atmung.
Atome
Atome (gr. atomos «unteilbar») sind die kleinsten bei chemischen Vorgängen unteilbaren Teilchen. Sie bestehen aus den ➔ Elementarteilchen und sind elektrisch neutral.
Atomsorten
Atome eines ➔ Elements haben die gleiche Protonenzahl. Jede Atomsorte wird durch ein Symbol aus einem oder zwei Buchstaben bezeichnet( ➔ Elementsymbole).
ATP
Adenosintriphosphat ist eine energiereiche Verbindung, die vor allem bei der ➔ Dissimilation aus ADP + P aufgebaut wird. ATP liefert als rasch verfügbarer Energieträger Energie für energiever- brauchende Vorgänge und wird dabei in ADP + P gespalten.
Auflösung
Das Auflösungsvermögen ist die entscheidende Grösse für die Leistung eines ➔ Mikroskops. Es gibt an, wie klein der minimale Abstand zwischen zwei Punkten ist, die noch getrennt abgebildet werden. Die physikalische Grenze ist die halbe Wellenlänge der verwendeten Strahlen. Sie beträgt im Lichtmikroskop 300 nm, im Elektronenmikroskop 0.3 nm.
Autotroph
Als autotroph bezeichnet man Zellen und Lebewesen, die ihre organischen Stoffe aus anorgani- schen selbst aufbauen können (gr. autos «selbst», gr. trophe «Nahrung»). Die dafür nötige Energie beziehen sie meist aus dem Licht(➔ Fotosynthese).
Bakterien
Bakterien sind sehr kleine Einzeller, die praktisch überall vorkommen. Sie gehören zu den ➔ Prokaryoten, ihre Zellen sind ➔ Procyten.
Befruchtung
Bei der Befruchtung verschmelzen die haploiden Kerne von zwei ➔ Gameten zum diploiden Kern der ➔ Zygote.
Betriebsstoffe
Betriebsstoffe werden bei der ➔ Dissimilation zur Freisetzung ihrer Energie abgebaut. Der wich- tigste ist Glucose.
Bildungsgewebe
Bei Pflanzen teilen sich nur die Zellen der Bildungsgewebe (Meristeme). Die Zellen der Dauer- gewebe sind differenziert und nicht mehr teilungsfähig.
Biologie
Die Biologie ist die Lehre vom Leben (gr. bios «Leben»).
Biomembran
➔ Membran
Biotop
Lebensraum einer Lebensgemeinschaft (➔ Biozönose), in dem bestimmte Umweltbedingungen
herrschen (gr. topos «Ort»).
Biozönose
Die Biozönose ist die Lebensgemeinschaft aller Lebewesen in einem Lebensraum (gr. koinos «gemeinsam»).
Boten-RNA
Die Boten-Ribonucleinsäure (mRNA) dient als Rezept für die Bildung eines Proteins an den Ribo- somen. Sie wird im Kern als Abschrift eines DNA-Abschnitts (Gens) hergestellt.
Brenztraubensäure
Brenztraubensäure (C3H6O3) ist eine organische Verbindung, die bei der ➔ Glykolyse im Plasma entsteht. Sie wird entweder in den ➔ Mitochondrien zu Kohlenstoffdioxid und Wasser oxidiert oder bei ➔ Gärungen in Milchsäure oder Alkohol umgewandelt.
C-…
➔ Kohlenstoff
Carrier
Ein Carrier (engl. carrier «Beförderer») ist ein Membranprotein, das bestimmte Teilchen bindet und
durch die Membran transportiert, indem es seine Gestalt ändert. Der Transport ist sehr selektiv und kann aktiv oder passiv sein.
Cellulose
Cellulose ist ein ➔ Polysaccharide, den Pflanzen als Baumaterial für die Zellwände verwenden. Ihre Makromoleküle sind unverzweigte Ketten aus bis zu 10000 Glucose-Molekülen. Cellulose ist für uns und viele Tiere nicht verdaubar.
Centromer
Das Centromer ist die Stelle des ➔ Chromosoms, an der die beiden Schwesterchromatiden bis zur Anaphase verbunden sind. Hier setzen die Spindelfasern an.
Chemisch
Als chemisch werden Vorgänge bezeichnet, bei denen sich Stoffe in andere umwandeln, indem ihre Teilchen miteinander reagieren. Edukte reagieren zu Produkten.
