Lehrbrief 03411


Kartei Details

Karten 67
Lernende 20
Sprache Deutsch
Kategorie Psychologie
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 30.01.2012 / 31.01.2023
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Was ist Genexpression?

Vorgang der Proteinsynthese auf Basis der genetischen Information

Proteinsynthese - 2 Schritte

1. Transkription

2. Translation

Proteinsynthese - Was beinhaltet die Transkription?

wird durch Transkriptionsfaktoren (Proteinart) angeregt oder gehemmt, die aus der Zelle selbst, Umgebung der Zelle oder Umwelt stammen

Kopie von einzelnen Abschnitten eines DNA Stranges:

1. DNA-Doppelstrang wird entwunden

2. Einzelstrang über eine gewisse Länge abgetrennt

3. Info des abgetrennten Strangs auf eine RNS umkopiert

messengerRNA: Funktion eines Boten, transportiert den Bauplan eines Proteins aus dem Zellkern heraus zu dem Ort der Proteinsynthese

Proteinsynthese - Was beinhaltet Translation?

Schlüsselprozess für den Bau der Aminosäureketten aufgrund der mRNA Vorlage

Ein Ribosom lagert sich an den mRNA-Strang an und bewegt sich entlang des Strangs, jedes Kodon wird in eine Aminosäure übersetzt bis eine fertige Aminosäurekette (Protein) entstanden ist

danach wird das Protein ggf. noch verpackt und weitertransportiert

Welche Aufgaben haben Proteine?

Zentrale Rolle bei fast allen biol. Prozessen

Immunabwehr

Steuerung von Wachstums- und Differenzierung

Transport und Speicherung von Stoffen

Auslösung muskulärer Bewegungsaktivität

bilden Ein- und Ausgänge innerhalb der Zellmembran (Steuerung von Ionen-Strömen)

Bindungsstellen für Botenstoffe, die Infos von einer Zelle zur anderen übertragen

Proteine als Enzyme (Steuerung chem. Reaktionen)

Was ist ein Protein?

großes und komplexes (3D) Molekül, besteht aus vielen hunderten kleinen Molekülen, den Aminosäuren

Was machen Enzyme?

koordinieren chemische reaktionen, d.h. die Synthese oder Zerlegung von Molekülen

sie fördern die räuml. Annäherung der Reaktionsteilnehmer (sog. Substrate der Enzyme), d.h. sie erhöhen die Wahrscheinlichkeit der wichtigen Substanzen an der richtigen Stelle

DNA

Desoxyribonukleinsäure

Form der DNA

Doppelhelix, schraubenförmig mit tieferen und flacheren Furchen an der Außenseite

DNA - Aufbau

Stränge bestehen aus einer Desoxyribose (Zucker), einer Base und ein oder mehreren Phosphatgruppen

DNA - Basen

Adenin (Nukleotid A)

Guanin (Nukleotid G)

Cytosin (Nukleotid C)

Thymin (Nukleotid T)

Adenin ist komplementär zu Thymin und Guanin zu Cytosin; verbinden sich über sog. Wasserstoffbrücken, hält die Doppelhelix zusammen und ist wichtig für die Kopie eines DNA Stranges

RNA - Unterschied zu DNA

1. Zucker = Ribose

2. Base Thymin wird durch Uracil (Nukleotid U) ersetzt

3. nur einstrangig

Was ist ein Kodon?

Kodewort für eine zugewiesene Aminosäure, besteht aus drei von vier Buchstaben der Basen (Triplett), jede Aminosäure hat mehr als ein Kodon

Stop- und Startkodon: Anfang und Ende der Aminosäure

Startkodon: ATG bzw. AUG

Stopkodon: TAG (UAG), TAA (UAA) und TGA (UGA)

Bezeichnung Zelle mit oder ohne Zellkern

ohne: prokaryote

mit: eukaryote

Bezeichnung Zelle mit oder ohne Zellkern

ohne: prokaryote

mit: eukaryote

Aufbau Zelle

Zellkern (Nucleus), Zellkörper (Soma), Cytoplasma (Zellflüssigkeit), Zellmembran, Organellen, Dendriten, Axon, synaptische Endigung, teilw. Myelinscheide, Ranvier Schnürringe

