Gürkchen Grün I - III
Definitionen
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Lernkarten
Kernteilung (Mitose)
geht der Plasmateilung voraus
Zellzyklus
Verdopplung der Erbinformation plus Zellteilung
haploider Chromosomensatz
°Keimzellen (Ei-bzw.Samenzelle) enthalten einen
einfachen Chromosomensatz
> bei Verschmelzung zweier Keimzellen entsteht wieder ein diploider Chromosomensatz
Zellzyklus besteht aus...
1) Prophase
2) Metaphase
3) Anaphase
4) Telophase
5) Interphase
Prophase (1. Phase des Zellzyklus)
- Chromosomen verkürzen sich durch Schraubung und Faltung und
werden lichtmikroskopisch erkennbar
- jedes der 46 Chromosomen ist jetzt in zwei identische Hälften aus jeweils einer DNS-Doppelkette gespalten, in die Chromatiden, die nur noch vom Zentromer zusammengehalten werden
- zwischen den Polen der Zelle bildet sich eine Kernteilungsspindel, die an den Zentriolen ansetzen
- Kernmembran und Nukleolus lösen sich auf
Metaphase (2. Phase des Zellzyklus)
- Chromosomen ordnen sich in der Äquatorialebene an
- die Spindelfasern heften sich an das Zentromer der Chromosomen
Anaphase (3. Phase des Zellzyklus)
- Chromatiden jedes Chromosoms werden getrennt und zu den gegenüberliegenden Zellpolen gezogen
- jeder Zellpol bekommt nun einen vollständigen Chromatidensatz
- (= 46 Chromatiden, alle Chromosomen sind also paarweise geteilt worden; man spricht nun wieder von Chromosomen, die aber nun aus einer DNS-Doppelkette bestehen)
Telophase (4. Phase des Zellzyklus)
- der Spindelapparat löst sich auf
- Chromosomen gehen wieder in die langgestreckte Form über
- Nukleolus und Kernhülle werden neu gebildet
- zwei Zellkerne sind entstanden
- an diese Kernteilung schließt nun die eigentliche Zellteilung an
- zwischen den neu entstandenen Zellkernen bilden sich zwei neue Zellmembranen aus
- die so entstanden Zellen sind erbgleich mit der Ausgangszelle
Interphase (5. Phase des Zellzyklus)
- in ihr findet das Zellwachstum statt
- und die identische Replikation der DNA, sie wird identisch kopiert
identische Replikation der DNA (in der Interphase!)
- Wasserstoffbrücken der beiden Stränge der DNA-Doppelhelix werden enzymatisch getrennt
- an jedem Strang lagern sich einzelne Nukleotide mit den jeweils komplementären Basen an
- so entstehen zwei identische DNA-Doppelketten, wobei jeweils eine von der alten DNA stammt und eine neu gebildet wird
- diese beiden Doppelstränge werden räumlich getrennt voneinander mit Proteinen verpackt
- so wird in der Interphase der Mitose aus einem Ein-Chromatid-Chromosom ein Zwei-Chromatid-Chromosom
- diese Erbinformationsverdopplung ist die Voraussetzung dafür, dass die identischen Hälften an die nächsten beiden Zellkerne weitergegeben werden können und der Zellzyklus weitergehen kann
Meiose
- bei der Entstehung von Keimzellen (also der Eizelle beziehungsweise der Samenzelle) wird der Chromosomensatz von 2n auf n geteilt (Meiose) (Reduktionsteilung)
- man nennt diesen haploiden Chromosomensatz
- erst bei der Verschmelzung einer Ei- mit einer Samenzelle entsteht wieder ein vollständiger, also diploider Chromosomensatz
Crossing-Over
Austausch von Abschnitten, die in zwei homologen Chromosomen
die gleiche Stelle einnehmen (= Allele)
- bei der Verschmelzung von Ei- und Samenzelle
> - der DNA-Doppelstrang wird neu zusammengesetzt und Entstehung eines neuen Genotyps, eines neuen Individuums
Mutation
- "Kopierfehler"
- bei Zellteilung oder Entstehung von Keimzellen
- können positive oder negative Folgen haben
- werden, soweit möglich, durch verschiedene Reparaturmechanismen verhindert
Bei Keimzellen ist es daher von Vorteil, dass diese Mutationen in der Regel rezessiv vererbt werden, d.h. beim Crossing-Over wird sich zunächst
nicht das rezessive, sondern das dominante Allel durchsetzen und im Phänotyp sichtbar werden.
dominant
Merkmal erscheint im Phänotyp
rezessiv
Merkmal erscheint nicht im Phänotyp
Zuchtwahl
Gregor Mendel, 19. Jh.