Chemosynthese
Die Chemosynthese ist eine Form der ➔ Kohlenstoff-Assimilation, bei der die Energie für den Auf- bau der Glucose durch Oxidation anorganischer Stoffe (aus der Umgebung) gewonnen wird. Chemosynthetisch autotroph sind nur einige Bakterien.
Chlorophyll
Das Chlorophyll ist der grüne Farbstoff (gr. chloros «grün») in den Chloroplasten, der Licht absor- biert für die ➔ Lichtreaktionen der Fotosynthese.
Chloroplasten
Chloroplasten sind die Plastiden für die ➔ Fotosynthese. Ihre innere Oberfläche ist stark vergrös- sert durch Einstülpungen der inneren Membran. Membranstapel (Grana)tragen das ➔ Chlorophyll, zwischen ihnen liegt Plasma (Stroma).
Chromatid
Ein Chromatid ist eine mehrfach spiralisierte ➔ Chromatinfaser während der ➔ Mitose.
Chromatin(fasern)
Das Chromatin ist das Erbmaterial im lnterphasenkern. Es besteht aus feinen Fäden, die aus
➔ DNA und Proteinen aufgebaut sind. Die Chromatinfasern werden in der lnterphase verdoppelt und in der Prophase zu ➔ Chromatiden spiralisiert.
Chromoplasten
Chromoplasten sind farbige ➔ Plastiden (gr. chroma «Farbe») mit gelben bis roten Farbstoffen, z.B. in Blütenblättern und Früchten.
Chromosomen
- Zweichromatiden-
- Einchromatid-
- homologe
Chromosomen sind die Transportform des Erbguts während der Mitose. Jedes Chromosom hat eine charakteristische Gestalt. Grösse und (nach Färbung) ein typisches Bandenmuster. Jedes Chromosom trägt bestimmte Gene.
Zu Beginn der Mitose besteht jedes Chromosom aus zwei ➔ Chromatiden.
Am Ende der Mitose besteht jedes Chromosom aus einem Chromatid.
Homologe Chromosomen sehen gleich aus und tragen die Gene für die gleichen Merkmale.
Cofaktor
Ein Cofaktor ist ein Teilchen, das für die Aktivität eines Enzyms erforderlich ist.
Cytologie
Die Cytologie erforscht den Bau und die Funktionsweise der Zellen (nlat. cytus «Zelle»).
Cytoplasma
Das Cytoplasma ist der ➔ Protoplast ohne Zellkern. Es besteht aus dem ➔ Grundplasma und allen ➔ Organellen ausser dem Zellkern.
Cytoskelett
Das Cytoskelett stabilisiert die innere Struktur der Zellen, hält wandlose Zellen in Form und ermög- licht zusammen mit Motorproteinen die Bewegungen (in) der Zelle. Es besteht aus feinen Protein- röhrchen(➔ Mikrotubuli) und -Stäbchen(➔ Mikrofilamente) im Cytoplasma.
Dauergewebe
Pflanzen bestehen zur Hauptsache aus Dauergeweben mit ➔ differenzierten, nicht mehr teilungs- fähigen Zellen(~➔ Bildungsgewebe).
Denaturierung
Bei der Denaturierung ändern Protein-Moleküle ihre Form (➔ Raumstruktur). Sie verlieren dabei meist ihre biologische Wirkung. Enzyme werden durch Denaturierung inaktiviert. Denaturierung wird z.B. durch hohe Temperaturen oder durch Stoffe wie Säuren verursacht.
Desoxyribonucleinsäure
Die DNA kommt hauptsächlich im Kern (im ➔ Chromatin) vor. Ihre fadenförmigen unverzweigten Makromoleküle bestehen aus vielen ➔ Nucleotiden. Die Reihenfolge der vier Nucleotidsorten (A, C, G und T) enthält die Erbinformation.
Die DNA enthält die Information für den Aufbau der Proteine. Die Reihenfolge der Nucleotide in einem Gen bestimmt die Reihenfolge der Aminosäuren im entsprechenden Protein.
Dictyosomen
Dictyosomen (gr. dictyon «Netz», gr. soma «Körper») sind Stapel von scheibenförmigen durch eine Membran begrenzten Hohlräumen mit wulstigem Rand. Sie nehmen laufend ➔ Vesikel auf und schnüren neue ab. Die Dicytosomen einer Zelle sind zum ➔ Golgi-Apparat verbunden und dienen als Lager- und Verpackungsorganellen.