Funktionen Zellkern und einzelner Organellen

Mitochondrien - Kraftwerk der Zelle

Kern - enthält gesamte genetische Information

Nucleolus - Ort der Ribosomenbildung

Raues Endoplasmatisches Retikulum - Proteinsynthese & Aufbau Zellkernmembran

glatte ER - Lipidsynthese, Aufbau Zellmembran

Lyosom - Abbau und Wegtransport von nicht mehr benötigten Substanzen

Ribosom - Proteinsynthese

Golgi-Apparat - Vesikel, Transport des Proteins

Peroxisom - Abbau von schädl. Peroxidradikalen

Was ist Exozytose?

Vesikel verbindet sich mit der Membran und setzt den Inhalt nach außen frei

Zelldifferenzierung

alle Zellen haben das gleiche Genom, sind aber spezialisiert, z.B. Muskelzellen, Nervenzellen etc

jeder Zelltyp exprimiert einen bestimmten Satz an Genen

Zwei Formen des Zelltods

Apoptose: programmierter Zelltod

Nekrose: akuter Zelltod durch Verletzung

Welche Zellen gehören zu den Gliazellen?

Makroglia: Oligodendrozyten, Schwann-Zellen, Astrozyten

Mikroglia

Funktionen der Gliazellen

Oligodendrozyten: Aufbau Myelin bei Neuronen im ZNS

Schwann-Zellen: Aufbau Myelin bei Neuronen im peripheren Nervensystem

Astrozyten: Teil der Blut-Hirn-Schranke, Transportmedium beteiligt an Signalübertragung, Aufbau von Kontaktstellen zw. Neuronen (z.B. durch Lieferung von Cholesterin), bildet Füllgewebe nach Verletzung oder Degeneration von Neuronen

Mikroglia: Abwehr- und Immunfunktion, Abtransport von abgestorbenen Zellen, können durch Phagozytose Abbauprodukte und Fremdstoffe aufnehmen

Blut-Hirn-Schranke

Austauschsperre, verhindert, dass die Nervenzellen im Gehirn allen Schadstoffen, die sich im Blut befinden könnten, ausgesetzt wird, generell können nur lipidlösliche Substanzen und kleinere Moleküle den Weg über die Schranke nehmen, Astrozyten docken an die Kapillaren an und nur bei bestimmten Signalstoffen können diese passieren

Grundbegriffe der Genetik

Gene: legen fest, welche Proteinart eine Zelle herstellt und damit Art und Funktion einer Zelle

Genotyp: Summe der in den Genen angelegten Erbanlagen

Phänotyp: entwickelt durch die Auseinandersetzung mit Umweltbedingungen (äußeres Erscheinungsbild)

Genom: Gesamtheit aller menschlichen Erbinformationen

Allel: eine der möglichen Ausprägungen eines Gens, das an einem bestimmten Ort (Locus) auf einem Chromosom sitzt

reinerbig = homozygot, Vater/Mutter gleiches Allel vererbt

mischerbig = heterozygot, Vater/Mutter verschiedene Allele eines Gens vererbt

--> dominant/rezessiv

-->kodominant: beide Allele setzen sich für sich durch, z.B. rot + weiß= rot/weiß-gestreift

-->intermediär: beide Allele setzen sich als Mischform durch, z.B. rot + weiß = rosa

P-Generation: Elterngeneration

F1-Generation: 1. Filialgeneration (1. Tochtergeneration) "Kinder"

F2-Generation: 2. Filialgeneration (2. Tochtergeneration) "Enkel"

Chromosom

Struktur der DNA, nur während der Zellteilung unter dem Lichtmikroskop zu erkennen, ein Satz von 23 Chromosomen liegt im Zellkern paarig vor (insgsamt 46 Stück)

-->diploider Chromosomensatz

Zellteilung

Vermehrung von Zellen

1. Schritt: Kernteilung (Mitose), Erbinformation wird verdoppelt

2. Schritt: Zelle teilt sich in zwei Tochterzellen

Zellzyklus

Zyklus vom Abschluss einer Mitose zum Abschluss der folgenden Mitose

Zellzyklus - Phasen

Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase, Interphase

Zellzyklus - Ablauf Prophase

Chromosomen verkürzen sich, sind in zwei identische Hälften gespalten (Chromatiden), die nur noch vom Zentromer zusammengehalten werden, Bildugn einer Kernteilungsspindel, Kernmembran und Nukleolus lösen sich auf

