Bremen Abitur Biology key terms

Biologisches Makromolekül, meist ein Protein, das eine chemische Reaktion im Stoffwechsel beschleunigt, ohne dabei selbst verbraucht zu werden. Es senkt die Aktivierungsenergie und ist substratspezifisch.

Energiebetrag, der mindestens aufgewendet werden muss, damit eine chemische Reaktion ablaufen kann. Enzyme senken diese Schwelle, indem sie den Reaktionsweg über einen günstigeren Übergangszustand führen.

Eigenschaft eines Enzyms, nur bestimmte Moleküle als Substrat zu binden und umzusetzen. Ursache ist die komplementäre Form und Ladungsverteilung der Bindungsstelle, oft als Schlüssel-Schloss-Prinzip beschrieben.

Räumlicher Bereich eines Enzyms, in dem das Substrat bindet und die Umsetzung stattfindet. Meist nur wenige Aminosäuren beteiligt, deren Seitenketten durch die Tertiärstruktur zueinander positioniert sind.

Modell der Enzym-Substrat-Bindung, bei dem sich die räumliche Struktur des aktiven Zentrums beim Andocken des Substrats anpasst. Erklärt, warum auch Enzyme mit breiter Substratpalette flexibel binden können.

Hemmung, bei der ein strukturell ähnlicher Stoff das aktive Zentrum besetzt und das eigentliche Substrat verdrängt. Durch höhere Substratkonzentration aufhebbar, die Maximalgeschwindigkeit bleibt gleich.

Hemmung durch Bindung eines Effektors an eine vom aktiven Zentrum getrennte Stelle. Dadurch ändert sich die Konformation des Enzyms, sodass das Substrat nicht mehr oder schlechter umgesetzt wird.

Regulationsprinzip, bei dem ein Molekül an einer regulatorischen Stelle eines Proteins bindet und dessen Aktivität durch Konformationsänderung verändert. Grundlage vieler Rückkopplungen im Stoffwechsel.

Verlust der nativen Raumstruktur eines Proteins durch Hitze, extreme pH-Werte oder Chemikalien. Wasserstoffbrücken und andere schwache Wechselwirkungen brechen, die Funktion geht meist irreversibel verloren.

Dreidimensionale Faltung einer einzelnen Polypeptidkette, stabilisiert durch Wasserstoffbrücken, Disulfidbrücken, Ionenbindungen und hydrophobe Wechselwirkungen. Bestimmt die biologische Funktion des Proteins.

Abbauweg der Glucose im Zytoplasma, bei dem pro Molekül zwei Pyruvat und netto zwei ATP sowie zwei NADH entstehen. Läuft anaerob und aerob gleich ab, liefert aber allein nur wenig Energie.

Zyklischer Abbauweg in der mitochondrialen Matrix, in dem Acetyl-CoA zu CO2 oxidiert wird. Es entstehen Reduktionsäquivalente NADH und FADH2 sowie ein GTP, die Energie wird über die Atmungskette nutzbar gemacht.

Folge von Proteinkomplexen in der inneren Mitochondrienmembran, die Elektronen von NADH und FADH2 auf Sauerstoff übertragen. Dabei wird ein Protonengradient aufgebaut, der die ATP-Synthese antreibt.

Mechanismus der ATP-Bildung, bei dem ein Protonengradient über eine Membran die ATP-Synthase antreibt. Protonen fließen durch das Enzym zurück und treiben dessen Rotation an.

Membranprotein, das Protonen entlang eines Gradienten durchtreten lässt und die freigesetzte Energie zur Phosphorylierung von ADP zu ATP nutzt. Kommt in Mitochondrien und Chloroplasten vor.

Salz der Brenztraubensäure, dreikohliges Zwischenprodukt des Zuckerabbaus. Wird anaerob zu Lactat oder Ethanol umgesetzt, aerob im Mitochondrium zu Acetyl-CoA decarboxyliert.

Anaerober Abbau von Glucose zur Energiegewinnung, bei dem Pyruvat zu Lactat oder Ethanol und CO2 umgesetzt wird. Dient vor allem der Rückgewinnung von NAD+, damit die Glykolyse weiterläuft.

Photosynthese-Abschnitt in der Thylakoidmembran, in dem Lichtenergie über Fotosysteme Wasser spaltet, NADPH und ATP bildet und Sauerstoff freisetzt. Läuft nur bei Licht ab.

Lichtunabhängiger Abschnitt der Photosynthese im Chloroplastenstroma, in dem CO2 über RuBisCO fixiert und mit NADPH und ATP zu Triosephosphat reduziert wird. Ausgangsstoff ist Ribulose-1,5-bisphosphat.

