Biologie 12 ETS Tönning
Wiederholung von Inhalten aus der 11. Jahrgangsstufe
Biologischer Artbegriff:
Nur Angehörige einer Art können sich paaren und fruchtbare Nachkommen hervorbringen.
Artbildung
Aus einer Ausgangsart entstehen immer zwei Folgearten.
Die Ausgangspopulation wird getrennt und beide Teilpopulationen entwickeln sich voneinander unabhängig weiter.
Homologie und Analogie
Homologe Organe lassen sich auf einen gemeinsamen Grundbauplan zurückführen (Beispiel: Vorderextremitäten der Wirbeltiere).
Analoge Organe haben sich unabhängig voneinander entwickelt bei ähnlichem Aussehen bzw. ähnlicher Funktion (Beispiele: Linsenauge von Wirbeltieren und wirbellosen Tieren).
Definition Biologie
Nach der Wikipedia:
Biologie (von altgriechisch βίος bíos, deutsch ‚Leben‘ und -logie ‚Lehre‘, abgeleitet aus altgriechisch λόγος lógos) ist die Wissenschaft von den Lebewesen und befasst sich mit allgemeinen Gesetzmäßigkeiten des Lebendigen, speziellen Besonderheiten der Lebewesen, ihrem Aufbau, Organisation und Entwicklung sowie ihren vielfältigen Strukturen und Prozessen.
Kennzeichen des Lebendigen
Viren sind in diesem Sinne also keine Lebewesen!
Hier ist ein Erklärvideo dazu.
Wiederholung wichtiger Elemente aus der Jahrgangsstufe 11
Ökologie
Umweltfaktoren
Abiotische Umweltfaktoren:
· Temperatur
· Luftdruck
· pH-Wert
· Bodenbeschaffenheit
Biotische Umweltfaktoren:
· Feinde
· Beute, Nahrung
· Konkurrenten
· Parasiten (und Krankheitserreger)
· Symbionten etc.
Zu den Biotischen Umweltfaktoren:
Symbiose: Lebensgemeinschaft zweier Organismen unterschiedlicher Art zu beiderseitigem Nutzen.
Beispiel: Seeanemone / Einsiedlerkrebs
Honigdachs / Honigkuckuk
Parabiose (einseitiges Nutznießertum):
Eine Art hat einen Nutzen, die andere keinen Schaden (aber auch keinen Nutzen).
Beispiel: „Mitbewohner“ im Ameisennest
Parasitismus:
Ein Parasit ist ein Organismus, der einen Organismus einer anderen Art (seinen Wirt) schädigt, auf seine Kosten lebt und sich von ihm ernährt.
Beispiel: Rinderbandwurm (dauerhafter (stationärer) Innenparasit)
Stechmücke (temporärer Außenparasit)
Kommt der Wirt in jedem Fall dabei ums Leben, spricht man von einem Parastoid.
Räuber-Beute-Beziehung
Lotka-Volterra-Regeln
(Gelten nur uneingeschränkt, wenn der betreffende Räuber nur diese Beute frisst und für die Beute der einzige Fressfeind ist!)
Regel 1: Die Größe der Populationen von Räuber und Beute schwanken bei konstanten Bedingungen periodisch. Dabei folgt das Maxima der Räuberpopulation auf das Maxima der Beutepopulation.
https://www.biologie-schule.de/lotka-volterra-regeln.php
Regel 2: Die Populationsgrößen beider Einzelpopulationen schwanken konstant um einen festen Mittelwert. Dabei liegt der Mittelwert der Beutepopulation stets über dem der Räuberpopulation.
Regel 3: Werden Räuber-, als auch Beutepopulation gleichermaßen in ihrer Populationsgröße dezimiert, so erholt sich die Beutepopulation stets schneller als die Räuberpopulation.
Zum biotischen Faktor Konkurrenz
· Interspezifische Konkurrenz zwischen Angehörigen unterschiedlicher Arten. (z.B. Blaumeise, Kohlmeise).
· Intraspezifische Konkurrenz zwischen Angehörigen derselben Art.
(z.B. Heuschrecken)
Konkurrenzausschlussprinzip
Arten mit identischen Ansprüchen an ihre Umwelt können auf Dauer nicht im selben Lebensraum ebeneinander existieren.
