Biologie für Nichtbiologen - Glossar

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Abiogenese - Urzeugung, Erklärung der Entstehung von Leben aus Unbelebtem.
Actin - Teil des Cytoskeletts, bildet spiralige Fäden, an denen Myosinmotoren entlangwandern, Baustein der Muskeln
adaptive Radiation - schnelle Artbildung durch Besiedlung verschiedener ökologischer Nischen in einem neuen Lebensraum
aktiver Transport - Transport eines Moleküls über eine Membran entgegen dem chemischen Gradienten unter Aufwand von Energie
Allel - Variante eines Gens, z.B. bei einer Mutation entsteht aus dem Wildtyp- ein Mutanten-Allel
alpha-Helix - eine Sekundärstruktur von Proteinen, die spiralig und dadurch beweglich ist
amphipathisch - Moleküle, die hydrophobe und hydrophile Bereiche vereinigen (z.B. Membranlipide)
Anticodon - komplementäre Sequenz aus drei Nucleotiden auf der tRNS, das sich mit dem Codon auf der mRNS paart.
Aquaporine - Carrier für Wasser, erhöhen die Wasserpermeabilität von Membranen für schnelle Transportreaktionen
Archaeen - drittes Reich der Lebewesen neben Pro- und Eukaryoten. Die Archaeen kommen in Extremstandorten vor und entsprechen wohl den ältesten Lebensformen.
Atmungskette - Komplex aus Membranproteinen in der inneren Mitochondrienmembran, wo bei der Atmung ein Protonengradient entsteht, der dann die ATP-Synthase treibt.
ATP-Synthase - eines der wichtigsten Proteine dieser Erde, das an der inneren Mitochondrienmembran oder der Thylakoidmembran sitzt und einen elektrischen Gradienten (aus Protonen) dazu benutzt, das energiereiche ATP herzustellen, mit dem zahlreiche energieverbrauchende Reaktionen des Lebens angetrieben werden.

benthisch - festsitzende Lebensweise von wasserlebenden Organismen (Gegenbegriff zu planktisch)
beta-Faltblatt - eine Sekundärstruktur von Proteinen, die wellblechartig gefaltet und dadurch starr ist
Biofilmtheorie - Theorie, dass Leben an katalytische wirksamen Oberflächen von Pyriten entstand (alternativ zur Ursuppentheorie von Oparin und Haldane)

Carrier - Membranproteine, die den Durchfluss von Molekülen ermöglichen, die sonst nicht hindurchgelangen würden
Chitin - Baustoff der Zellwand von Pilzen und Insekten, Polymer, das aus Acetyl-Glucosamin besteht
Chlorophyll - Blattgrün, Pflanzenfarbstoff, besteht aus einem hydrophilen Porphyrinring, wo die Lichtreaktion der Photosynthese stattfindet und einem hydrophoben Phytolschwanz, mit dem der Farbstoff an der Thylakoidmembran verankert ist.
Chromatin - verpackte DNS im Zellkern, zum Ablesen (Transkription) muss sie ausgepackt werden, Name von chromos = Farbe, da man Chromatin histochemisch anfärben kann.
Citratcyklus - nach seinem Entdecker auch Krebszyklus genannt. Bildet energiereiches NADH durch Abbau von Acetat, dabei entsteht Kohlendioxid.
Codon - "Wort" auf der mRNS aus drei Nucleotid"buchstaben", das eine Aminosäure "bedeutet"
Coelom - Leibeshöhle, ein hydraulisch abgeschlossener, flüssigkeitsgefüllter Raum bei mehrzelligen Tieren, der als mechanisches Widerlager für Bewegungen dient
Cristae - Einstülpungen der inneren Mitochondrienmembran, wo die ATP-Synthase sitzt.
Cyclin - Protein, das in einem Komplex mit einer Kinase den Zellzyklus weiterführt. Nach dem Zellzyklusschritt wird es abgebaut, um eine Dauerteilung zu verhindern.

degenerierter Code - 20 Aminosäuren sind 64 mögliche Basentripletts zugeordnet, jedes Triplett entspricht eindeutig einer Aminosäure, aber eine Aminosäure kann von mehreren Tripletts kodiert sein.
Destruenten - in Ökosystemen Organismen, die von den Überresten anderer Organismen leben.
Deuterostomier - Gruppe der Metazoa, wo der Urmund zum After wird, der Mund entsteht sekundär als Durchbruch gegenüber. Die "Wirbeltiere"
differentielle Genexpression - Modell der Entwicklung, wonach alle Zellen zwar denselben Satz an Genen erhalten, aber unterschiedliche Teile davon aktivieren.
diploid - mit einem doppeltem Chromosomensatz (je ein Chromosom von Vater und Mutter) ausgestattet.