Differenzierung
Durch die Differenzierung (lat. differe «abweichen») entstehen während der Entwicklung eines Vielzellers aus einer Zelle die verschiedenen Zellsorten. Die Differenzierung im Bau verbessert bestimmte Leistungen der Zelle und ist mit einer Spezialisierung auf bestimmte Aufgaben verbun- den. Differenzierte Zellen sind nicht mehr ➔ totipotent. Sie besitzen zwar noch alle Informationen, können aber nicht mehr auf alle zugreifen.
Diffusionerleichterte
Diffusion (lat. diffundere «ausbreiten») ist die Durchmischung von Stoffen durch die ungerichtete Eigenbewegung ihrer Teilchen. Jeder Stoff diffundiert- unabhängig von anderen Stoffen - seinem Konzentrationsgefälle folgend. Die Diffusionsgeschwindigkeit eines Stoffs ist umso höher, je grös- ser sein Konzentrationsgefälle und je höher die Temperatur ist.
Die erleichterte Diffusion ist eine selektive und regelbare Diffusion bestimmter Ionen und hydro- philer Moleküle durch ➔ Proteintunnel oder ➔ Carrier der Membran.
Diploid
Als diploid (gr. diploos «doppelt») bezeichnet man einen Kern bzw. eine Zelle mit doppeltem Chro- mosomensatz. Je zwei Chromosomen sind homolog. Sie sehen gleich aus und enthalten die Gene für die gleichen Merkmale. Die Körperzellen der meisten Vielzeller sind diploid.
Disaccharide
Disaccharide sind Kohlenhydrate, deren Moleküle aus zwei Monosacchariden bestehen, z.B. Rohr- zucker aus Glucose und Fructose.
Dissimilation
Die Dissimilation (lat. dissimilis «unähnlich») ist der Teil des Zellstoffwechsels, bei dem die Energie aus organischen Betriebsstoffen wie Glucose freigesetzt und zum Aufbau von ATP aus ADP + P genutzt wird. Sie kann aerob (➔ Zellatmung) oder anaerob (➔ Gärungen) sein (~➔ Assimilation).
DNA
➔ Desoxyribonucleinsäure
Doppelzucker
➔ Disaccharid
Dunkelreaktionen
➔ lichtunabhängige Reaktionen der ➔ Fotosynthese
Edukte
Edukte sind die Stoffe, die sich bei einer chemischen Reaktion in Produkte umwandeln.
Einfachzucker
➔ Monosaccharid
Einzeller
Einzeller sind Lebewesen, die aus einer einzigen Zelle bestehen. Sie pflanzen sich durch Teilung fort und kennen darum keinen Alterstod. Es gibt autotrophe und heterotrophe Arten.
Eiweisse
➔ Proteine
Eizelle
Die Eizelle ist der grosse, unbewegliche weibliche ➔ Gamet, der bei der geschlechtlichen Fort-
pflanzung mit dem männlichen Gameten (Spermium) zur Zygote verschmilzt.
Elektrolyte
Elektrolyte sind Stoffe, deren wässrige Lösungen den Strom leiten, weil sie Ionen enthalten, z. B. Salze.
Elektron
Ein Elektron (e-) ist ein ➔ Elementarteilchen mit einer negativen Ladung.
Elektronenmikroskope
Elektronenmikroskope(➔ TEM und ➔ REM) arbeiten mit Elektronenstrahlen, die viel kürzere Wel- lenlängen haben als das sichtbare Licht. Die Elektronenstrahlen werden durch Magnetfelder gelenkt und gesammelt und auf einem Leuchtschirm sichtbar gemacht. Biologische Objekte müs- sen zur Betrachtung entwässert und z. B. durch Bedampfen mit Metallen präpariert werden. Die Beobachtung lebender Objekte ist darum im EM nicht möglich.
Elementarladung
Kleinste Portion der elektrischen Ladung. Ein Elektron trägt eine negative Elementarladung, ein Proton eine positive.
Elementarteilchen
Elementarteilchen sind die Bausteine der Atome: ➔ Protonen (+). ➔ Neutronen (0) und ➔ Elektronen (-).
Elemente
Elemente sind ➔ Reinstoffe, die sich mit chemischen Methoden weder in andere Elemente umwandeln noch aus solchen herstellen lassen. Jedes Element besteht aus Atomen mit einer bestimmten Protonenzahl. Von den über 100 Elementen kommen die meisten in der Natur nicht elementar, sondern in Verbindungen vor.
