Biologie - Abitur Zusammenfassung

Stoffwechsel

  • Enzymatik

    • Enzyme: Biokatalysatoren, beschleunigen biochemische Prozesse im Körper.

    • Aktivierungsenergie: Enzyme setzen die Aktivierungsenergie herab, die nötig ist, um chemische Reaktionen zu starten.

    • Aufbau: Enzyme sind Proteine aus Aminosäureketten mit spezifischer Raumstruktur.

    • Holoenzyme: Komplex aus Apoenzym und Wirkgruppe (prosthetische Gruppe, Coenzym).

    • Spezifität:

    • Substratspezifisch: Jedes Enzym wirkt nur mit spezifischem Substrat (Schlüssel-Schloss-Prinzip).

    • Wirkungsspezifisch: Jedes Enzym katalysiert eine bestimmte Reaktion, führt zu einem spezifischen Produkt.

  • Reaktionsgeschwindigkeit

    • Abhängig von Substratkonzentration, Temperatur und pH-Wert.

    • Michaelis-Menten-Konstante: Substratkonzentration bei halbmaximaler Geschwindigkeit.

  • Einflussfaktoren

    • Temperatur: RGT-Regel, Optimumswert für enzymatische Reaktionen. Hohe Temperaturen können zur Denaturierung führen.

    • pH-Wert: Jedes Enzym hat ein spezifisches pH-Optimum. Bei Abweichungen denaturieren die Enzyme.

  • Hemmung

    • Kompetitive Hemmung: Hemmstoff konkurriert mit Substrat um aktives Zentrum.

    • Allosterische Hemmung: Hemmstoff bindet an andere Stelle, verändert Struktur des Enzyms.

    • Irreversible Hemmung: Hemmstoffe (z.B. Schwermetalle) binden dauerhaft an das Enzym.

    • Endprodukthemmung: Endprodukte von Reaktionen hemmen weitere Reaktionen, um Überproduktion zu verhindern.

Fotosynthese

  • Prozess

    • Umwandlung von CO2 und Wasser in Glucose unter Lichtenergieeinfluss.

  • Aufbau eines Laubblattes

    • Obere Kutikula: Wachsschicht schützt vor Transpiration.

    • Palisadenparenchym: Enthält Chloroplasten für Fotosynthese.

    • Schwammparenchym: Gasaustausch und Speicherung von Wasser.

  • Chloroplasten

    • Struktur: Doppelmembran, Thylakoide in Granathylakoiden.

    • Pigmente: Chlorophyll a, b und Carotinoide zur Lichtabsorption.

  • Primärreaktion (lichtabhängig)

    • Elektronentransport in Fotosystemen (I und II).

    • Bildung von ATP und NADPH.

  • Sekundärreaktion (lichtunabhängig)

    • Calvin-Zyklus: C6H12O6 wird aus CO2 und H2O gebildet.

    • Fixierung des Kohlenstoffs.

    • Energieübertragung: ATP/NADPH + H+ für Redoxreaktionen.

    • Regeneration des Akzeptormoleküls.

  • Abhängigkeit der Fotosyntheserate

    • Licht, Temperatur, CO2-Konzentration als begrenzende Faktoren.

Zellatmung/Genetik

  • Zellarten

    • Prokaryoten: Keine Zellorganellen, DNA in Chromosomen/Plasmiden.

    • Eukaryoten: Zellkerne und Organellen, ermöglicht Kompartimentierung.

  • Zellorganellen

    • Mitochondrien: Zellatmung, Energieproduktion.

    • Ribosomen: Proteinsynthese.

  • Proteinbiosynthese

    • Transkription: DNA wird in mRNA umgeschrieben.

    • Translation: mRNA wird in Aminosäuresequenzen übersetzt.

  • Mutationen

    • Chromosomen- und Genmutationen, Punktmutationen etc.

Neurobiologie/Hormone

  • Aktionspotential

    • Spannungsänderungen in Nervenzellen; Grundlage für Informationsleitung.

    • Entstehung aus Ruhepotential über Depolarisation und Repolarisation.

  • Erregungsleitung

    • Kontinuierliche und saltatorische Leitung durch Axone.

Immunbiologie

  • Immunreaktion

    • Unspezifische Abwehr: Makrophagen, natürliche Barrieren.

    • Spezifische Abwehr: Lymphozyten, Antikörperproduktion.

  • Klonale Selektion: Bildung spezialisierter B-Zellen und Gedächtniszellen.

Ökologie

  • Lebensgemeinschaften

    • Populations- und Trophiestufen.

    • Ökologische Nische: Interaktionen zwischen verschiedenen Arten.