Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Biologie Abitur

No description
by

Andreas Kind

on 16 April 2015

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Biologie Abitur

Biologie Abitur
Ökologie
Ökologie
Beschreiben von Graphen und Diagrammen in Bezug auf die ökologischen Beziehungen zwischen einer Art und der Umwelt oder einer anderen Art
Genetik
Evolution
Neurologie
Genetik
Evolution
Neurologie
Andreas Kind
Definition
Konkurrenz
Beziehungen
Ökologische Potenz
Isolation
Konkurrenzausschlussprinzip
Konkurrenzvermeidung
Koexistenz
Ressourcennutzung
innerartliche Konkurrenz
zwischenartliche Konkurrenz
inter und innerartlich
Wirkungspfeile
Folgen
Abiotische Faktoren
Biotische Umweltfaktoren
Toleranzen
Toleranzkurven
-
Glockenkurven
Eurypotenz oder Stenopotenz gegenüber einem abiotischen Faktor:
Ausdehnung des Toleranzbereichs
Toleranzen für Individuen und ganze Populationen;
Genetische Variationen führt zu

Unterschiedlichen Toleranzen/ ökologischen Potenzen zwischen den Individuen
Je größer der genetische Pool und die vorhandenen Merkmale, desto größer die ökologische Potenz
Ökologische Potenz
Reaktionsbreite einer Art gegenüber einem Umweltfaktor
Präferenzversuche, Temperaturorgel, Toleranzversuche
Biozönose
Biotop
Habitat
Lebensgemeinschaft aller Lebewesen, ansäßig in demselben Biotop
Die Summe aller abiotischen Faktoren,
welche auf eine oder mehrere Arten einwirken =
Lebensraum
Eine Biozönose hängt von dem Biotop ab
artspezifischer Lebensraum;
Lebewesen sind an diesen Lebensraum angepasst und können dort überleben
Ökologische Nische
Die Lebewesen sind denselben abiotischen Faktoren ausgesetzt.
Es bestehen somit Wechselwirkungen zwischen den Arten der Lebensgemeinschaft und den abiotischen Faktoren
Temperatur-Angepasstheiten
Homoiothermie
Poikilothermie
gleichwarm
Isolationsmechanismen
Stoffwechselraten
Blutzirkulation
wechselwarm
Konformer
angepasste Enzyme
Verhaltensmuster
Aufsuchen von warm/kalt Gebieten
RGT-Regel

je heißer es ist, desto schneller bewegen sich die Molekühle/ Enzyme.
Brownsche Molekularbewegung
Dies endet bei der Denaturierung verschieden Proteine.
Verhalten und Wechselwirkung mit dem Lebensraum.
Besiedelung von extremen Biotopen.
Abhängig von abiotischen und biotischen Faktoren,
sowie eigener genetischer Ausstattung

Artenvielfalt zeigt, dass viele verschiedene ökologische Potenzen von Arten erreicht wurden
Ernst Haeckel 1866
Bick 1998
Gesamtheit aller Wechselbeziehungen einer Art in seinem Biotop mit abiotischen und biotischen Umweltfaktoren
Räuber-Beute-Beziehung
Intraspezifische Konkurrenz
Interspezifische Konkurrenz
Konkurrenzausschlussprinzip
Licht
Wasser
Sauerstoff
pH-Wert
Mineralstoffgehalt
Beispiel: Sauerstoff
Sauerstoff wird für die Energiegewinnung von den meisten Organismen benötigt
Luft = Konstante Konzentration
Wasser = Variierend - Temperatur abhängig
DNA
Nukleotide bestehen aus Phosphor und Zucker
DNA wird umgeben von Proteinen zu ihrem Schutz,
DNA aufgeworren zu Chromosomen
Chromosome
Mutationen und Mutagene
Leserastermutationen
Insertion und Deletion
Fehlsinnmutation
Paar von Chromosomensätzen
Meiose und Mitose
Zellteilung Mitose
Zusammenführen zweier Gameten, also zweier geschlechtlichenzellen mit halbem Chromosomensatz
crossing-over
Allen'sche Regel
Abstehende, gesonderte Körperteile wie Ohren, Schwanz und Nase, werden bei höheren Temperaturen bei verwandten bzw. ähnlichen Arten größer ausgeprägt.
Bergmann-Regel
Körpergröße spielt ebenso eine Rolle, da beobachtet wurde, dass die relative Körperobefläche sich vergrößert, je kleiner die Art ist.
Temperatur
Abgabe von Wärme erhöht sich mit der Größe der Oberfläche. Somit gibt es zwei Regeln die aus Beobachtungen heraus geschlossen wurden.
Nach der RGT-Regel müssen Organismen eine bestimmte Temperatur halten, sodass enzymatische Prozesse ablaufen können
Körpergröße nimmt mit zunehmend kalten Temperaturen zu.
Dieses Regeln treffen zumeist auf gleichwarmen, also homoiothermen Arten zu.
Transkription
Translation
PCR - Genetischer Fingerabdruck
Denaturieren der DNA bei 95°C
Primer andocken bei 60°C
Synthese, Elongation des Strangs
Verflechtungen in Lebensgemeinschaften
Gestufte Systeme
Biomasseproduktion
Carbon und Stickstoff Kreislauf
Aquatisches System
Eutrophie und Oligotrophie
Saprobienindex
physikalisch eund chemische Faktoren
Zonierung
Gewässergüte und Selbstreinigung
Cytogenetik - Zellgenetik
Wechselbeziehung
-
Populationsdynamik
Ökologische Nische
Lotka-Volterra-Regeln, Konkurrenz,
Koexistenz
Nachhaltigkeit
Erhaltung von Ökosystem
Schädlingsbekämpfung und Pflanzenschutz
Replikation bei Prokaryoten/Eukaryoten
Molekulare Vererbung und Entwicklungssteuerung
Regulation der Genaktivität
DNA Replikation
Proteinbiosynthese
Zellkern
mRNA
tRNA
Ribosome
Codons
Basentripletts
Aminosäuren
Adenin
Cytosin
Guanin
Thymin
Uracil
Bakteriengenetik
Herstellung und Isolierung von gentechnisch veränderten Bakterien
Produktion und Selektion durch Stempeltests auf verschiedenen Nährböden. Ausbildung von Resistenzen