- gezielte Vermehrung durch Auswahl gewünschter Eigenschaften
- Begriffe: Parential- und Filialgeneration
impersonaler Selektionsmechanismus
Darwin:
Die Kopplung aus Organismusstrukturen und Umgebungsstrukturen
erhöht oder erniedrigt die Reproduktionswahrscheinlichkeit der Organismen
Evolution
natürliche Auslese/Selektion
°optimale Anpassung an die Umwelt
°wobei "optimale Anpassung" einem raumzeitlichen
Wandel unterliegt/relativ dazu zu sehen ist (naturhistorische Phasen)
°Evolution ist, so verstanden, keine auf ein endgültiges Ziel hin ausgerichtete Entwicklung
erste Einzeller
- vor ungefähr 850 Millionen Jahren die ersten Einzeller mit Zellkern (Eukaryoten, Archaebacteria),
- die ersten zellkernlosen Einzeller (Prokaryoten, Eubacteria) entstanden vor ca. 3.5 Milliarden Jahren
erster gemeinsamer Vorfahr von Mensch und Schimpanse
- „erst“ vor sechs oder sieben Millionen Jahren
Genatlas der Menschheit
größte genetische Vielfalt in Afrika
> These: Menschheit stammt aus Afrika
Gene und menschliches Verhalten
Erst durch Zusammenspiel der Gene u. durch Interaktion des Individuums m. seiner Umwelt entstehen der Phänotyp u. dessen erfassbare Merkmale bzw. Eigenschaften
- Z.B.:
° Geschlecht eines Menschen ist genetisch determiniert u. bereits vor
Geburt bestimmbar
° führt zur Bildung der Geschlechtsorgane so wie in der Pubertät zur Ausbildung der sekundären Geschlechtsmerkmale
° Pubertät wird hormonell u. damit durch die Aktivität von Genen gesteuert ° allerdings gibt es ernährungsbedingte Unterschiede z.B. hinsichtlich des Alters, in dem Pubertät beginnt
° bereits hier beginnt der Einfluss der jeweiligen Umgebung
° oder über Zusammenhang des Geschlechts mit Intelligenz u. vor allem deren Struktur, wenn zum Beispiel sprachliche Fähigkeiten eher bei Frauen, räumlich-mathematische eher bei Männern gefunden werden, wird berichtet/diskutiert
° Mechanismus, der diesen Zusammenhang vermittelt, wird im Einfluss v. Sexualhormonen auf die Nervenzellen des Hirns gesehen
° u. soziale Größe
Biologie und Psychologie
Aufbau und Struktur von Zellen, Mechanismen der Informationsverarbeitung u.ä. können auch an Tieren studiert werden
Ethologie/Verhaltensforschung und Psychologie
systematische Beobachtung von Tierverhalten
(Fortpflanzung, Brutpflege...)
° liefert brauchbare Hinweise für die Psychologie vor allem zur Frage:
"angeborenes oder erlerntes Verhalten"
° einige der in der Ethologie gewonnenen Erkenntnisse lassen sich sehr gut auf den Menschen übertragen, vor allem wenn es um die Erfüllung primärer Bedürfnisse geht, wie Atmen, Nahrungsaufnahme, aber auch um bestimmte Aspekte des Bindungsverhaltens zwischen Eltern und Kind
angeborenes Verhalten,
angeborene Verhaltensprogramme oder doch
erlerntes Verhalten
genetisch determiniert
(nicht: Traditionen, Brauchtum)
z.B. Brutverhalten
...
Phänomenologisch heißt Vererbung...
