Sachsen-Anhalt Abitur Biology key terms

Protein (selten RNA), das eine biochemische Reaktion beschleunigt, ohne dabei verbraucht zu werden. Es senkt die Aktivierungsenergie, wirkt substratspezifisch und wird durch Temperatur, pH-Wert oder Hemmstoffe in seiner Aktivität beeinflusst.

Energiebetrag, der überwunden werden muss, damit eine Reaktion abläuft. Enzyme senken diese Schwelle, indem sie den Übergangszustand stabilisieren; dadurch steigt die Reaktionsgeschwindigkeit bei gleicher Temperatur deutlich an.

Hemmung, bei der ein dem Substrat ähnlicher Stoff am aktiven Zentrum bindet und das eigentliche Substrat verdrängt. Durch erhöhte Substratkonzentration lässt sich die Hemmung teilweise aufheben; die maximale Reaktionsgeschwindigkeit bleibt erreichbar.

Regulation eines Enzyms durch Bindung eines Effektors an eine vom aktiven Zentrum getrennte Stelle. Die Konformation ändert sich, das aktive Zentrum wird unbrauchbar. Sie ist nicht durch mehr Substrat aufhebbar und typisch für Rückkopplungsregulation.

Verlust der nativen Raumstruktur eines Proteins durch Hitze, extreme pH-Werte oder Chemikalien. Wasserstoffbrücken und andere schwache Bindungen brechen; das aktive Zentrum verliert seine Form, die Wirkung ist meist irreversibel.

Vier Ebenen des Aufbaus: Primärstruktur als Aminosäuresequenz, Sekundärstruktur als Helix oder Faltblatt, Tertiärstruktur als dreidimensionale Faltung, Quartärstruktur als Verband mehrerer Untereinheiten. Die Form bestimmt die Funktion.

Semikonservative Verdopplung der DNA vor der Zellteilung. Die Doppelhelix wird entwunden, jeder Strang dient als Matrize; DNA-Polymerase verknüpft Nukleotide nach dem komplementären Basenpaarungsprinzip, ein Strang wird diskontinuierlich synthetisiert.

Spezifische Wasserstoffbrücken zwischen komplementären Basen: Adenin paart mit Thymin (zwei Brücken), Guanin mit Cytosin (drei Brücken). In der RNA steht Uracil anstelle von Thymin. Grundlage von Replikation, Transkription und Translation.

Umschreiben eines DNA-Abschnitts in mRNA durch die RNA-Polymerase. Nur der codogene Strang wird abgelesen, die Synthese läuft in 5'-nach-3'-Richtung. Beim Eukaryoten entsteht zunächst prä-mRNA, die im Zellkern prozessiert wird.

Entfernen von Introns aus der prä-mRNA und Verbinden der Exons. Alternative Spleißmuster erlauben es, aus einem Gen mehrere verschiedene Proteinvarianten zu bilden; der Vorgang findet im Zellkern statt.

Zweistufiger Prozess aus Transkription und Translation, bei dem die genetische Information eines Gens in ein Protein umgesetzt wird. Sie erklärt, wie der Genotyp über die Aminosäuresequenz den Phänotyp bestimmt.

Zusammenbau einer Polypeptidkette an den Ribosomen. Die mRNA wird im Codon-Raster abgelesen, passende tRNAs bringen Aminosäuren, Peptidbindungen entstehen. Start- und Stoppcodons begrenzen den gelesenen Abschnitt.

Dreiergruppe von Basen der mRNA, die für eine Aminosäure oder ein Stoppsignal steht. Der Code ist degeneriert, mehrere Codons können dieselbe Aminosäure festlegen; das Leseraster ist festgelegt und überlappungsfrei.

Transfer-RNA, die eine Aminosäure trägt und über ihr Anticodon zum passenden mRNA-Codon bindet. Ihre Kleeblattstruktur und die Beladung durch Aminoacyl-tRNA-Synthetasen sichern die richtige Zuordnung.

Dauerhafte Veränderung der DNA-Sequenz, etwa durch Basenaustausch, Deletion oder Insertion. Punktmutationen können die Aminosäuresequenz ändern; Rastermutationen verschieben das Leseraster und wirken meist stark.

Steuerung, wann und wie stark ein Gen abgelesen wird. Beispiele sind das Operon-Modell bei Bakterien und die Regulation über Transkriptionsfaktoren, Enhancer oder epigenetische Markierungen bei Eukaryoten.

Funktionseinheit prokaryotischer Gene aus Promotor, Operator und mehreren Strukturgenen. Ein Repressor kann am Operator binden und die Transkription blockieren; Substrate können den Repressor lösen und die Gene aktivieren.

Kernteilung, die zwei genetisch identische Tochterzellen erzeugt. Sie dient Wachstum, Regeneration und ungeschlechtlicher Vermehrung und umfasst Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase mit anschließender Zytokinese.

Reifeteilung zur Bildung haploider Keimzellen. In der ersten Teilung trennen sich homologe Chromosomen, in der zweiten die Schwesterchromatiden. Crossing-over und freie Kombination erzeugen genetische Vielfalt.

Überkreuzung homologer Chromosomen in der Prophase I der Meiose. Chromatiden brechen und werden neu verbunden; dadurch entstehen rekombinante Chromosomen und neue Allelkombinationen, die Ursache für genetische Vielfalt.