Ektoderm - Außenschicht des Metazoen-Keims, dazu zählen Haut, Nervengewebe, Magen. Gegensatz Entoderm und Mesoderm
Entoderm - Innenschicht des Metazoen-Keims, dazu zählen Darm und innere Organe. Gegensatz Ektoderm und Mesoderm
Endoplasmatisches Reticulum - Membransystem, das das Innere eukaryotischer Zellen durchzieht. Stapel des ER bilden die Kernhülle, vom ER knospen Vesikel ab, die Stoffe zum Golgi-Apparat bringen, von wo sie weiter transportiert werden
Endosomen - Vesikel, die durch Einstülpung an der Zellmembran entstehen und Dinge in die Zelle aufnehmen.
Endosymbiontentheorie - auf Mereschkowskij und Margulis zurückgehende Theorie, dass Mitochondrien und Plastiden durch Endosymbiose von freilebenden Prokaryoten entstanden sind, dies erklärt die eigene (prokaryotische) DNS dieser Organellen, ihre eigenen (prokaryotischen) Ribosomen und ihre doppelte Membran.
Endproduktrepression - Fall der Gensteuerung, bei dem ein Operon durch das (gebildete) Endprodukt abgeschaltet wird. Beispiel: Tryptophan-Synthese
Enterotyp - genetisch festgelegte Disposition, einen bestimmten Darmflora-Typ zu beherbergen. Beim Menschen lassen sich drei Arten von Darmflora feststellen, die durch bestimmte, gleichbleibende Kernorganismen charakterisiert ist, zu denen sich verschiedene Begleitarten gesellen können. Welche dieser drei Typen sich in einem Menschen ansiedeln kann, ist genetisch festgelegt.
Entwicklung - Der Vorgang, wie aus einer Zelle ein Organismus (eine funktionelle Einheit) entsteht, in der Regel mit Zelldifferenzierung verbunden
Epigenese - Modell der Entwicklung, wo die Gestalt des Organismus erst durch Wechselwirkungen der Teile des Embryo entsteht.
Eukaryoten - Organismen, bei denen die DNS in einem Zellkern vom Cytoplasma getrennt ist: Pilze, Pflanzen und Tiere
Exon - Diejenigen Genstücke von Eukaryoten, die tatsächlich in Protein übersetzt werden (unterbrochen von nicht kodierenden Introns, die beim Spleißen der mRNS herausgeschnitten werden)

Fluid-Mosaic Model von Singer und Nicholson beschreibt die Membran als flüssige Matrix, worin Proteine mosaikartig eingebettet sind.

G0-Phase - zeitweise oder stabile Unterbrechung des Zellzyklus (G steht für gap), wenn eine Zelle sich differenziert (Nervenzellen sind in G0)
Gastrula - Entwicklungsstadium bei allen vielzelligen Tieren, wo sich an einem Pol der Urmund einstülpt. Dadurch entsteht ein inneres Keimblatt (Entoderm), was später den Darm bildet.
Generation - Folge von >1 Mitose zwischen Meiose und Befruchtung
genetic drift - zufällige Einflüsse auf die genetische Zusammensetzung einer Population, die nichts mit fitness zu tun haben. Spielt vor allem bei kleinen Populationen eine Rolle.
Glucose - Baustein von Stärke und Cellulose, kann durch Wasserabspaltung verknüpft werden. Wenn die OH-Gruppe dabei nach unten zeigt, entsteht eine a-Verknüpfung (die Zuckerreste sind gleich orientiert, es entsteht eine Spirale: Amylose), wenn sie nach oben zeigt, entsteht eine b-Verknüpfung (jeder zweite Zuckerrest ist gedreht, es entsteht eine gestreckte Konfiguration, Cellulose).
Glycocalyx - "Zuckerkelch", die zuckerhaltige Außenschicht tierischer Zellen (entsteht durch Glycolipide und Glycoproteine)
Golgi-Apparat - dynamisches Organell aus Membranstapeln, wo Proteine, die vom ER kommen, prozessiert werden
Griffith-Versuch - Nachweis der bakteriellen Transformation, wobei harmlose R-Stämme des Lungenentzündungserregers durch abgetötete S-Zellen tödlich wurden.
Gruppenselektion - Selektion einer Gruppe von Individuen aufgrund einer Eigenschaft, die alle Individuen besitzen (z.B. Schwarmbildung)

