Biologie – Überblick prüfungsrelevanter Grundbegriffe

Vokabelkarten zu zentralen Begriffen der Makromoleküle, Zell- und Stoffwechselbiologie, Genetik, Blut- und Herzphysiologie sowie Evolutionslehre. Geeignet zur Prüfungsvorbereitung in deutscher Sprache.

Makromolekül

Sehr grosses Molekül (z. B. Proteine, Kohlenhydrate, Nukleinsäuren, Lipide), das aus vielen gleichartigen oder unterschiedlichen Bausteinen aufgebaut ist.

Organische Stoffe

Kohlenstoffhaltige Verbindungen (meist mit H, O, N, P, S), ausgenommen CO₂, Carbonate und Carbide.

Anorganische Stoffe

Alle Verbindungen ohne Kohlenstoff sowie CO₂, H₂O, Salze, Metalle usw.

CHNOPS

Abkürzung für die sechs häufigsten Elemente in Biomolekülen: C, H, N, O, P, S.

Monosaccharid

Einfachzucker; kleinste kohlenhydrathaltige Bausteine (z. B. Glucose, Fructose).

Disaccharid

Zweifachzucker, bestehend aus zwei verknüpften Monosacchariden (z. B. Saccharose, Laktose, Maltose).

Polysaccharid

Mehrfachzucker; lange Ketten aus vielen Monosacchariden (z. B. Stärke, Glykogen, Zellulose, Chitin).

Glucose

Wichtigster Monosaccharid-Baustein der Zelle (C₆H₁₂O₆); Hauptenergiequelle.

Fructose

Fruchtzucker; isomer zu Glucose, kommt v. a. in Früchten vor.

Saccharose

Haushaltszucker; Disaccharid aus Glucose + Fructose.

Laktose

Milchzucker; Disaccharid aus Glucose + Galactose.

Stärke

Pflanzliches Reservestoff-Polysaccharid aus α-Glucose-Einheiten.

Glykogen

Tierisches Speicherpolysaccharid der Leber- und Muskelzellen.

Zellulose

Strukturpolysaccharid der Pflanzenzellwand aus β-Glucose.

Chitin

Polysaccharid der Pilzzellwände und des Exoskeletts von Arthropoden.

Aminosäure

Grundbaustein der Proteine; enthält Amino- (-NH₂) und Carboxylgruppe (-COOH).

Peptidbindung

Kovalente Bindung zwischen Aminosäuren (CO-NH) unter Wasserabspaltung.

Primärstruktur (Protein)

Lineare Aminosäuresequenz eines Proteins.

Sekundärstruktur (Protein)

Regelmässige Faltmuster (α-Helix, β-Faltblatt) durch H-Brücken.

Tertiärstruktur (Protein)

Gesamter räumlicher Faltungszustand einer Polypeptidkette.

Quartärstruktur (Protein)

Zusammenlagerung mehrerer Polypeptidketten zu einem funktionellen Protein.

Lipide

Heterogene Gruppe wasserunlöslicher, meist hydrophob-lipophiler Moleküle (Fette, Phospholipide, Steroide, Wachse).

Triglycerid

Fettmolekül aus Glycerin + drei Fettsäuren; Energie- und Wärmespeicher.

Gesättigte Fettsäure

Fettsäure ohne C=C-Doppelbindungen; höherer Schmelzpunkt.

Ungesättigte Fettsäure

Fettsäure mit mind. einer C=C-Doppelbindung; besitzt „Knick“, niedriger Schmelzpunkt.

Phospholipid

Amphiphiles Lipid mit hydrophilem Kopf + 2 hydrophoben Fettsäure-Schwänzen; Grundbaustein biologischer Membranen.

Amphiphil

Besitzt sowohl hydrophile als auch hydrophobe Molekülbereiche.

Diffusion

Selbständige Teilchenbewegung entlang des Konzentrationsgefälles bis zum Ausgleich.

Osmose

Diffusion von Wasser durch eine selektiv permeable Membran vom hypotonen zum hypertonen Bereich.

Turgor

Innendruck pflanzlicher Zellen, der durch Wassereinstrom in die Vakuole entsteht.