Abfolge von Interphase und Mitose. Die Interphase gliedert sich in G1-, S- und G2-Phase; in der S-Phase wird die DNA verdoppelt. Kontrollpunkte prüfen Größe, DNA-Schäden und Spindelapparat vor dem Weiterlaufen.

Aus Mikrotubuli aufgebauter Apparat, der die Chromosomen während der Kernteilung bewegt. Er heftet an die Kinetochoren der Chromosomen und zieht die Chromatiden in der Anaphase zu den Polen.

Gen, dessen Veränderung zur unkontrollierten Zellteilung beitragen kann. Onkogene wirken durch Überaktivität, Tumorsuppressorgene durch Funktionsverlust; meist sind mehrere Mutationen nötig, bis eine Zelle entartet.

Grundregeln der Vererbung: Uniformitätsregel, Spaltungsregel und Unabhängigkeitsregel. Sie gelten für Gene auf verschiedenen Chromosomen; bei gekoppelten Genen weichen die Spaltungsverhältnisse ab.

Muster, in dem ein Merkmal über Generationen weitergegeben wird. Man unterscheidet dominant-rezessive, intermediäre, kodominante sowie gonosomale Erbgänge; Stammbäume machen das Muster sichtbar.

Gesamtheit der Erbanlagen eines Individuums oder die Allelausstattung für ein bestimmtes Merkmal. Der Genotyp wird als Buchstabenkombination geschrieben und bestimmt zusammen mit Umwelteinflüssen den Phänotyp.

Erscheinungsbild eines Organismus, also die ausgebildeten Merkmale. Er entsteht aus dem Zusammenspiel von Genotyp und Umwelt und ist bei intermediärem Erbgang oder kodominanter Ausprägung nicht einfach dominant oder rezessiv.

Eine von mehreren Varianten eines Gens an einem bestimmten Genort. Diploide Organismen tragen zwei Allele pro Gen; homozygot bedeutet gleich, heterozygot bedeutet verschieden, dominant und rezessiv beschreiben die Wirkung im Phänotyp.

Gemeinsame Lage mehrerer Gene auf einem Chromosom. Solche Gene werden häufig zusammen vererbt; erst Crossing-over trennt sie, wobei der Abstand die Rekombinationshäufigkeit und damit die Kopplungsstärke bestimmt.

Neuverteilung von Erbanlagen durch Meiose und Befruchtung. Sie umfasst die freie Kombination der Chromosomen und das Crossing-over und sorgt dafür, dass Nachkommen neue Allelkombinationen tragen.

Verfahren, aus der Verteilung eines Merkmals in einer Familie auf den Erbgang zu schließen. Man prüft, ob das Merkmal in jeder Generation auftritt, ob Männer und Frauen gleich häufig betroffen sind und ob Eltern gesunder Kinder selbst betroffen sind.

Modell für Allel- und Genotyphäufigkeiten in einer idealen Population ohne Selektion, Mutation, Migration und bei zufälliger Paarung. Es dient als Nullmodell, um Abweichungen und wirkende Evolutionsfaktoren zu erkennen.

Unterschiedlicher Fortpflanzungserfolg von Individuen aufgrund ihrer Merkmale. Vorteilhafte Varianten werden häufiger weitergegeben; Selektion wirkt auf den Phänotyp und verändert langfristig die Allelhäufigkeiten einer Population.

Zufällige Veränderung der Allelhäufigkeit, besonders in kleinen Populationen. Sie wirkt unabhängig von der Fitness, kann nützliche Allele verlieren und ist neben Selektion, Mutation und Migration ein Evolutionsfaktor.

Maß für den Beitrag eines Individuums an die nächste Generation. Sie wird als relativer Fortpflanzungserfolg gemessen und entscheidet, welche Allele durch Selektion begünstigt werden.

Ursache für die Veränderung von Allelhäufigkeiten in Populationen. Dazu zählen Mutation, Rekombination, Selektion, Gendrift und Migration; sie erklären, warum sich Populationen verändern und Arten entstehen.

Entstehung neuer Arten durch Aufspaltung von Populationen. Entscheidend ist die reproductive Isolation, etwa durch geografische Trennung (allopatrisch) oder durch Mechanismen im selben Gebiet (sympatrisch); sie verhindert den Genfluss zwischen den Gruppen.

Wirkungsgefüge aus Biozönose und Biotop. Energie fließt als Einbahnstraße über die Nahrungskette, Materie kreist in Stoffkreisläufen. Produzenten, Konsumenten und Destruenten übernehmen unterschiedliche Funktionen.

Abfolge von Organismen, bei der jeder den vorherigen frisst. Sie beginnt bei Produzenten und führt über Konsumenten zu Destruenten; ein Nahrungsnetz verknüpft mehrere Ketten und bildet die realen Fressbeziehungen besser ab.

Stellung eines Organismus in der Nahrungskette. Produzenten bilden die erste Ebene, Konsumenten folgen; mit jeder Stufe gehen etwa 90 Prozent der Energie verloren, daher sind nur wenige Stufen möglich.

Kreislauf von Elementen wie Kohlenstoff, Stickstoff oder Phosphor zwischen Organismen und unbelebter Umwelt. Destruenten mineralisieren organische Reste und machen Nährstoffe für Produzenten wieder verfügbar.