Hämophilie - Bluterkrankheit (wird rezessiv X-chromosomal vererbt)
Heterochronie - zeitliche Verschiebung von Entwicklungsvorgängen, führt zu Veränderungen des Bauplans
Heterocyste - stickstoff-fixierende Zelle der Cyanobacterien ("Blaualgen"), die keine Photosynthese betreibt und von den Nachbarn mit Assimilaten versorgt werden muss.
Histone - Proteine, die an die DNS binden und sie zu Knäueln (Nucleosomen) "verpacken"
Hybridisierung - Paarung spiegelbildlicher DNS- oder RNS-Abschnitte zu stabilen Doppelsträngen

Intron - nicht-kodierende Abschnitte der DNS, die in die kodierende Sequenz eingefügt sind und vor der Translation durch Spleissen herausgeschnitten werden. Diese Stücke steuern dann das Ablesen weiterer Gene, sind also eine Art Sprache für die gegenseitige Kommunikation der Gene.

K-Strategie - ökologische Strategie von Organismen, die auf nachhaltige Nutzung der Resourcen bei langsamer Vermehrung abzielt
Kern-Plasma-Relation - Schwellenwert von Plasma pro DNS, bei dessen Überschreiten eine Zellteilung eingeleitet wird.
Kompartiment - durch eine Membran umschlossener Reaktionsraum im Innern einer Zelle
Konsumenten - in der Ökologie die Organismen, die durch Fressen anderer Organismen ihre Energie gewinnen
Kopplung - wenn die Allele zweier Merkmale gemeinsam vererbt werden, spricht man von genetischer Kopplung. Deutung: die Gene für die beiden Merkmale liegen auf einem Chromosom.
Kormus - Grundbauplan aller höheren Landpflanzen (Farne und Samenpflanzen) aus stabförmigen Elementen (Telomen), die aus Leitgewebe, Parenchym und Epidermis bestehen
Krebscyclus - Synonym für den Citratzyklus in den Mitochondrien (nach seinem Entdecker Hans Krebs)
Kulturelle Evolution - Artentwicklung, die nicht auf genetischer Vererbung beruht, sondern auf Tradition. Für den Menschen wichtiger als biologische Evolution.

Latenzproblem - Problem der Vererbungslehre, dass Kinder manchmal Eigenschaften zeigen, die bei keinem der Eltern sichtbar sind (rezessive Vererbung)
Lipid Raft - "Fettflösschen", Bereiche der Membran mit einem hohen Gehalt an gesättigten Fettsäuren (daher verdickt), wo zahlreiche Signalmoleküle (z.B. Rezeptoren) versammelt sind.

Meiose - Sonderform der Mitose, wobei in der ersten Prophase Stücke von mütterlichen und väterlichen Chromosomen ausgetauscht werden und in der zweiten Teilung durch Ausfallen der DNS-Synthese die DNS-Menge halbiert wird. Kernstück der Sexualität
Mikrobiom - Gesamtheit der Mikroorganismen eines Lebensraums, z.B. Darm-Mikrobiom, Haut-Mikrobiom oder Boden-Mikrobiom
Mikrotubuli - rohrförmige Polymere aus Tubulin, an denen Kinesin und Dynein-Motoren entlanglaufen, Grundlage der Geißelbewegung
Miller-Experiment - Experimentelle Simulation der Situation auf der Urerde, dabei entstanden aus einfachen Molekülen komplexe Biomoleküle wie Aminosäuren, Nucleotide und Zucker
Mimikry - Nachahmung von Organismen durch andere Organismen zum Zwecke der Tarnung
Mitochondrien - Zellorganellen, in denen die Atmung stattfindet, entstanden aus freilebenden Bakterien und haben daher eigene DNS und Ribosomen
Mitose - Teilung des Zellkerns, in der Regel mit einer Teilung der ganzen Zelle (Cytokinese) verbunden.
Modellorganismus - ein experimentell gut zugänglicher Organismus, an dem man beispielhaft bestimmte Fragestellungen stellvertretend für andere untersuchen kann. Zum Beispiel hat man am Modellorganismus Hefe stellvertretend für die Eukaryoten den Ablauf des Zellzyklus untersucht.
Modularisierung - Bauplan aller Lebewesen aus Elementen, die wiederholt und abgewandelt werden (Telome der Pflanzen, Segmente der Tiere, Gliedmaßen)
Musterbildung - bei der Entwicklung die Herausbildung einer geordneten Anordung von Elementen
Mutation - zufällige Veränderung der DNS-Sequenz, führt zumeist zu einer veränderten Abfolge der Aminosäuren im davon kodierten Protein