Plasmolyse

Abschrumpfen des Protoplasten und Ablösen der Zellmembran bei Wasserverlust in hypertoner Lösung.

Passiver Transport

Stofftransport ohne Energieaufwand entlang des Gradienten (einfache/erleichterte Diffusion).

Erleichterte Diffusion

Diffusion grösserer oder geladener Teilchen durch Kanal- oder Carrierproteine.

Aktiver Transport

Pumpvorgang unter Energieverbrauch (ATP) gegen das Konzentrationsgefälle.

Endozytose

Aufnahme von Stoffen in die Zelle durch Vesikelbildung.

Phagocytose

Form der Endozytose: Aufnahme fester Partikel („Zellfressen“).

Pinocytose

Form der Endozytose: Aufnahme von Flüssigkeit („Zelltrinken“).

Fotosynthese

Aufbau von Glucose aus CO₂ und H₂O mithilfe von Lichtenergie; setzt O₂ frei.

Lichtreaktion

Lichtabhängiger Teil der Fotosynthese in Thylakoidmembranen; Bildung von ATP und NADPH + O₂.

Calvin-Zyklus

Lichtunabhängige CO₂-Fixierung im Stroma der Chloroplasten; Synthese von Glucose.

ATP

Adenosintriphosphat; universelles chemisches Energie-„Paket“ der Zelle.

NADPH

Reduktionsäquivalent; liefert energiereiche Elektronen für Biosynthesen.

Zellatmung

Aerober Abbau von Glucose zu CO₂ und H₂O in den Mitochondrien; Gewinn von ca. 30–38 ATP.

Milchsäuregärung

Anaerober Glucoseabbau zu Lactat; liefert 2 ATP (z. B. in Muskelzellen, Milchsäurebakterien).

Alkoholische Gärung

Anaerober Abbau von Glucose zu Ethanol + CO₂ durch Hefen; 2 ATP.

Asexuelle Fortpflanzung

Ungeschlechtliche Vermehrung durch Mitose; Nachkommen genetisch identisch (Klon).

Sexuelle Fortpflanzung

Verschmelzung haploider Gameten zweier Individuen; genetische Rekombination.

Gameten

Haploide Geschlechtszellen (Eizellen, Spermien).

Zygote

Befruchtete, diploide Eizelle nach Verschmelzung zweier Gameten.

Haploid

Einfacher Chromosomensatz (n).

Diploid

Doppelter Chromosomensatz (2n).

Homologe Chromosomen

Chromosomenpaar mit gleichen Genorten, aber evtl. unterschiedlichen Allelen.

Allel

Variantenform eines Gens an einem bestimmten Genort.

Akrosomreaktion

Enzymausschüttung an der Spermienkappe zum Durchdringen der Eihülle.

Rindenreaktion

Verhärtung der Eizellmembran nach Befruchtung; verhindert Polyspermie.

Trisomie 21

Down-Syndrom; dreifaches Chromosom 21, geistige Behinderung, typische Dysmorphien.

Klinefelter-Syndrom

Chromosomensatz 44 + XXY; grosswüchsig, verminderte Fruchtbarkeit bei Männern.

Turner-Syndrom

Chromosomensatz 44 + X0; kleinwüchsig, fehlende Eierstöcke, weiblich.

Mitose

Kern- und Zellteilung zur Bildung genetisch identischer Tochterzellen (Wachstum, Reparatur).

Meiose

Reduktionsteilung zur Bildung haploider Keimzellen; ermöglicht Rekombination.

Crossing-over

Austausch homologer Chromatidenstücke während Meiose-Prophase I; erzeugt neue Allelkombinationen.

Gonosomen

Geschlechtschromosomen (X, Y).

Autosomen

Alle nicht geschlechtsbestimmenden Chromosomen.

Darwin

Begründer der Evolutionstheorie der natürlichen Selektion (1809–1882).

Lamarck

Früher Evolutionsforscher, postulierte Vererbung erworbener Eigenschaften (1744–1829).