Schneiden von der DNA durch Restriktionsenzyme
Gesamtheit der Ansprüche einer Art an ihre biotische und abiotische Umwelt
Liebig'sches Minimums Gesetz
Die niedrigste Toleranz bestimmt bereits gravierend die Populationsentwicklung
Trophiestufen
1. Stufe Produzenten
2. Komsumenten erster - dritter Klasse
3. Destruentem
Endoplasmatisches Retikulum
Sukzession
Ordnung der Besiedlung eines neuen Landstrichs durch verschiedene Lebenswesen
Autotrophe Sukzession
Abfolge von Pflanzengemeinschaften die um Licht konkurrieren bei der Besiedelung eines neuen Landstrichs - abhängig von der Fotosyntheseleistung
Initialphase;
Pionierarten/Spezialisten besiedeln neues Gebiet diese sind zumeist R-Strategen,
Werden von konkurrenstärkeren Arten verdrängt - Zeitspanne 20 Jahre
Folgephase;
Verdrängung von wiederum konkurrenzüberlegenen Arten, Biomasseproduktion wächst deutlich an,
nach einigen Jahren setzen sich Baumarten durch - Zeitspanne 20 Jahre
Sehr produktive Phase
Klimax;
wenige, langlebige Arten wie Bäume haben sich angesiedelt
Gleichgewicht zwischen Produktion und Verbrauch von Biomasse - Zeitspanne 60 Jahre
1
2
3
Tiere siedeln sich abhängig von den vorhandenen Ressourcen an; Somit ist die Artenzahl in der Folgephase am höchsten, in der Klimaxphase konstant gering
Der Aufbau bzw. die Konstellation der Arten im Klimaxstadium hängt stark von den klimatischen Bedingungen ab:
Temperatur, Feuchtigkeit, Mineralstoffgehalt und PH-Wert
Man geht von homogenen Phasen aus, dies veranschaulicht den Prozess der Sukzession, ist jedoch stark vereinfacht und bildet somit nicht die Wirklichkeit genau dar
Räuber-Beute-Beziehung
Strategien
Fortpflanzungsstrategien
Ernährungsstrategien
K-Strategen
R-Strategen
Spezialisten
Generalisten
Investieren in Fortplfanzungsorgane (Blüten und Samen), um viele Nachkommen zu zeugen. Jedoch leben diese R-Strategen meist nicht lange - zumeist ein Jahr lang. Populationen von R-Strategen sind von einer permanenten hohen Sterblichkeit gekennzeichnet, jedoch genauso von einer sehr hohen Wachstumsrate, wodurch der Populationsgraph oft osziliert.
Investieren Biomasse in Speicherorgane, um härtere Zeiten wie zum Beispiel eine Dürre oder den Winter zu überstehen.
Investitionen in Bioresistenz, Nährstoffspeicher, Räuber
Sind konkurrenzstärker und somit langwieriger.
Bewegen sich aufgrund des hohen Ressourcengebrauchs immer an der Kapazitätsgrenze limitiert durch die jeweilige Ressource
Je höher die Investitin in Konkurrenzstärke(K-Strategen), desto geringer die Investition in Fortanzungsorgane(R-Strategen).
Das Vorfinden der jeweiligen Strategen wird durch die Konstanz der herrschenden Umweltbedingungen bestimmt. Ein See z.B. besitzt konstante Bedingungen, K-Strategen sind hier also bevorzugt vorzufinden. In einer Pfütze jedoch sind R-Strategen vorzufinden.
Das Neuron
Soma - Körperbereich
Zellkern, Nucleolus
Axon/Neurit
Dendriten
Synapsen
Ruhepotential
Wird durch Kapillarglaselektroden, Bezugselektroden, Oszilloskop und einem Messverstärker gemessen.
Bezieht sich auf den Zustand in dem eine Erregung geschehen kann, jedoch keine stattfindet
selektiv permeable Zellmembran:
100% Kaliumionen (+)
45% Chloridionen (-)
4% Natriumionen (+)
Erwiesen, durch die Patch-Clamp-Technik, sowie Austauschen der Ionen gegen größere Ionen
Das Elektrische Feld,