Elementsymbole
Jedes Element hat ein Symbol aus einem Grossbuchstaben oder aus einem Gross- und einem Kleinbuchstaben, z.B. C: Kohlenstoff, N: Stickstoff, H: Wasserstoff.
EM
➔ Elektronenmikroskope
Endocytose
Durch Endocytose (gr. endon «innen») nehmen Zellen ohne Zellwand körperfremde Stoffe in eine
Vakuole auf. Das Material wird vom Cytoplasma umflossen und durch ein Stück Zellmembran in eine ➔ Vakuole eingeschlossen. Es bleibt dabei ausserhalb des Plasmas.
Endoplasmatisches Reticulum (ER)
- raues
- glattes
Das endoplasmatische Reticulum (gr. endon «innen», lat. reticulum «Netzehen») ist ein System von Kanälen und sackartigen Hohlräumen, die durch eine Membran begrenzt sind. Es durchzieht das ganze Cytoplasma und ändert seine Gestalt ständig. Das ERstellt Stoffe her und gibt diese in Vesi- keln ab.
Das raue ER trägt die Ribosomen, an denen Aminosäuren zu Proteinen verknüpft werden. Es pro- duziert vor allem ➔ Membranproteine, die Enzyme der ➔ Lysosomen und Proteine für den Export.
Das glatte ER produziert die ➔ Membranlipide und trägt Enzyme für die Herstellung und den Abbau von Kohlenhydraten.
Endotherm
Bei endothermen (gr. endon «innen») Vorgängen muss Energie zugeführt werden, weil die Pro- dukte energiereicher sind als die Edukte.
Energie
Als Energie bezeichnet man die Fähigkeit eines Systems oder eines Stoffs, Arbeit zu verrichten. Verschiedene Energieformen wie Wärme, Licht, chemische, elektrische oder mechanische Energie können ineinander umgewandelt werden.
Energiegehalt
Jede Stoffportion hat einen bestimmten Energieinhalt. Er ist abhängig von ihrer Masse und von der Art des Stoffs.
Energieübertragung
Zur Übertragung der Energie von exo- auf endotherme Vorgänge dient das ➔ ATP.
Energieumsatz bei Reaktionen
Bei jedem chemischen Vorgang wird Energie frei (exotherm) oder verbraucht (endotherm), weil die
Energie der Produkte kleiner oder grösser ist als der Edukte.
Energieumsatz von Lebewesen
Lebewesen brauchen laufend Energie für Bewegungen, Transportvorgänge und für die endother- men chemischen Reaktionen ihres Stoffwechsels. Sie beziehen diese Energie entweder durch Fotosynthese aus dem Licht oder aus energiereicher Nahrung.
Entwicklung
Lebewesen entwickeln sich, d. h., die Gestalt und der innere Bau verändern sich im Verlauf ihres Lebens aktiv und planmässig. Die Entwicklung beginnt meist mit einer Zelle, die bei der Fortpflan- zung gebildet wird.
Enzymaktivität
Die Enzymaktivität zeigt sich in der Zahl der Substrat-Moleküle, die ein Enzym in einer Sekunde umsetzt( ➔ Wechselzahl). Sie wird von der Temperatur sowie von Aktivatoren oder Hemmstoffen beeinflusst. Häufig wird sie durch das Substrat erhöht und durch das Produkt vermindert.
Enzyme
Enzyme sind Proteine, die eine bestimmte biochemische Reaktion ➔ katalysieren. Sie senken die aufzuwendende Aktivierungsenergie so stark, dass die Reaktion bei Körpertemperatur abläuft.
Enzymsynthese
Enzyme werden wie alle Proteine an den ➔ Ribosomen durch die Verknüpfung von Aminosäuren in der von der mRNA diktierten Reihenfolge hergestellt. Die Synthese eines Enzyms wird vom Kern durch die Bildung der entsprechenden ➔ mRNA in Gang gesetzt, sobald das Enzym in der Zelle gebraucht wird. Der Kern regelt den Zellstoffwechsel über die Enzymsynthese
Enzymwirkung
Das Substrat-Molekül wird an die aktive Stelle des Enzyms gebunden und verändert sich dabei so, dass es gespalten wird oder mit einem anderen Teilchen reagiert. Enzyme sind wirkungsspezifisch und substratspezifisch.