Homologie

Ähnlichkeit aufgrund gemeinsamer Abstammung (z. B. Vorderextremitäten der Wirbeltiere).

Analogie

Funktionsähnlichkeit ohne gemeinsamen Ursprung (z. B. Flügel von Vogel und Insekt).

Brückentier

Fossiles Übergangsform-Organismus mit Merkmalen zweier Gruppen (z. B. Archäopteryx).

Archäopteryx

Jurazeitliches Fossil mit Reptil- und Vogelmerkmalen; klassisches Brückentier.

Fossil

Versteinerter Überrest oder Abdruck eines ausgestorbenen Organismus.

Endosymbiontentheorie

Ursprung von Mitochondrien & Chloroplasten aus aufgenommenen Bakterien.

Mutation

Spontane oder induzierte Veränderung der DNA-Sequenz; erzeugt neue Allele.

Rekombination

Neukombination genetischer Information durch Meiose und sexuelle Fortpflanzung.

Erythrozyt

Rotes Blutkörperchen ohne Zellkern; O₂-Transport; Lebensdauer ~120 Tage.

Leukozyt

Weisses Blutkörperchen; Immunabwehr; verschiedene Typen (Granulozyten, Lymphozyten, Monozyten).

Thrombozyt

Blutplättchen; wichtig für Blutgerinnung; Lebensdauer 1–2 Wochen.

Blutplasma

Flüssiger Blutanteil (ca. 90 % Wasser, 8 % Proteine); Transportmedium.

Blutgerinnung

Kaskade aus Thrombozyten-Pfropf und Fibrinnetz zum Verschluss von Gefässverletzungen.

Systole

Kontraktionsphase der Herzkammern; Blut wird ausgeworfen.

Diastole

Erschlaffungs- und Füllungsphase der Herzkammern.

Segelklappen

Atrioventrikularklappen; verhindern Rückfluss von Kammer zu Vorhof.

Taschenklappen

Semilunarklappen; verhindern Rückfluss aus Aorta bzw. Pulmonalarterie in Kammern.

Sinusknoten

Primärer Schrittmacher im rechten Vorhof; erzeugt elektrische Herzimpulse.

AV-Knoten

Leitet Erregung verzögert von Vorhöfen auf Kammern; sekundärer Schrittmacher.

Arterie

Gefäss, das Blut vom Herzen wegführt; meist O₂-reich, hoher Druck, dicke Muskelwand.

Vene

Gefäss, das Blut zum Herzen zurückführt; meist O₂-arm, Venenklappen, niedriger Druck.

Kapillare

Mikroskopisch feines Austauschgefäss zwischen Arteriolen und Venolen.

Pfortader

Vene, die nährstoffreiches Blut vom Darm zur Leber transportiert.

Arterielles Blut

Sauerstoffreiches Blut (im Körperkreislauf in Arterien, im Lungenkreislauf in Venen).

Venöses Blut

Sauerstoffarmes Blut (im Körperkreislauf in Venen, im Lungenkreislauf in Arterien).

Windkesselfunktion

Elastische Dehnung grosser Arterien glättet den pulsierenden Blutstrom.

Blutdruck

Hydrostatischer Druck des Blutes auf Gefässwände; Normalwert ca. 120/80 mmHg.

Puls

Anzahl fühlbarer Herzschläge pro Minute; gibt Herzfrequenz an.

C. elegans

1 mm langer, transparenter Fadenwurm; Hermaphrodit + Männchen; beliebtes Modellorganismus.

Polygene Vererbung

Ein Merkmal wird von vielen Genen beeinflusst (z. B. Körpergrösse, Hautfarbe).

Modifikation

Phänotypische Veränderung durch Umwelt, ohne Änderung des Genotyps.

Katastrophentheorie (Cuvier)

Aussterben ganzer Faunen durch Naturkatastrophen; jede Schicht neue Schöpfung.

Natürliche Selektion

Differenziertes Überleben & Fortpflanzen aufgrund erblich bedingter Fitnessunterschiede.

Mutation + Selektion

Grundmechanismus der Evolution: Variation entsteht, vorteilhafte Varianten setzen sich durch.