ausgelöst durch geladene Teilchen an den Seiten der Membran
, verhindert die weitere Diffusion von Kalium- und Chloridionen mit dem Konzentrationsgefälle
Artenbegriff
Artenbildung
Evolution des Menschen
Genpool
Saltatorische Erregungsleitung
Ein Reiz depolarisiert an einem Schnürring die Zellmembran
Diese wird umgepolt, innen ist das elektrische Feld positiv geladen, wodurch die positiven Natriumionen von der Membran in das Axoninnere gestoßen werden. Dies nennt sich Ausgleichstrom. Die Natriumionen werden von dem nächstliegenden, negativ geladenen Schnürring angezogen, da dort das elektrische Feld innen negativ geladen ist.
An dem benachbarten Schnürring polt sich das elektrische Feld nun ebenso um und ein Aktionspotential entwickelt sich, indem neue Natriumionen durch Spannungsabhängige Ionenkanäle einfließen
Verbindungsstelle einer Nervenzelle mit einer anderen Nerven- oder Muskelzelle
Sie dienen der Übertragung von Erregungen zwischen zwei Zellen
Präsynaptischen Nervenzellen
Zellfortsätze
Baumartige Äste, die sich um den Somabereich herum verzweigen.
Meist sind sie bis zu 2mm lang.
Nehmen Signale von anderen Nervenzellen auf und leiten diese weiter.
Ihre Form hängt von ihrer Funktion ab (Kleinhirn - Dendriten stark verzweigt)
Beginnt am kegelförmigen Axonhügel
Leitet die Reize durch Aktionspotentiale durch die Nervenzelle
Ist von Hüll- bzw. Gliazellen (Myelin) umgeben, man nennt diese Markscheide, diese werden von Schnürringen unterbrochen
Länger als Dendriten, zwischen 2mm u. 1m
Zweigen sich am Ende auf, verdicken sich letztlich zu Endknöpfchen
Das Axon und die Gliazelle zusammen werden Nervenfaser genannt
Mehrere Nervenfaser zusammengenommen bilden einen Nerv
Postsynaptische Zelle
Umgeben von einer Zellmembran
Beinhaltet Zellorganelle wie Mitrochondrien und das Endoplasmatische Ritikulum
Von einer Zellkernmembranumgeben
Aktionspotential öffnet Calciumionenkanäle, führt zum passiven Einströmen von Calciumionen in das Endknöpfchen
Synaptischen Bläschen wandern zur präsynaptischen Membran und verschmelzen mit dieser
Daraufhin werden die Neurotransmitter an einem synaptischen Spalt freigesetzt
Die Übertragung des Aktionspotential geht chemisch vor
Spaltprodukte werden aufgenommen und in Neurotransmitter synthetisiert
Enzyme spalten die an den postsynaptischen Rezeptorproteinen gebundenen Neurotransmitter, sodass diese als Spaltprodukte wieder in das präsynaptische Endknöpfchen wandern können
Ohne diese Enzyme, wäre die postsynaptische Nervenzelle ständig erregt, wodurch keine ordentliche Informationsübertragung zustande käme
Es gibt insgesamt ca. 50 Neurtransmitter, alle lösen sie eine bestimmte Reaktion in der postsynaptischen Zelle aus.
Einige sind zum Beispiel Acethylcolin, Adrenalin, Opiate,
An Rezeptoren werden nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip Neurotransmitter gebunden
Diese ändern die Form des Rezeptors, wodurch dieser zum Beispiel bei Acethylchlorin Natriumionen einströmen lässt
Dies führt zu einer Depolarisation der Nervenzelle, also einer Übertragung des Aktionspotentials
-70 mV
Innenseite der Zellmembran
Kaliumionen (+)
1 : 40 für innen
Chloridionen (-)
11:1 für außen
Natriumionen (+)
9 : 1 für außen
Kaliumionen (+)
Natriumionen (+)
Chloridionen (-)
Organische Moleküle (-) zum Beispiel Proteine/Säuren
Elektrisches Feld
(+)
Elektrisches Feld
(-)
Doppellipidschicht
Außenseite der Zellmembran
Passiver Transport bzw. Diffusion einiger Kaliumionen
Konzentrationsgefälle nach außen
Spannungsunabhängige Kaliumionenkanäle
Leckstrom von Natriumionen
Ladungs- und Konzentrationsgefälle
Zu viele Natriumionen gefährden das Ruhepotential, da Kalium dafür nach außen diffundiert
elektrogene Natrium-Kalium-Pumpe
ATP betriebener Austausch von 3 Natrium für 2 Kalium baut negative Spannung innen auf
Aktionspotential
Tritt nach dem Alles-oder-Nichts-Gesetz immer wieder gleich auf, entweder ganz oder garnicht
Das Elektrische Feld wird durch einen elektrischen Reiz
depolarisiert
, somit öffnen sich spannungsabhängige Kalium- und Natriumkanäle, Kaliumkanäle benötigen jedoch mehr Zeit zum Reagieren
-70 mV
Innenseite der Zellmembran
Kaliumionen (+)
Chloridionen (-)