Enzym, das im Calvin-Zyklus CO2 auf Ribulose-1,5-bisphosphat überträgt. Häufigstes Protein der Welt; kann auch Sauerstoff binden und löst dadurch Fotorespiration aus.

Nebenreaktion der RuBisCO, bei der Sauerstoff statt CO2 gebunden wird. Es entsteht kein nutzbares Kohlenhydrat, Energie geht verloren; bei hohen Temperaturen und geschlossenen Spaltöffnungen verstärkt.

Komplex aus Chlorophyll und Proteinen in der Thylakoidmembran, der Licht absorbiert und angeregte Elektronen weitergibt. Fotosystem II spaltet Wasser, Fotosystem I reduziert NADP+.

Geordnete Folge von Redoxsystemen, die Elektronen schrittweise überträgt und dabei Energie freisetzt. Kommt in der inneren Mitochondrienmembran und in der Thylakoidmembran vor.

Verdopplung der DNA vor der Zellteilung. Die Doppelhelix wird entwunden, jeder Strang dient als Matrize, Polymerasen knüpfen komplementäre Nukleotide an; Ergebnis sind zwei identische Doppelhelices.

Prinzip, nach dem jede neue DNA-Doppelhelix aus einem alten und einem neu synthetisierten Strang besteht. Wurde im Meselson-Stahl-Experiment nachgewiesen.

Umschreiben eines DNA-Abschnitts in mRNA durch die RNA-Polymerase. Bei Eukaryoten im Zellkern, die RNA wird anschließend gespleißt und ins Zytoplasma transportiert.

Synthese eines Polypeptids an den Ribosomen, bei der die Basensequenz der mRNA über tRNAs in eine Aminosäuresequenz übersetzt wird. Dazu werden Codons und Anticodons komplementär gepaart.

Zuordnung von Basentripletts der mRNA zu Aminosäuren. Er ist weitgehend universell, degeneriert (mehrere Codons pro Aminosäure) und enthält Start- sowie Stoppsignale.

Folge von drei aufeinanderfolgenden Basen der mRNA, die eine Aminosäure oder ein Stoppsignal festlegt. 64 Codons codieren 20 proteinogene Aminosäuren, mehrere Codons sind synonym.

Prozess, bei dem Introns aus der prä-mRNA entfernt und Exons verbunden werden. Durch alternatives Spleißen können aus einem Gen mehrere verschiedene Proteine entstehen.

Nicht codierender Abschnitt eines eukaryotischen Gens, der bei der Transkription mitgelesen, aber vor der Translation aus der mRNA entfernt wird. Exons bleiben dagegen in der reifen mRNA erhalten.

Dauerhafte Veränderung der DNA-Sequenz, etwa durch Basenaustausch, Deletion oder Insertion. Sie kann je nach Ort und Wirkung neutral, schädlich oder vorteilhaft sein und ist Grundlage der Evolution.

Veränderung einzelner Basenpaare, etwa durch Substitution. Sie kann eine stille Mutation, eine Missense-Mutation mit Aminosäureaustausch oder eine Nonsense-Mutation mit vorzeitigem Stoppcodon bewirken.

Mutation durch Insertion oder Deletion von Basen, deren Anzahl nicht durch drei teilbar ist. Dadurch verschiebt sich das Leseraster und alle nachfolgenden Codons werden anders übersetzt.

Kernteilung, bei der aus einer Zelle zwei genetisch identische Tochterzellen entstehen. Dient Wachstum, Regeneration und ungeschlechtlicher Vermehrung; Phasen sind Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase.

Reifeteilung zur Bildung haploider Gameten. Zwei Teilungsschritte mit nur einer DNA-Replikation; durch Crossing-over und freie Kombination entstehen genetisch verschiedene Zellen.

Austausch homologer Chromosomenabschnitte zwischen Nicht-Schwesterchromatiden in der Prophase I der Meiose. Erzeugt neue Allelkombinationen und trägt zur genetischen Vielfalt bei.

Neuzusammensetzung von Erbanlagen, etwa durch Crossing-over in der Meiose oder durch freie Kombination der Chromosomen bei der Gametenbildung. Erhöht die genetische Vielfalt der Nachkommen.

Unterschiedlicher Fortpflanzungserfolg von Individuen aufgrund erblicher Merkmale in einer bestimmten Umwelt. Über Generationen verändert sie Allelhäufigkeiten und ist eine treibende Kraft der Evolution.

Zufällige Veränderung von Allelhäufigkeiten in Populationen, besonders stark bei kleiner Individuenzahl. Sie wirkt unabhängig von der Fitness und kann Allele auch gegen Selektion verbreiten.