ER
➔ Endoplasmatisches Reticulum
Erbgut
➔ Erbinformation
Erbinformation
Die Erbinformation ist die Information für den Bau und die Leistungen des Lebewesens. Sie ist in der ➔ DNA gespeichert und wird bei der Fortpflanzung an die Nachkommen vererbt.
Essenziell
Als essenziell (frz. essentiel «wesentlich») bezeichnet man Stoffe, die in der Nahrung eines Lebe- wesens enthalten sein müssen, weil sie im Körper nicht aufgebaut werden können. Für den Men- schen sind es acht Aminosäuren und einige Fettsäuren.
Eucyten
Eucyten (gr. eu «gut, schön», nlat. cytus «Zelle») sind die Zellen der ➔ Eukaryoten. Sie besitzen Organellen, die durch Membranen begrenzt sind (f-➔ Procyte).
Eukaryoten
Eukaryoten sind Lebewesen mit ➔ Eucyten, die u. a. einen Zellkern besitzen (gr. eu «gut. schön», gr. karyon «Kern»). Zu ihnen zählen Tiere, Pflanzen, Pilze und Einzeller (f-➔ Prokaryoten).
Exocytose
Durch Exocytose (gr. exo «ausserhalb») geben die Zellen Stoffe aus Vakuolen ab. Die Vakuole kommt an die Oberfläche, dockt an die Zellmembran an und öffnet sich nach aussen. Ihre Mem- bran fügt sich in die Zellmembran ein und ihr Inhalt gelangt dadurch nach aussen (~➔ Endocytose).
Exotherm
Bei exothermen Vorgängen wird Energie frei (gr. exo «ausserhalb»), weil die Produkte energie- ärmer sind als die Edukte (~➔ endotherm).
Experiment
Ein Experiment ist ein unter definierten Bedingungen willkürlich herbeigeführter Vorgang zur Untersuchung oder Demonstration von Gesetzmässigkeiten.
Fakten
Fakten sind Tatsachen, die durch Beobachten in der Natur oder durch Experimente ermittelt wur- den. Sie müssen überprüfbar und reproduzierbar sein.
Feedback
Als Feedback bezeichnet man die Rückmeldung in einem Regelkreis, die dazu dient. bestimmte Regelgrössen laufend zu korrigieren. So hemmt das Endprodukt einer Reaktion meist die Bildung des Enzyms, das seiner Produktion dient.
Fest
Im festen Zustand haben Stoffe eine fixe Forme und ein fixes Volumen. Sie bilden oft ➔ Kristalle. Die Teilchen sind dicht und regelmässig gepackt und durch starke Kräfte zusammengehalten.
Fette
Fette dienen den Lebewesen als Speicher- und lsolationsmaterial. Ihr Energieinhalt ist mit (39 kJ/g) mehr als doppelt so hoch wie der Energieinhalt der Kohlenhydrate.
Fett-Moleküle
Ein Fett-Molekül wird aufgebaut aus einem Molekül Glycerin und drei Fettsäure-Molekülen.
Fettsäuren
Fettsäuren sind Bestandteile der ➔ Fette. Einige sind für uns ➔ essenziell.
Fliessgleichgewicht
Lebewesen tauschen ständig Stoffe und Energie mit ihrer Umgebung aus. Sie stehen im Fliess-
gleichgewicht. d. h., sie regulieren ihren Stoffwechsel so, dass ihre Zusammensetzung konstant bleibt.
Flüssig
Im flüssigen Zustand haben Stoffe (bei konstanter Temperatur) ein fixes Volumen, aber eine varia- ble Form. Sie lassen sich praktisch nicht zusammendrücken, passen sich aber der Form des Behäl- ters an. Die Teilchen können sich gegeneinander verschieben, aber kaum voneinander entfernen. Sie werden durch relativ starke Anziehungskräfte zusammengehalten.
Flüssig-Mosaik- Modell
Nach dem Flüssig-Mosaik-Modell (neu dynamisch strukturiertes Mosaikmodell) besteht die Bio- membran aus einer flüssigen Doppelschicht von Lipid-Molekülen, in der Protein-Moleküle schwim- men. Die hydrophilen Köpfe der Lipid-Moleküle sind nach aussen, die lipophilen Schwänze nach innen gerichtet. Die Protein-Moleküle schwimmen in der Lipidschicht, wobei sie mehr oder weni- ger tief eintauchen oder quer durch die ganze Membran hindurch reichen.