Konkurrenzvermeidung
Die Arten weichen diesem Druck aus, indem sie z.B. das Nahrungsspektrum erweitern.
Exkurs: Coronavirus SARS-CoV-2
Hier ist ein Artikel aus der Wikipedia
Bakterien - Prokaryoten
Bedeutung der Bakterien
Typen von Bakterien - Einteilung nach ihrer Form
Erklärfilm Bakterien studiflix
Die Entstehung des Lebens auf der Erde
Chemische Evolution
Urey bewiesen schon 1953, dass unter bestimmten Umständen aus anorganischen Stoffen organische Stoffe entstehen können. Um die Uratmosphäre zu rekonstruieren, stellte Miller in seinem System den Ozean als einen Kolben brodelnden Wassers und die Atmosphäre als einen mit elektrischen Entladungen durchzogenen Kolben, gefüllt mit Methan, Ammoniak, Wasserstoff und Wasserdampf dar. In dieser so genannten Ursuppe entstanden nach mehreren Tagen unter elektrischer Spannung in Form von Blitzen zahlreiche organische Moleküle wie Aminosäuren, Zucker und niedere Carbon- und Fettsäuren.
Mehr Informationen und Abbildung zum Miller-Urey-Experiment
Der Versuch weist tatsächlich nach, dass aus kleinen anorganischen Verbindungen unter diesen Bedingungen größere organische Moleküle entstehen können.
Der Versuch weist nicht die Entstehung des Lebens nach!
Problem: Für die Herstellung des ersten Proteins brauchten wir ein Protein (Enzym)!
Prinzip der sparsamsten Erklärung:
Man geht immer von der einfachsten plausiblen Erklärung für ein Phänomen aus, so lange, bis diese widerlegt ist.
Chemie der Biomoleküle
Kohlenhydrate
Kohlenhydrate haben die allg. Formel: Cm(H2O)n [oft vereinfacht:
Cn(H 2O)n]
die bekanntesten Kohlenhydraten sind die Zucker.
Hier geht es zu einem Wiki-Book zum Thema Kohlenhydrate.
Hier ist ein kurzes Erklärvideo
Glucose- (bzw. Aldehyd-) Nachweis durch die Fehlingprobe
Fette
Fette sind chemisch gesehen Ester als Glycerin und Fettsäuren.
Hier gibt es weitere Informationen zum Thema Fette.
Hier ein Video von the simple club
Proteine
Proteine bestehen aus ihren Bausteinen, den Aminosäuren.
Diese sind in einer bestimmten Reihenfolge miteinander verbunden (Aminosäuresequenz). Daraus ergibt sich die sogenannte Primärstruktur des Proteins.
Der räumliche Bau resultiert aus der Sekundär- und der Tertiärstruktur.
Einige Proteine bestehen aus mehreren Untereinheiten. Dann spricht man noch von einer Quartärstruktur des Proteins.
Hier geht es weiteren Informationen zum Thema Proteine.
Hier ist ein Video von the simple club
Transportvorgänge durch Biomembranen
einfache Diffusion
kleine Moleküle wie Wasser und einige Ionen können die Membran einfach durchdringen
Passiver Transport
· durch Kanalproteine: kanalvermittelte (erleichterte) Diffusion
· durch Carrier: carriervermittelte (erleichterte) Diffusion (z.B. Glucose)
Aktiver Transport
· primär aktiver Transport (unter Energieverbrauch)
· sekundärer
aktiver Transport: Transport mit einem weiteren Molekül:
Symport: in eine Richtung
Antiport: in unterschiedliche Richtungen
Endocytose (Stoffaufnahme) und Exocytose (Stoffabgabe)
· Endocytose (Aufnahme)
Die Partikel werden dabei in Membranbläschen (Vesikel) gepackt.
Phagocytose: Aufnahme von großen Partikeln
Pionocytose ("Zelltrinken"): Aufnahme von Flüssigkeitströpfchen
· Exocytose (Abgabe)
In ein Schälchen gibt man etwas Wasser und einen Tropfen konzentrierte Farbstofflösung.
Beob.: Im Laufe der Zeit ist der Farbstoff gleichmäßig verteilt.
Deutung:
Diffusion: Durch die Eigenbewegung der Teilchen (Brownsche Molekularbewegung) kommt es zu einer Durchmischung der Teilchen bis hin zu einer ganz gleichmäßigen Verteilung.
