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Klausur am Montag und kann nix 1. Struktur und Funktion von Zellen Organisationsstufen und Kennzeichen des Lebens Organisationsstufen: Zelle → Gewebe → Organ → Organsystem → Organismus Kennzeichen des Lebens: Bewegung, Reizbarkeit, Stoffwechsel, Wachstum, Fortpflanzung, Aufbau aus Zellen, Evolution 2. Zelltypen und Zellaufbau Prokaryoten vs. Eukaryoten: Merkmal Prokaryotische Zellen Eukaryotische Zellen Zellkern Nein Ja DNA Ringförmig (Plasmide) Linear, im Zellkern Organellen Keine membranbegrenzten Mit Organellen (Mitochondrien etc.) Beispiel Bakterien Tier- & Pflanzenzellen Pflanzliche vs. Tierische Zellen: Merkmal Pflanzliche Zellen Tierische Zellen Zellwand Ja (aus Cellulose) Nein Chloroplasten Ja Nein Vakuole Große Zentralvakuole Keine oder kleine Vakuolen Zellorganellen (mit Funktion): Zellkern: Steuerzentrale, enthält DNA Mitochondrien: Zellatmung, Energie (ATP) ER (rau/glatt): Protein-/Lipidproduktion Ribosomen: Proteinbiosynthese Golgi-Apparat: Verarbeitung & Versand von Proteinen Lysosomen: Abbau von Zellbestandteilen 3. Endosymbiontentheorie (Evolution der Zelle) Eukaryoten sind aus der Symbiose von Prokaryoten entstanden. Belege: Mitochondrien & Chloroplasten besitzen eigene DNA, Doppelmembran, eigene Ribosomen. Vermehren sich durch Teilung. 4. Diffusion, Osmose, Plasmolyse Diffusion: Passive Bewegung von Teilchen vom Ort hoher zum Ort niedriger Konzentration. Osmose: Diffusion von Wasser durch eine semipermeable Membran. Plasmolyse: Wasser tritt aus Pflanzenzellen aus → Zellmembran löst sich von Zellwand (hypertonische Umgebung). 5. Biomembran & Membranmodelle Aufbau: Phospholipiddoppelschicht mit: Hydrophiler Kopf (außen) Hydrophober Schwanz (innen) Eingelagerte Proteine: Transport, Signalweiterleitung, Struktur Membranproteine: Carrierproteine: Transportieren aktiv/passiv Moleküle. Tunnelproteine: Erleichtern den passiven Transport. Transportarten: Passiv: Entlang des Konzentrationsgradienten (Diffusion, erleichterte Diffusion, Osmose) Aktiv: Gegen den Konzentrationsgradienten, unter Energieverbrauch (ATP) 6. Endo- & Exozytose, Kompartimentierung Endozytose: Aufnahme von Stoffen in die Zelle durch Einstülpung der Membran (→ Vesikelbildung) Exozytose: Abgabe von Stoffen aus der Zelle durch Vesikelverschmelzung mit der Membran Kompartimentierung: Zellorganellen sind durch Membranen voneinander abgegrenzt → gleichzeitige, unterschiedliche Stoffwechselprozesse möglich. 7. Enzyme & Proteine Aufbau von Proteinen: (siehe oben, Abschnitt “1. Aufbau von Proteinen”) Enzymatische Reaktionen: Enzyme = biologische Katalysatoren Ermöglichen/ beschleunigen Reaktionen Schlüssel-Schloss-Prinzip Enzymaktivität – Experimente: Katalase zerlegt H₂O₂ in H₂O + O₂ (Schaumbildung) Einfluss von Temperatur & pH auf Reaktionsrate → Denaturierung bei Extremwerten 8. Einflussfaktoren auf die Enzymaktivität Temperatur: RGT-Regel – Aktivität steigt bis Optimum, danach Denaturierung pH-Wert: Jedes Enzym hat ein Optimum – Abweichungen führen zu Strukturveränderung Substratkonzentration: Steigende Konzentration → Sättigungskurve (alle aktiven Zentren belegt) 9. Substratspezifität Jedes Enzym wirkt nur auf ein bestimmtes Substrat Ursache: Struktur des aktiven Zentrums (Schlüssel-Schloss-Prinzip) 10. Enzyme im Alltag (ein Beispiel erklären können) Beispiele: Waschmittel: Proteasen zersetzen Eiweißflecken bei niedriger Temperatur Lebensmittelindustrie: Käseherstellung, Saftklärung Medizin: Laktase bei Laktoseintoleranz Biotechnologie: DNA-Zerschneidung durch Restriktionsenzyme