Formel, chemische
Eine chemische Formel ist eine Kurzschreibweise für Teilchen und für Stoffe. Die Formel einer Ver- bindung (z. B. NaCI, H20) besteht aus den Symbolen der gebundenen Elemente und tiefgestellten Zahlen, die das Zahlenverhältnis der Ionen im Salz bzw. die Zahl der Atome in einem Molekül (➔ Molekülformel) angeben.
Fortpflanzung
Lebewesen pflanzen sich fort, d. h., sie bilden gleichartige Nachkommen. Die Fortpflanzung dient der Vermehrung und der Bildung neuer Varianten. Fortpflanzung und Sterblichkeit ermög- lichen die Anpassung an die Gegebenheiten der Umwelt. Fortpflanzung kann ➔ geschlechtlich oder ➔ ungeschlechtlich sein.
Fotolyse
Fotolyse ist die Zersetzung einer Verbindung (Analyse) durch Licht, z. B. Fotolyse des Wassers in den Lichtreaktionen der Fotosynthese.
Fotosynthese
Die Fotosynthese ist die bei den autotrophen Pflanzen übliche Form der ➔ Kohlenstoff-Assimila- tion. Die ➔ Chloroplasten stellen aus Kohlenstoffdioxid und Wasser Glucose und Sauerstoff her. Die nötige Energie wird mithilfe des Chlorophylls dem Licht entnommen.
Fruchtzucker
➔ Fructose
Fructose
Der Fructose ist ein ➔ Monosaccharid, der in Früchten vorkommt und noch süsser schmeckt als
Glucose. Er hat dieselbe Formel wie Glucose (C H 0 ), denn seine Moleküle bestehen aus den 6 12 6
gleichen Atomen. Diese sind aber anders angeordnet.
Gameten
Gameten oder Keimzellen sind die bei der geschlechtlichen Fortpflanzung gebildeten haploiden Zellen. Zwei Gameten vereinigen sich zu einer ➔ Zygote, die sich dann zum Nachkommen ent- wickelt. Meist werden zwei Gametensorten mit unterschiedlichem Geschlecht gebildet: ➔ Eizellen und ➔ Spermien.
Gametenbildung
Bei den meisten Lebewesen sind die Körperzellen diploid, die Gameten haploid. Bei der Gameten- bildung findet eine ➔ Meiose statt.
Gärungen
Gärungen sind ➔ anaerobe Dissimilationen von Glucose, bei denen (auch) organische Produkte wie Alkohol oder Milchsäure entstehen. Sie verlaufen im Plasma und setzen viel weniger Energie in Form von ATP frei als die Zellatmung.
Gasförmig
Im gasförmigen Zustand verteilen sich Stoffe durch Diffusion gleichmässig in jedem Raum. Sie haben keine fixe Form und das Volumen ändert sich mit dem Druck und mit der Temperatur. In Gasen sind die Teilchen frei beweglich, weil ihre Abstände so gross sind, dass praktisch keine Kräfte zwischen ihnen wirken.
Geisseln
Geisseln sind lange fadenförmige Fortsätze von Zellen. Sie dienen zur Fortbewegung. Geisseln von Eucyten sind membranumhüllte Plasmafortsätze mit einer charakteristischen 9+2-Anordnung von ➔ Mikrotubuli. Zur Bewegung werden die Mikrotubuli durch ➔ Motorproteine unter ATP-Spaltung in Längsrichtung gegeneinander verschoben.
Gemische
Gemische bestehen aus mehreren Reinstoffen, die sich beim Herstellen und beim Trennen des Gemischs nicht verändern. Gemische haben eine variable Zusammensetzung und variable Eigen- schaften, z.B.: Luft, Lösungen.
Gen
Ein Gen ist ein Teil der Erbinformation (gr. gennan «erzeugen»). Es ist ein Abschnitt der ➔ DNA, der die Information für den Bau eines Proteins (bzw. einer RNA) enthält. Ein Gen bestimmt oder beeinflusst ein Merkmal des Lebewesens.
Genetik
Die Genetik oder Vererbungslehre befasst sich mit den Fragen der Speicherung, Verdoppelung, Ablesung, Veränderung und Vererbung der Erbinformation.
