M3 Biologische Psychologie

umschließt die Zelle, enthält wichtige Proteine für die Funktion der Zelle, Transportfunktion, Ort der Stoffwechselreaktion, bildet mit ER die Zellorganellen

aus Aminosäuren zusammengesetzte Molekühle, Funktionen: Transportkanäle, Strukturproteine, Rezeptormolekühle, als Katalysator

-> Spezialisierte Zellen 6x10^13 Zellen im Menschen (Muskel-, Nerven-, Sinnes-, Knochenzellen, etc), funktionelle Differenzierung -Einschränkung der Lokomotion einzelner Zellen zu Gunsten der Bewegung von Zellverbänden -Problem der Selbstorganisation, d

untersucht Zusammenhänge zwischen Zustandsänderungen und energetischen Veränderungen

herrscht meist in einem geschlossenen System, Teilchen streben danach sich gleichmäßig zu verteilen, kann nur angestrebt werden sofern kein Gleichgewichtszustand vorliegt (Gradient)

Vorgang des Verteilens

Grad der Unordnung erhöht sich, Entropie nimmt zu (Phasenraumvolumen)

 

eine Komponente wird immer entfernt, Reaktion endet nie, da sich kein Gleichgewicht einstellt, weshalb der Organismus energiereiche Substrate aus der Umgebung aufnehmen muss (Fette, Kohlenhydrate, Proteine) um aktiv Energiegradienten  gegen die Tendenz zur Entropie aufzubauen, Entropie steigt außerhalb des Organismus,
aktive Energiegewinnung, Negentropie (negertive Entropie bildet Fließgleichgewicht (Ausgangsstoffe fließen ständig von außen nach, werden um- und abgebaut und die Endprodukte wieder abgegeben)
->Bsp. 1: Kaliumanreicherung in der Nervenzelle:
-Gradient beruht auf chemischer Energie die durch ATP gewonnen wird
-es wirken zwei Kräfte im Zellinneren und Zelläußeren: 1. Potenzialgradient (elektrische Kräfte durch Ungleichverteilung der Teilchen) + 2.Konzentrationsgradient ( Diffusionskräfte durch Ungleichverteilung der Teilchen)=elektrochemischer Gradient
-Aufbau Potenzialgefälle durch unterschiedliche Ionenverteilung (Kalium- und Proteinionen im Inneren, Natrium-, und Chloridionen im Äußeren), Ruhepotenzial -70mV
->Bsp. 2: Blutdruck:
geht um die Aktivität der glatten Muskulatur in den Gefäßen (Kontraktionen, ausgelöst durch Einstrom von Kalzium-Ionen führt zu Erhöhung des Blutdrucks)
Ohne Entropie fänden keine Reaktionen statt und die Zellen hätten keine Energie zur Verfügung


 

konkreter Ausschnitt aus der physischen Realität, in dem Interktionen stattfinden

müssen ihr inneres Gleichgewicht (Homöostase) gegenüber Einwirkungen aus der Außenwelt mit Hilfe von Regelungen (Soll- und Ist-Werte) aufrecht erhalten
->Ziel: Aufrechterhaltung und (Wieder-)Herstellung stabiles Organismus-Umwelt-Verhältnis und Anpassung

 

legt fest welche Proteine eine Zelle synthetisiert und damit legen sie Art und Funktion der Zelle fest, bestimmten Struktur- und Funktionseigenschaften, kodieren Peptid und Protein und haben ein Start- und Stopp-Codon, enthalten Basensequenz für Aminosäureketten aus denen Proteine/Peptide syntetisiert werden, Kontrollbereiche, die Transkriptionsfaktoren regulieren (ob, wann, wie lange ein Gen abgelesen wird, viel Anlage-Umwelt Regulation)

 

summe der in den Genen angelegten Erbanlagen, bilden den Rahmen für Auseinandersetzung mit Phänotyp

Umweltbedingungen, äußeres Erscheinungsbild

Gesamtheit der Erbinformationen

Desoxyribunukleinsäure, Träger der genetischen Information, Doppelhelix bestehend aus zwei sich gegenüberliegenden Zucker-Phosphat Strängen bestehend aus 4 verschiedene Nukleotiden (Adenin, Cytosin, Guanin, Thymin) zwischen denen die Bindung durch Basenpaare erfolgt, Reihenfolge der Nukleotide legt verschlüsselt genetische Information, 1,5% der DNA synthetisieren Proteine, der Rest besteht aus regulatorischen und nicht-kodierten Abschnitten

mögliche Zustandsform eines Gens, das  an einem bestimmten Ort auf einem Chromosom liegt

 

die von Mutter und Vater vererbten Allele tragen dieselben Erbmerkmale sind jedoch nicht identisch (denn genetisch verschieden)

 

(mischerbig): von Mutter und Vater wurden verschiedene Allele vererbt (dominant bzw. rezessiv, intermediär (Mischung rot x weiß=rosa), kodominant (rot x weiß = gepunktet)

