Biologie I an der Universität Hohenheim

Karteikarten und Zusammenfassungen für Biologie I an der Universität Hohenheim

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Wie funktioniert die Hierarchie und der biologischen Ordnung?

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Aus welchen Bausteinen bestehen fast alle Organismen ausschließlich?

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Radioaktives Zerfallsgesetz?
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Was für Arten radioaktiven Zerfalls gibt es?

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Was ist Immunocytochemie?

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Wei funktioniert der Nachweis von 14C und wie wird das Isotop gebildet?

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Was ist PET (Positronen-Emissions-Tomographie)?
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Wie lässt sich die Syntheserate der DNA-Polymerase bestimmen?

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Was sind Energieniveaus von Elektronen?

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Wie entsteht Fluoreszenz?

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Was sind Isotope?
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Was ist der Massendefekt?

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Biologie I

Wie funktioniert die Hierarchie und der biologischen Ordnung?
  • Vom Atom zum Organismus
  • Emergente (neue) Eigenschaften jeder Organisationsebene
  • Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile

Biologie I

Aus welchen Bausteinen bestehen fast alle Organismen ausschließlich?
  • Wasser
  • Anorganische Ionen
  • DNA
  • Proteine
  • Lipide
  • Zucker
  • Stoffwechsel-Metabolite

Biologie I

Radioaktives Zerfallsgesetz?
Zahl der Atome eines best. Isotops N(t) entspricht der Ausgangszahl des Isotops N(0) mal e hoch -zerfallskonstante des Isotops (lamda) mal Zeit (t)

Biologie I

Was für Arten radioaktiven Zerfalls gibt es?
Alpha Zerfall: 
Beispiel: Uran zerfällt zu Thorium und setzt dabei ein Alpha-Teilchen frei

Beta- Zerfall:
Beispiel: 14C Isotop wandelt ein Neutron in ein Proton um, dadurch entsteht N und ein elektron wird frei

Beta+ Zerfall:
Beispiel: 13N-Isotop wandelt ein Proton in ein Neutron um, dadurch entsteht 13C-Isotop und ein Positron

gamma Strahlung: 
Wellenlänge unter 0,5nm mit sehr viel Energie; entsteht wenn ein angeregter Atomkern in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt.

Biologie I

Was ist Immunocytochemie?
  • Dient der Lokalisierung von Proteinen im Gewebe
  • Mithilfe von Antikörpern mit fluoreszierenden Farbstoff
  • Die Antikörper binden spezifisch an die gesuchten Protein, welche dadurch fluoreszieren und so leichter zu Lokalisieren sind 

Biologie I

Wei funktioniert der Nachweis von 14C und wie wird das Isotop gebildet?
Bildung:
  • Neutronen entstehen durch Kollision von Kosmischen Strahlen der Sonne mit Atomkernen in der äußeren Atmosphäre 
  • Neutronen treffen auf Stickstoff, ersetzen dort ein Proton, wodurch das 14C-Isotop plus ein freies Proton entsteht (später zerfällt 14C wieder zu N als Beta-minus Zerfall)
  • 14C und O2 Verbinden sich zu radioaktivem CO2, dieses CO2 wird von Pflanzen assimiliert, welche dann von Tieren gefressen werden
  • Nach dem Tod von Pflanze oder Tier zerfällt 14C mit einer Halbwertszeit von 5730 Jahren
  • Aus dem Verhältnis von 14C und dem gängigen 12C lässt sich das Alter des Organismuses bestimmen
  • Bei lebendigen Tieren kommt auf jedes 14C-Atom 1,2 • 10^-12 12C-Atome; je älter der Organismus desto höher ist dieser Wert

Biologie I

Was ist PET (Positronen-Emissions-Tomographie)?
  • Hilft z.B. bei der Krebsdiagnose
  • Dabei werden emittierte Positronen (z.B. 18-Fluor-Desoxyglucose) ausgesandt. 
  • Diese Positronen kollidieren mit Elektronen, wobei Lichtphotonen freigesetzt werden
  • Dies kann nachgewiesen werden und da dieser Vorgang in stoffwechselaktiven Gebieten stattfindet, lässt sich so das Krebsgeschwür lokalisieren 

Biologie I

Wie lässt sich die Syntheserate der DNA-Polymerase bestimmen?
  • Mischung aus DNA und radioaktiv markierten N-Atomen 
  • Im  Laufe der Zeit entnimmt man gelegentlich Proben der Mischung
  • Je nachdem wie früh die Probe entnommen wurde, befinden sich weniger N-Isotope oder wenn sie später entnommen wurde mehr N-Isotope in der Mischung
  • Aus diesen Werten lässt sich dann die Syntheserate bestimmen 

Biologie I

Was sind Energieniveaus von Elektronen?
  • Je nach Abstand zum Kern haben Elektronen unterschiedliche Energieniveaus
  • Diese Enrgieniveaus werden auch Elektronenschalen genannt
  • Je weiter weg vom Kern ist die Energie größer 

Biologie I

Wie entsteht Fluoreszenz?
  • Ein Elektron im Grundzustand wird durch kurzwellige Anregungsstrahlung (hv)  in elektrisch angeregte Schwingungszustände versetzt
  • Bei der Rückkehr in den Grundzustand entstehen längerwellige Photonenstrahlen, die sich durch Fluoreszenz bemerkbar machen
  • Diese Strahlen sind längerwelliger als die Anregungsstrahlung, da neben Photonen auch Wärme entsteht, was auch Energie kostet

Biologie I

Was sind Isotope?
Atome mit gleichen chemischen Eigenschaften, gleicher Ordnungszahl aber unterschiedlicher Zahl an Neutronen. Isotope können stabil oder radioaktiv sein

Biologie I

Was ist der Massendefekt?
Die Maße eines Atoms (aus Neutronen und Protonen) ist in Realität kleiner als sie sein sollte. Dies liegt daran, dass ein Teil der Masse in Energie umgewandelt wird um den Atomkern zu stabilisieren.
-> Einsteins Relativitätstheorie 
Als Lösung wird das 12C Atom mit 12u gleichgesetzt, wonach alle anderen Massen  berechnet werden. 

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