Hamburg Abitur Biology key terms

Membranumschlossene oder membranlose Struktur im Cytoplasma einer Zelle, die eine bestimmte Funktion erfüllt, etwa Mitochondrium, Chloroplast, Ribosom oder Golgi-Apparat.

Aufteilung des Zellinneren durch Membranen in abgegrenzte Reaktionsräume, wodurch gleichzeitig ablaufende, einander störende Stoffwechselprozesse ermöglicht und Konzentrationsgradienten aufrechterhalten werden.

Erklärung für die Entstehung von Mitochondrien und Chloroplasten: Ein prokaryotischer Vorläufer wurde von einer Wirtszelle aufgenommen und blieb als symbiontischer Organismus erhalten; Belege sind eigene DNA und doppelte Membranen.

Grün gefärbtes Organell pflanzlicher Zellen mit Thylakoidmembranen und Stroma, in dem Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt und Kohlenstoffdioxid zu Zuckern assimiliert wird.

Unterschied der Protonenkonzentration zwischen zwei Seiten einer Membran; die darin gespeicherte Energie treibt die ATP-Synthese über die ATP-Synthase an.

Mechanismus der ATP-Bildung, bei dem Protonen durch die ATP-Synthase entlang ihres Konzentrationsgradienten über eine Membran strömen und die dabei frei werdende Energie die Phosphorylierung von ADP antreibt.

Folge von Proteinkomplexen in der inneren Mitochondrienmembran, die Elektronen aus NADH und FADH2 schrittweise auf Sauerstoff überträgt und dabei Protonen nach außen pumpt.

Im Cytoplasma ablaufender Abbauweg, in dem Glucose in mehreren Schritten zu Pyruvat gespalten wird, wobei netto zwei ATP und zwei NADH entstehen; läuft anaerob und aerob ab.

Zyklische Folge von Reaktionen in der Mitochondrienmatrix, in der Acetyl-CoA vollständig oxidiert wird und dabei Reduktionsäquivalente sowie Kohlenstoffdioxid entstehen.

Anaerobic Stoffwechselweg zur Regeneration von NAD+, bei dem Pyruvat zu Milchsäure oder Ethanol und Kohlenstoffdioxid umgesetzt wird, ohne Beteiligung der Atmungskette.

Biokatalysator, meist ein Protein, der die Aktivierungsenergie einer Reaktion senkt, ohne selbst verbraucht zu werden; seine Wirkung hängt von Substrat, Temperatur und pH-Wert ab.

Energiebetrag, der überwunden werden muss, damit eine chemische Reaktion abläuft; Enzyme verringern diesen Betrag, beschleunigen die Reaktion aber nur, ohne das Gleichgewicht zu verschieben.

Hemmung eines Enzyms, bei der ein strukturell ähnlicher Stoff um das aktive Zentrum konkurriert; durch höhere Substratkonzentration lässt sich die Hemmung teilweise aufheben.

Regulation eines Enzyms durch Bindung eines Effektors an eine vom aktiven Zentrum getrennte Stelle, wodurch die Raumstruktur und damit die Aktivität verändert wird; nicht durch Substratzugabe aufhebbar.

Lichtunabhängiger Teil der Photosynthese im Stroma des Chloroplasten, in dem CO2 an Ribulosebisphosphat gebunden und über mehrere Schritte zu Triosephosphat reduziert wird.

Semikonservative Verdopplung der DNA vor der Zellteilung, bei der jede Einzelstrangmatrize durch komplementäre Basenpaarung einen neuen Doppelstrang ergibt.

Spezifische Wasserstoffbrückenbindung zwischen komplementären Nukleobasen: Adenin paart mit Thymin, Guanin mit Cytosin; sie sichert die Weitergabe der Erbinformation beim Kopieren und Ablesen.

Umschreiben eines DNA-Abschnitts in eine komplementäre RNA durch die RNA-Polymerase; beim Menschen werden Introns anschließend entfernt, bevor die mRNA aus dem Zellkern gelangt.

Synthese eines Polypeptids an den Ribosomen, bei der die Basensequenz der mRNA über den genetischen Code in die Aminosäuresequenz übersetzt wird.

Zuordnung von Basentripletts der mRNA zu Aminosäuren; er ist weitgehend universell, degeneriert, weil mehrere Codons dieselbe Aminosäure codieren, und enthält Start- und Stoppsignale.

Dauerhafte Veränderung der DNA-Sequenz, etwa durch Basenaustausch, Deletion oder Insertion; Folgen reichen von wirkungslos über schädlich bis vorteilhaft, abhängig von Ort und Art.

Eine von mehreren möglichen Varianten eines Gens an einem bestimmten Genort; diploide Organismen tragen je ein Allel von beiden Eltern, die zusammen den Genotyp ergeben.