 

ein mutiertes Allel kommt mit einer Häufigkeit von 1-2% in der Population vor

einzigartige Kombination der Genvarianten

Synthese von Proteinen auf Basis der genetischen Informationen

Kopie der DNA durch Aufspaltung der DNA Doppelhelix durch RNA Polymerasen, mRNA wird entlang des Strangs synthetisiert von3‘ nach 5‘und übernimmt den genetischen Code (in komplementäre Richtung 5‘-> 3‘)->RNA übertragt Information vom Zellkern ins Cytoplasma

RNA dient als Vorlage für die Synthese des Proteins im Ribosom, wo jedes Kodon in eine Aminosäure übersetzt wird und aus der fertigen Aminosäure ein Protein wird

 

DNA, in jeder Körperzelle (außer in der  Keimzelle, dort haploid) 46 Chromosomen (23 Paare, je 23 von  Mutter und Vater, diploider Chromosomensatz)

 

DNA, in jeder Körperzelle (außer in der  Keimzelle, dort haploid) 46 Chromosomen (23 Paare, je 23 von  Mutter und Vater, diploider Chromosomensatz)

 

nur ein einzelner DNA-Strang


 

1.Interphase: Zellwachstum, Replikation der DNA durch Trennung der Wasserstoffbrücken der DNA Doppelhelix (enzymatisch), Anlagerung der komplementären Nukleotide -> zwei identische DNA Doppelstränge (je ein alter, ein neuer)-> aus Ein-Chromatid-Chromosom wir ein Zwei-Chromatid-Chromosom, werden am Zentromer aneinander gehalten
2.Mitose:
2.1 Prophase: Vervollständigung der Verdopplung, Verkürzung der Chromosomen durch Schraubung (46-Zwei-Chromatid-Chromosomen), zwischen den Polen der Zelle bildet sich eine Krenteilungsspindel, setzt an den Zentriolen an und Kernmembran und Nukleolus lösen sich auf
2.2 Metaphase: Chromosomen ordnen sich in der Äquatorialebene an (Vorbereitung für Chromosomenteilung), Spindelfasern heften sich an das Zentromer
2.3 Anaphase: Chromatiden jedes Chromosoms werden getrennt und zu den gegenüberlegenden Zellpolen gezogen, je 46 Chromosomen
2.4 Telophase: Spindelfaser löst sich auf, Chromosomen gehen in langgestreckte Form zurück, Nukleolus und Kernhülle bilden sich neu, zwei Zellkerne sind entstanden, dazwischen bilden sich zwei Zellmembranen aus

3. Meiose:
Chromosomensatz der Ei- bzw. Samenzelle wird von 2n auf n geteilt (Reduktionsteilung, haploider Chromosomensatz), bei Verschmelzung der Ein- und Samenzelle entsteht wieder ein vollständiger Satz

DNA der Eltern wird kombiniert -> wichtigste Quelle für Variabilität, vorallem in der Meiose, da die Chromosomen so eng beeinander liegen

Vererbbahre Veränderung der genetischen Information, z.B. Defekt oder Vorteil durch z.B. Adaption (Merkmal setzt sich durch ->Evolution & natürliche Auslese/Selektion )

1. Genommutation: Änderung der Chromosomenzahl, entweder der komplette Chromosomensatz vervielfacht oder Abweichung einzelner Chromosomen
Bsp. Trisomie 21/Downsyndrom

2. Chromosomenmutation: mehrere Gene sind von Mutation betroffen durch:
2.1 Deletion: Verlust eines Chromosomenstücks
2.2 Duplikation: Verdopplung eines Chromosomenstücks
2.3. Inversion: Umkehr der Chromosomenstruktur
2.4 Translokation:  Austausch eines Chromosomenstücks
Bsp. Williams Syndrom

3. Punktmutation: ein Gen ist betroffen
3.1 Basensubstitution: Austausch eines Nukleotids (kann zu einer Kodierung einer anderen Aminosäure führen)
3.2 Basendeletion: Ausfall einzelner Nukleotide (Ableseraster kann sich verschieben, defektes Protein kann kodiert werden)
3.3 Baseninsertion: Einschub einzelner Nukleotide(Ableseraster kann sich verschieben, defektes Protein kann kodiert werden)
Bsp. Chorea Huntington, Spinale Muskeltrophie

Gregor Mendel

beschäftigt sich mit angeborenem/genetisch determiniertem, erlerntem Verhalten und der Kombination

Verhältnis aus genetisch determinierter Varianz zur Summe aus genetisch determinierter Varianz und umweltbedingter Varianz(Vererbung ist genetisch determiniert, wenn die umweltbedingte Varianz null ist)
Bsp. Angeboren: Reflexe, Reaktionen
Bsp. Genetisch determiniert: Augenfarbe (nicht die Augenfarben Variation sondern die Eigenschaft)

 

Phase in denen Dinge einfach erlernt werden können

Versucht evolutionstheoretische Prinzipien auf soziales Verhalten zu übertragen, Ziel eines jeden ist die Replikation seiner Gene