Die Diffusionsgeschwindigkeit ist abhängig von der Art des Stoffes, der Tempertatur und dem Konzentrationsunterschied.
Osmose:
Eine gerichtete Diffusion durch eine teildurchlässige (semipermeable) Membran nennt man Osmose. Sie erfolgt immer entgegen dem Konzentrationsgradienten.
Den entstehenden Druck nennt man osmotischen Druck.
Diffusion und Osmose finden auch beim passiven Stofftransport in Lebewesen statt!
Hypertonisch - hypotonisch - isotonisch
Eine isotonische Lösung besitzt die gleiche Konzentration an gelösten Teilchen wie das Zellinnenmedium (0,9%).
Eine hypertonische Lösung ist höher konzentriert, eine hypotonische Lösung ist niedriger konzentriert.
Plasmolyse und Deplasmolyse
Unter Plasmolyse versteht man bei pflanzlichen Zellen die Schrumpfung des plasmatischen Inhalts einer Zelle, wobei sich die Zellmembran von der Zellwand löst.
Hier gibt es weitere Informationen.
Hier gibt es einen Film der die Plasmolyse in Echtzeit zeigt auf you tube.
Hier ist ein Film von Plasmolyse und Deplasmolyse am Beispiel der roten Zwiebel
hypertonisch – Lösung höher konzentriert als Zellinnenmedium
hypotonisch - Lösung geringer konzentriert als Zellinnenmedium
isotonisch - Lösung gleich konzentriert wie das Zellinnenmedium
Beispiele für Osmose in der Tier- und Pflanzenwelt
Enzyme
Enzyme sind Biokatalysatoren. Sie beschleunigen chemische Reaktionen im lebendigen System der Zelle (oder ermöglichen sie erst), indem sie die Aktivierungsenergie herabsetzen (AE= Energie, die benötigt wird um eine Reaktion in Gang zu bringen.
Wie hängt der Bau von Enzymen mit deren Funktion zusammen?
Wirkung von Enzymen
Enzyme sind
· substratspezifisch (können nur ein bestimmtes Substrat umsetzen vgl. Schlüssel-Schloss-Prinzip)
· wirkungsspezifisch (das Enzym kann mit dem Substrat nur eine bestimmte Reaktion durchführen)
Hier ist ein Lernvideo zu den Enzymen
Modell der Enzymwirkung nach Michaelis und Menten
1. Freies Enzym und Substrat: Nach dem Schlüssel-Schloß-Prinzip paßt das Substrat ins aktive Zentrum des Enzyms.
Als Affinität bezeichnet man die Wahrscheinlichkeit der Enzym- Substrat-Komplexbildung, abhängig von der "Paßform".
2. Enzym-Substrat-Komplex: Instabile Zwischenbindung, in der das Substrat seinen metastabilen Charakter verliert, und zum Produkt zerfällt.
3. Enzym und Produkt: Das Produkt verläßt das Enzym. Enzym ist frei.
E + S <==> [ES] ---> E + P
Hier ist eine Abbildung hierzu
Als Enzymaktivität (Wechselzahl/Umsetzungsgeschwindigkeit) bezeichnet man die Anzahl der umgesetzten Substratmoleküle pro min.
Abhängigkeit der Enzyme von...
1. der Temperatur:
Enzyme haben ein Temperaturoptimum. Wird die Temperatur erhöht, steigt nach der RGT-Regel zwar die Reaktionsgeschwindigkeit von enzymkatalysierten Prozessen, wird dann aber durch die Temperaturempfindlichkeit des Enzyms begrenzt.
Wird diese zu hoch, denaturiert das Enzym, das heißt durch die hohe Temperatur wird de Tertiärstruktur des Enzyms zerstört.
Hier sind weitere Informationen
2. dem pH-Wert (Säure-Basen-Wert):
Der pH-Wert verändert die Tertiärstruktur und damit die Affinität, da die Säure (H-Ionen) die H-Brücken zerstört.
Hier sind weitere Informationen
3. Abhängigkeit der Enzyme von der Substratkonzentration
Mit steigender Substratkonzentration nimmt die Enzymaktivität zunächst stark dann immer weniger stark zu und nähert sich dann einem Maximumwert (Sättigungskurve).