... dass Eigenschaften der Elterngeneration - wie auch immer - an die Filialgeneration weiter gegeben werden
"Vererbung"
Oberbegriff zu "genetisch determiniert", denn "Vererbung" ist als Varianzverhältnis definiert (sog. Heritabilitätsquotient):
Es ist das Verhältnis aus genetisch determinierter Varianz zur Summe aus genetisch determinierter Varianz und umweltbed ingterVarianz
- „Vererbung“ ist dann vollständig genetisch determiniert, wenn die umweltbedingte Varianz Null ist
Wichtig und fast immer von Laien übersehen ist hier der Gesichtspunkt der Varianz von Eigenschaften:
Es ist die Unterschiedlichkeit von Eigenschaften gemeint und es wird nach den Ursachen der Variabilität, der Unterschiedlichkeit von Eigenschaften, gefragt.
Übersehen wird auch häufig, dass Vererbung immer von der betrachteten Population abhängig ist, in der das interessierende Merkmal variieren
muss.
Es macht keinen Sinn, dass sich eine Person P1 nach der Erblichkeit ihres
IQ fragt.
Genetisch determiniert meint dagegen...
...dass es z. B. für die Augenfarbe eine Kombination von Genen gibt, die die Ausprägung der Eigenschaft kausal beeinflusst, es ist also nicht die Variabilität von Eigenschaften gemeint, sondern die Eigenschaft selber.
Es handelt sich nicht um einen statistisch quantifizierten Begriff und nicht um einen Populationsparameter.
Reflexe
- schnelle, meist unbewusst ablaufende
Verhaltensweisen oder Reaktionen
- sind sicher angeboren
- z.B. schneller Lidschluss bei Annährung eines Gegenstandes ans Auge, Rückzug bei "heiß!"
Auch komplexere Verhaltensprogramme sind genetisch determiniert...
...,wie das Brutverhalten oder das eines jungen Kuckucks gegenüber seinen „Pflegegeschwistern“
sensible Phasen
Verhalten als Wechselspiel zwischen "angeboren" und "erlernt"
> in "sensiblen Phasen" wird ein bestimmtes Verhalten (einfacher/intensiver) erlernt
(z.B. Jagdverhalten von Katzen)
Evolutionäre Psychologie
- soziobiologischer Ansatz / evolutionstheoretische Prinzipien auf soziales Verhalten übertragen
- Ziel der Replikation der Gene
- Soziales Verhalten wird dann dadurch erklärt, dass innerhalb einer verwandten (d.h. genetisch ähnlichen) Gruppe höhere Replikationschancen entstehen, auch wenn sich das einzelne Individuum nicht fortpflanzt
- es wird bisweilen versucht, diesen Ansatz auch auf menschliches Verhalten mit hohen ethischen Ansprüchen (altruistisches Verhalten) zu übertragen
- gegenwärtig wird kaum mehr von Soziobiologie gesprochen, vermutlich wegen des implizierten Reduktionismus, menschliches Sozialverhalten rein biologisch erklären zu können
- Evolutionstheorie ist die zentrale Theorie, um Stabilität und Wandel von Organismen zu erklären, wozu auch das Verhalten derselben gehört
- dazu gehört logischerweise auch das Sozialverhalten, das Verhalten vor allem gegenüber Mitgliedern der eigenen Art
als Erklärung für soziales Verhalten?
Kommunikation als Grundlage für Erleben und Verhalten
° zwischen verschiedenen Zellen/Zelltypen
im Organismus
° zwischen Organismus und
physischer+sozialer Umwelt
Reize
Umgebungsveränderungen
führen zu sensorischer Erregung
> evtl. bewusste Wahrnehmung des Reizes
(abhängig von Intensität und Bedeutung)
> motorische Reaktion
Nervensystem
Weiterleitung von Information im Körper
Hormonsystem
beide Systeme
überschneiden sich
und wirken zusammen
Neuron
Nervenzelle (spezialisierte Zelle!) mit
° Zellkern ° Zellplasma ° Zellmembran
Aufgabe: Informationsweiterleitung
Teile:
° Dendrite ° Axon ° Myelinscheide
° Soma/Zellkörper ° Synapse
Dendrite
kurze, baumartig verzweigte Auswüchse der Nervenzelle
Axon
° langgestreckter, bis zu 1m langer "Arm" der Nervenzelle
° kann Kollaterale (Seitenäste) ausbilden
° bei bestimmten Nervenzellen von einer Myelinscheide umgeben