Nische - der "Beruf" eines Organismus in einem Ökosystem, also die Überlebensstrategie, die verfolgt wird.
Nucleotide - von nucleus (lat. Kern), chemische Bausteine von DNS und RNS, bestehen aus einer heterozyklischen Base und einem Zuckerphosphat (DNS Desoxyribose, RNS Ribose)

ökologische Potenz - Bandbreite eines Organismus, die aufgrund seiner Physiologie und der Konkurrenz mit anderen Arten möglich ist.
Operon - Einheit aus mehreren Genen, die gemeinsam für eine Funktion notwendig sind und durch denselben Promotor gesteuert werden.
Osmose - Volumenänderungen von membranumschlossenen Räumen (Zellen), weil Wasser durch die Membran kann, Salze oder Zucker aber nicht.

Parazoa - Schein-Vielzeller, Kolonien aus Einzelzellen, die nicht wirklich ein Ganzes bilden (z.B. Schwämme)
Pasteurisierung - Verfahren zum Abtöten von Mikroorganismen durch Abkochen und anschliessender Isolierung von Neuinfektion durch Versperren des Luftzugangs
PCR - Polymerase Ketten (chain) Reaktion. Wichtiges Verfahren der Molekularbiologie, bei dem bestimmte DNS-Stücke mithilfe von hybridisierenden kurzen Erkennungssequenzen (Oligonucleotidprimern) vervielfacht werden. Man benutzt dazu hitzestabile Polymerasen, die das DNS-Stück zwischen den Erkennungssequenzen verdoppeln. Danach wird die gebildete DNS neu aufgeschmolzen und der Schritt wiederholt.
Phloëm - sprich Phlo-em, Leitelement der Kormophyten, das Assimilate von den Blättern zu den Verbrauchsorganen bringt.
Phospholipide - Bausteine der Membran, bestehen aus einem Glycerolrest, wo zwei OH-Gruppen mit Fettsäuren, die dritte OH-Gruppe über eine Phosphatgruppe mit einem weiteren Molekül verestert ist.
Photosysteme - Komplexe aus Chlorophyll, Proteinen und Antennenpigmenten (Carotinoiden) in der Thylakoidmembran, wo die Lichtreaktionen der Photosynthese stattfindet. Viele Chlorophylle sind zu Lichtsammelkomplexen vereinigt, wobei nach Anregung ein Strom ans Reaktionszentrum des Photosystems fließt und von dort die weiteren Membranvorgänge gestartet werden.
physiologische Potenz - Bandbreite eines Organismus, die aufgrund seiner Physiologie möglich ist
planktisch - freischwebende Lebensweise von wasserlebenden Organismen
Plasmodesmen - plasmatische Verbindung pflanzlicher Zelle, mikroskopische sichtbar als "Tüpfel".
Plasmolyse - Sonderfall der Osmose, wobei Zellen in einem hypertonischen Medium (Zucker- oder Salzlösung) Wasser verlieren und schrumpfen
Plastiden - semiautonome Organellen pflanzlicher Zellen mit eigener DNS und eigenen Ribosomen, die für die Photosynthese (Chloroplasten) verantwortlich sind, aber auch noch andere Stoffwechselwege (Carotinoidsynthese, Stärkebildung) beherbergen. Diese anderen Stoffwechselwege können gewebsabhängig hochgeregelt sein, wodurch Chromoplasten und Amyloplasten entstehen. Die Plastiden leiten sich von prokaryotischen Cyanobakterien ab.
Polarität - eine "Richtung" von Faktoren, die Entwicklung steuern
Präformation - Modell der Entwicklung, wo die Gestalt des Organismus schon vorgeformt im Ei vorliegt
Produzenten - in ökologischen Systemen die Organismen, die photosynthetisch Energie binden
Prokaryoten - Organismen, bei denen die DNS frei vorliegt, haben also keinen Zellkern - Bakterien und Cyanobakterien
Protostomier - Tiergruppe, bei der der Urmund der Gastrula zum Mund wird - die "Wirbellosen"
Purine - Nucleotidbasen mit zwei Ringen (Adenin und Guanin)
Pyrimidine - Nucleotidbasen mit einem Ring (Cytosin und Thymin bzw. Uracil)

r-Strategie - ökologische Strategie von Organismen, die auf schnelle Vermehrung und Überdauerung abzielt
Replikation - Verdopplung der DNS
Restriktionsenzyme - Werkzeug der Molekularbiologie, Enzyme, die DNS gezielt an bestimmten Erkennungsstellen schneiden
Rhinogradentier - in der Karlsruher Biologie entdeckte Organismengruppe, die über adaptive Radiation ein pazifisches Archipel besiedelte, leider ausgestorben.
Ribosom - Organell, an dem im Cytoplasma die Translation stattfindet, besteht aus Protein und rRNS
RNS-Welt - Hypothese, dass vor der DNS-Protein Welt von heute Lebensformen mit RNS als Erb- und Enyzmsubstanz vorherrschten. Die RNS-Natur von rRNS, mRNS und tRNS gilt als wichtiger Beleg für dieses Modell.