Zellzyklus - Ablauf Metaphase

Chromosomen ordnen sich in der Äquatorialebene an, Spindelfasern heften sich an die Zentrometer der Chromosomen,

Zellzyklus - Ablauf Anaphase

Chromatiden werden getrennt und zu den gegenüberliegenden Polen gezogen, jeder Zellpol bekommt einen vollständigen Chromatidensatz (23 Chromatiden, alle Chromosome sind paarweise getrennt worden)

Zellzyklus - Ablauf Telophase

Spindelapparat löst sich auf, Chromatiden gehen wieder in langgestreckte Form über, Nukleolus und Kernhülle werden neu gebildet, zwei neue Kerne sind entstanden, an diese Phase schliesst nun die eigentliche Zellteilung an, zw. den Zellkernen bilden sich neue Zellmembranen aus, die so entstandenen Zellen sind erbgleich mit der Mutterzelle

Zellzyklus - Ablauf Interphase

Zellwachstum findet statt, identische Replikation der DNA findet statt (Wasserstoffbrücken werden enzymatisch getrennt, an jedem Strang lagern sich einzelne Nukleotide mit komplementären Basen an, so entstehen zwei identische DNA-Doppelketten, mit jeweils einem alten und einem neuen Strang, so wird aus einem Ein-Chromatid-Chromosom ein Zwei-Chromatid-Chromosom --> dies ist die Vorraussetzung dafür, dass die identischen Hälften an die nächsten beiden Zellkerne weitergegeben werden können)

Was ist Meiose?

Reduktionsteilung, Reifeteilung -> Entstehung der Keimzellen

Bildung von Keimzellen (Meiose) - Ablauf

diploider Chromosomensatz wird geteilt, so dass Zellen mit nur einem einfachen Chromosomensatz entstehen (haploider Chromosomensatz)

bei der Verschmeldugn einer Ei- mit einer Samenzellen entsteht wieder ein diploider Chromosomensatz (jeweils zur Hälfte väterliche und mütterliche DNA)

Was ist crossing-over?

intrachromosomale Rekombination: Wechselwirkung zweier homologer Chromosomen während der Meiose, die beteilgten DNA-Stränge können Gene austauschen, die diegleiche Stelle in einem Chromosom einnehmen (Allel), es entsteht dadurch ein neuer Genotyp (neues Individuum)

Was ist Mutation?

Bei der Zellteilung sowie Entstehung neuer Keimzellen können "Kopierfehlere" entstehen, dies kann positive oder negative Folgen haben, werden meistens durch verschiedene Reperaturmechanismen verhindert, werden rezessiv vererbt, ist die Mutation vorteilhaft, wird sie sich auf Dauer Durchsetzen

mit diesem Mechanismus wird die Evolution erklärt, Grundlage für Tier- und Pflanzenzucht

Zuchtwahl (willkürliche Auslese)

Pflanzen und Tiere werden nach ihren gewünschten Merkmalen und Eigenschaften ausgewählt und gezielt vermehrt

Gregor Mendel (Drei Mendel-Gesetze)

1. Gesetz: Uniformität der F1 (einheitlicher Phänotyp)

2. Gesetz: Spaltungsgesetz für die F2 bei Dominanz und Kodominanz (in einem bestimmten Verhältnis aufgespaltener Phänotyp)

3. Gesetz: Unabhängige Weitergabe nichtgekoppelter Gene (Gene sitzen nicht auf dem selben Chromosom, werden nach dem 1. und 2. Gesetz weitergegeben)

Natürliche Auslese (natürliche Selektion)

kommt in der Natur vor, ist langsamer und nicht auf die Erzielng eines oder mehrerer Merkmale gerichtet, sondern auf die optimale Anpassung an die Umwelt, optimal bedeutet, das es relativ auf einen Raumzeitbereich gesehen wird, in dem Organismen und deren Umgebung in bestimmter Weise aufeinander einwirken