Geschlecht
Gameten und Lebewesen treten oft in zwei Formen auf, die sich im Geschlecht (weiblich oder männlich) unterscheiden. Bei der geschlechtlichen Fortpflanzung verschmelzen in der Regel zwei Gameten mit unterschiedlichem Geschlecht.
Geschlechtlich
Bei der geschlechtlichen Fortpflanzung entwickelt sich der Nachkomme aus einer Zelle, in der Erb- gut von zwei Eltern kombiniert wird (meist durch Verschmelzen von zwei Gameten zu einer Zygote). Jeder Elter trägt einen Chromosomensatz zum doppelten Satz des Nachkommen bei. Gene beider Eltern werden kombiniert. Der Nachkomme unterscheidet sich von beiden Eltern.
Gewebe
Ein Gewebe ist ein Verband von meist gleichartigen Zellen, die zusammenarbeiten. Die Zellen tau- schen über ihre Zellmembranen oder Plasmafäden Informationen und Stoffe aus.
Gleichwarme
Gleichwarme Lebewesen halten ihre Körpertemperatur unabhängig von der Aussentemperatur konstant. Gleichwarm sind nur die Vögel und die Säugetiere (~➔ wechselwarm).
Glucose
Die Glucose (Traubenzucker, C6H12O6) (gr. glykys «süss»)ist das Monosaccharid, das im Zentrum des Stoffwechsels aller Lebewesen steht. Sie dient als Ausgangsstoff zur Herstellung anderer orga- nischer Stoffe. Ihre Dissimilation liefert den Lebewesen die nötige Energie. Die autotrophen Pflan- zen stellen die Glucose durch Fotosynthese mithilfe von Sonnenenergie aus Kohlenstoffdioxid und Wasser her. Die heterotrophen Lebewesen nehmen sie mit der Nahrung auf oder stellen sie aus anderen organischen Nahrungsbestandteilen her.
Glykogen
Glykogen ist ein Polysaccharid, das tierischen Zellen als Reservestoff dient. Seine Makromoleküle bestehen wie die der pflanzlichen Stärke aus Glucose-Molekülen. Die Ketten sind aber noch stärker verzweigt.
Glykolyse
Die ➔ Zellatmung beginnt mit der Glykolyse im Plasma: Das Glucose-Molekül wird in zwei Mole- küle Brenztraubensäure gespalten.
Golgi-Apparat
Der Golgi-Apparat besteht aus den miteinander verbundenen ➔ Dictyosomen einer Zelle. Er dient als Zwischenlager und Versandhaus der Zelle.
Golgi-Vesikel
Golgi-Vesikel sind Bläschen, die von den ➔ Dictyosomen abgeschnürt werden.
Grana
Grana (lat. granum «Korn») sind Membranstapel in den ➔ Chloroplasten. Sie tragen das Chloro-
phyll, mit dem das Licht für die ➔ Lichtreaktionen der Fotosynthese aufgefangen wird.
Grundplasma
Das Grundplasma besteht zur Hauptsache aus Wasser (ca. 70%) und Proteinen (15-20%). Es ist
wegen des hohen Proteingehalts dickflüssig bis gelartig.
Haploid (n)
Als haploid (gr. hap/os «einfach») bezeichnet man Kerne bzw. Zellen mit einem einfachen Chromo- somensatz aus n verschiedenen Chromosomen.
Heterogene Stoffe
Als heterogen bezeichnet man Gemische, die uneinheitlich aussehen, z.B. Aufschlämmungen von unlöslichen Stoffen in Wasser.
Heterotroph
Heterotrophe Zellen bzw. Lebewesen sind «fremdernährt» (gr. heteros «fremd», gr. trophe «Nahrung»), d. h., sie müssen organische Stoffe aufnehmen.
Histologie
Die Histologie (gr. histos «Gewebe») befasst sich mit dem Bau und der Funktionsweise von ➔ Geweben.
Homogene Stoffe
Als homogen (einheitlich) bezeichnet man alle Reinstoffe und die Gemische (➔ Lösungen), die von blossem Auge nicht als solche erkennbar sind (~ ➔ heterogen).
Hormone
Hormone sind Botenstoffe, die von Vielzellern in speziellen Zellen oder Organen produziert und dann im Körper verteilt werden. Sie lagern sich an passende ➔ Rezeptoren bestimmter Zellen an und bewirken dadurch eine Änderung in der Zelle.