Selektion - die Auswahl einer begrenzten Zahl von Individuen für die Fortpflanzung. Dies kann durch einen Züchter geschehen (Zuchtwahl), der bestimmte Individuen aussucht und miteinander verpaart. Darwins Geniestreich war die Erkenntnis, dass unter natürlichen Bedingungen die Umwelt die Rolle des Züchters übernimmt (natural selection - natürliche Zuchtwahl), wodurch die Zweckmäßigkeit von Lebewesen erklärt werden kann.
Semipermeabilität - Halbdurchlässigkeit von Membranen, Wasser und kleine apolare Moleküle gelangen hindurch, große Moleküle und Ionen nicht
sexuelle Selektion - Auswahl des Geschlechtspartners durch das andere Geschlecht aufgrund von besonderen Merkmalen, die etwas über die fitness aussagen und zu einem sexuellen Dimorphismus führen.
Soma - bei der Entwicklung entstehende Zell-Linien, die nicht an der Fortpflanzung teilnehmen und daher sterblich sind.
Spaltungsregel - auch 2. Mendelgesetz: bei der Selbstung von Heterozygoten (Aa) spaltet sich die Nachkommenschaft nach 1:2:1 in AA, Aa und aa auf.
Speziation - Artbildung, zumeist allopatrisch (nach geographischer Auftrennung einer Population)
Spleißen - Herausschneiden von Introns aus der abgelesenen mRNS. Nur bei Eukaryoten (Prokaryoten haben keine Introns).
Substrataktivierung - Fall der Gensteuerung, bei dem ein Operon durch den (umzusetzenden) Ausgangsstoff angeschaltet wird. Beispiel: Lactose-Abbau
synaptonemaler Komplex - molekularer Reißverschluss, der mütterliche und väterliche Chromosomen passgenau nebeneinander legt - Voraussetzung für die Meiose

Telom - Baumodul aller höheren Landpflanzen (Kormophyten) bestehend aus Leitbündel, Parenchym und Epidermis
Thylakoidmembran - innere Membran des Chloroplasten, zu Stapeln (Grana) aufgeschichtet. Hier findet die Lichtreaktion der Photosynthese statt.
Transkription - Ablesen der mRNS von der DNS (passiert im Zellkern)
Translation - Übersetzen der mRNS in Protein (passiert im Cytoplasma an den Ribosomen)
Transpiration - von lat. trans hindurch, spirare atmen, Verdunstung von Wasser durch die Blätter (beim Menschen: Schwitzen)
Treibhauseffekt - die durch menschliche Aktivität hervorgerufene Erwärmung des Klimas, die auf die Anreicherung von Treibhausgasen (Kohlendioxid, Stickoxide, Methan) in der Atmosphäre zurückgeht
Turgor - Wanddruck der Pflanzenzellen, entsteht durch Osmose, wodurch sich die Zelle ausdehnt und auf die Wand einen Druck ausübt, der das Wachstum antreibt.

Uniformitätsregel - auch 1. Mendelgesetz: bei der Kreuzung zweier homozygoter Eltern (AA mit aa) entstehen einheitliche Nachkommen (Aa)
Urzeugung - Entstehung von Leben aus Unbelebtem (Abiogenese)

Variation - die genetische Unterschiedlichkeit von Individuen einer Population, Voraussetzung für die Evolution
Vektoren - ringförmige DNS-Stücke von Bakterien, auf denen einzelne Gene für bestimmte Eigenschaften weitergegeben werden können. Diese wurden für molekularbiologische Zwecke umgebaut, um Gene von Interesse vervielfältigen und auf andere Organismen übertragen zu können.
Xylem - Wasserleitungsgewebe der Kormophyten, verholzt, transportiert Wasser und Mineralien von der Wurzel nach oben
Zelltheorie - von Schwann und Schleiden aufgestellte Theorie, dass Leben immer in zellulärer Form organisiert ist und dass Zellen nur aus ihresgleichen entstehen können.