Natriumionen (+)

Kaliumionen (+)

Natriumionen (+)
Einflussgeschwindigkeit sehr hoch Ladungs- und Spannungsgefälle
Chloridionen (-)
negativ geladenen Organische Moleküle (Proteine/Säuren)
Elektrisches Feld
(+)
Elektrisches Feld
(-)
Doppellipidschicht der Zellmembran
Außenseite der Zellmembran
Spannungsabhängige Kaliumionen- und Natriumionenkanäle
Passive Diffusion vielen Kaliumionen vielen Natriumionen
Konzentrationsgefälle nach außen nach innen
Einströmende Natriumionen öffnen in einer Kettenreaktion weitere Natriumkanäle
Reizschwelle erreicht
Darauf folgt eine
Hyperpolarisation
, da aufgrund der langsamen Reaktionszeit der Kaliumkanäle zu viele Kaliumionen nach außen strömen.
Ist das Ruhepotential wieder erreicht, kann zunächst kein Aktionspotential entstehen, da die Natriumkanäle kurzzeitig nicht reagieren.
Man spricht hier von der absoluten oder relativen
Refraktärzeit
.
Repolarisation
Depolarisation
adaptive radiation
Saprobien-Index
Kontinuierliche Weiterleitung
Reiz, beginnend vom Axonhügel bewirkt lokales Aktionspotential
Spannungsabhängige Natrium und Kaliumkanäle öffnen sich
Ausgleichsstrom von Natrium in beide Richtungen des Axons
Weiterleitung in Richtung des Endknöpfchen, da Refraktärzeit der Natriumkanäle
Natriumkanäle in anderer Richtung noch Inaktiv
Natrium wird von der negativen Ladung der benachbarten Membraninnenseite angezogen
Angezogenes Natrium bewirkt Öffnung der Natriumkanäle
Geschwindigkeit hängt von dem Durchmesser ab, da die Anzahl der spannungsabhängigen Natriumkanäle mit dem
Durchmesser wächst und somit schneller und mehr Natrium einströmen kann, wodurch die Reizschwelle schneller erreicht wird
Physikalisch mit einem geringeren Widerstand bezeichnet
Myleinscheiden begleiten die Axone als Hüllzellen, diese müssen zuerst wachsen
Wirbellose Organismen besitzen keine Hüllzellen, die Neurone liegen also frei
Die Geschwindigkeit der Reizweiterleitung erhöht sich
mit der Anzahl der einströmenden Natriumionen, diese wiederum
erhöht sich sobald es mehr Natriumkanäle gibt, wessen Zahl wächst sobald die Größe des Axons wächst
Vorteile:
Weniger ATP, da lediglich an den Schnürringen Ionen vorliegen, denn an den Myelinscheiden
sind keine Ionen vorhanden, somit muss nur dort die Natrium-Kalium-Pumpe per aktivem

Transport Ionen Austauschen muss. DIes geschieht laut Neurologen nach ca.. 1000 Aktionspotentialen
Höhere Geschwindigkeit aufgrund der Lichtgeschwindigkeit mit der die elektrischen Felder
sich umpolen
Weiterleitung der Aktionspotentiale
Verrechnung der Aktionspotentiale
Synapsengifte
Full transcript