Kernteilung, bei der aus einer Zelle zwei genetisch identische Tochterzellen entstehen; dient Wachstum, Regeneration und ungeschlechtlicher Vermehrung.

Reifeteilung, in der aus einer diploiden Zelle vier haploide Zellen entstehen; Rekombination durch Crossing-over und freie Kombination der Chromosomen erzeugt genetische Vielfalt.

Überkreuzung und Austausch homologer Chromosomenabschnitte während der Prophase I der Meiose, wodurch neue Kombinationen von Allelen auf einem Chromosom entstehen.

Bakterielles Enzym, das DNA an einer spezifischen Erkennungssequenz schneidet; in der Gentechnik dient es zum gezielten Zerschneiden und Zusammenfügen von DNA-Fragmenten.

Kleines, ringförmiges DNA-Molekül in Bakterien, das unabhängig vom Hauptchromosom repliziert wird und in der Gentechnik als Vektor für fremde Gene dient.

Aufnahme freier DNA aus der Umgebung durch eine Zelle, die dadurch neue Erbanlagen erhält; im Labor wird sie genutzt, um Bakterien mit einem gewünschten Plasmid zu versehen.

Trennverfahren, bei dem geladene Moleküle wie DNA-Fragmente im elektrischen Feld durch ein Gel wandern; kleinere Fragmente legen dabei eine größere Strecke zurück.

Verfahren zur Vervielfältigung eines DNA-Abschnitts in vitro durch wiederholte Zyklen aus Denaturierung, Primer-Anlagerung und Polymerase-Verlängerung; kurz PCR genannt.

Übereinstimmung von Merkmalen aufgrund gemeinsamer Abstammung, nicht wegen gleicher Funktion; Grundlage für die Rekonstruktion verwandtschaftlicher Beziehungen.

Ähnlichkeit von Merkmalen bei nicht näher verwandten Organismen infolge gleicher Selektionsbedingungen, etwa die Flügel von Vögeln und Insekten; sie belegt keine Verwandtschaft.

Entwicklung ähnlicher Merkmale in getrennten Abstammungslinien unter ähnlichem Selektionsdruck; das Ergebnis ist Analogie, nicht Homologie.

Ungleich unterschiedlicher Fortpflanzungserfolg von Individuen aufgrund erblicher Merkmalsunterschiede; sie verändert Allelhäufigkeiten in einer Population über Generationen.

Zufällige Veränderung von Allelhäufigkeiten in Populationen, besonders stark bei kleiner Individuenzahl; sie wirkt unabhängig von der Fitness der Merkmalsträger.

Sonderfall genetischer Drift: Eine kleine Gruppe besiedelt einen neuen Lebensraum, wodurch die Allelhäufigkeiten der neuen Population zufällig von der Ausgangspopulation abweichen.

Grafische Darstellung von Abstammungsverhältnissen, in der Verzweigungspunkte gemeinsame Vorfahren und Astlängen oder Knotenfolgen die zeitliche Abfolge der Aufspaltung abbilden.

Modellzustand, in dem Allel- und Genotypfrequenzen einer Population über Generationen konstant bleiben; Voraussetzungen sind unter anderem große Population, keine Selektion und keine Mutation.

Gesamtheit der Umweltbedingungen und Ressourcen, die eine Art nutzt, einschließlich Nahrung, Lebensraum und Aktivitätszeiten; sie beschreibt die Rolle im Ökosystem.

Prinzip, dass zwei Arten mit identischer ökologischer Nische nicht dauerhaft im selben Lebensraum koexistieren können, weil die konkurrenzstärkere Art die andere verdrängt.

Bereich eines Umweltfaktors, innerhalb dessen eine Art überlebens- und vermehrungsfähig ist; außerhalb liegende Extremwerte wirken als begrenzende Faktoren.

Kurze, sich fortleitende Änderung des Membranpotentials einer Nervenzelle, ausgelöst durch Überschreiten der Schwelle; sie beruht auf dem Einstrom von Natriumionen und folgt dem Alles-oder-nichts-Prinzip.

Elektrische Spannung von etwa minus siebzig Millivolt über der Membran einer nicht erregten Nervenzelle, aufrechterhalten durch die Natrium-Kalium-Pumpe und unterschiedliche Ionenpermeabilität.

Kontaktstelle zwischen zwei Nervenzellen oder zwischen Nerv und Muskel, an der ein elektrisches Signal durch Ausschüttung eines Neurotransmitters in ein chemisches Signal umgewandelt wird.

Botenstoff, der an einer Synapse freigesetzt wird, an Rezeptoren der postsynaptischen Membran bindet und dort ein erregendes oder hemmendes Potential auslöst; Beispiele sind Acetylcholin und GABA.