Km = Michaelis-Menten-Konstante, sie bezeichnet die Substratkonzentration, die notwendig ist, um die Hälfte der vorhandenen Enzymmoleküle abzusättigen.
Ein kleiner Km-Wert bedeutet, daß bereits bei geringer Substratkonzentration eine große Reaktionsgeschwindigkeit erreicht wird, die Aktivität des Enzyms also hoch ist.
Große Km-Werte weisen auf geringe Enzymaktivität hin.
1. Kompetitive Hemmung:
Hat ein Stoff eine ähnliche Struktur wie das Substrat, kann er zwar ins aktive Zentrum, dort aber nicht umgesetzt werden. Die Reaktionsgeschwindigkeit des Enzyms nimmt daher nicht ab.
Ob ein Hemmstoff, oder ein Substrat das Enzym besetzt, hängt von der Konzentration und damit von der Affinität ab.
Diese Hemmung wird daher auch Verdrängungshemmung genannt, da sie durch Erhöhung der Substratkonzentration rückgängig gemacht werden kann.
Hier ist eine Erläuterung mit Animation dazu aus der Chemgapedia.
2. Nichtkompetitive Hemmung: Allosterische Regulation:
Einige Enzyme haben noch ein allosterisches Zentrum, an das Moleküle binden können, die keine strukturelle Ähnlichkeit mit dem Substrat haben.
Bindet eine Substanz an das allosterische Zentrum, so wird die räumliche Struktur des Enzyms beeinflußt, die katalytische Aktivität nimmt aufgrund der sinkenden Affinität ab.
Diese Hemmung dient zur Regulation des Stoffwechsels. Bei dieser Hemmung nimmt die Reaktionsgeschwindigkeit des Enzyms ab.
Endprodukthemmung: (negative Rückkopplung)
Wirkt ein Endprodukt einer Reaktionskette als Hemmstoff auf ein Enzym eines
Stoffwechselschrittes zu Anfang der Kette, so hat dies zur Folge, dass auch weniger von dem Endprodukt entsteht.
3. Nichtkompetitive Hemmung: Vergiftung
· ein Schwermetallion (z.B. Quecksilber Hg²+ oder Cu²+ )
· Cyanidionen (CN-), Fluoridionen (F-)
· einige organische Stoffe
Sie reagieren mit dem Enzym an einer bestimmten Stelle und bewirken eine Änderung der Konformation (räuml. Struktur).
Hier ist ein Erklärfilm über die verschiedenen Typen von Hemmung
Cofaktoren und Coenzyme
Zur Ausübung ihrer katalytischen Tätigkeit benötigen manche Enzyme die Hilfe einer zusätzlichen Komponente. Diese kann entweder aus anorganischen Ionen wie Eisen Fe2+, Mangan Mn2+ oder Zink Zn2+, den Cofaktoren, oder aus komplexen, organischen Verbindungen, den so genannten Coenzymen, bestehen, die zusätzliche funktionelle Gruppen tragen. Wasserlösliche Vitamine sind die Ausgangsbasis für Coenzyme. Manche Enzyme benötigen sowohl ein oder mehrere Metallionen, als auch Coenzyme, um voll funktionsfähig zu sein.
Hier geht es weiter (Quelle): http://www.chemgapedia.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/8/bc/vlu/biokatalyse_enzyme/cofaktoren.vlu.html
Multienzymkomplexe
Enzyme von Stoffwechselketten (mehrere aufeinanderfolgende Reaktionen) sind zu Multienzymkomplexen zusammengefasst. So werden Diffusionswege minimiert und die Umsetzungsgeschwindigkeit erhöht.
Ernährung und Verdauung
Hier ist ein Quarks und Co zum Thema Ernährungstrends
Im Gegensatz zu den Pflanzen, die ihre Energie durch die Fotosynthese mit Hilfe der Sonne gewinnen, müssen wir Menschen wie alle Tiere energiereiche Nahrung zu uns nehmen.
Dabei sind die 3 Hauptnährstoffe Fette, Kohlenhydrate und Proteine.
Im Mund findet nur ansatzweise etwas Kohlenhydratverdauung durch die Amylase statt. Im Magen beginnt die Proteinverdauung durch das Pepsin.
Der wichtigste Ort der Verdauung ist der Dünndarm. Hier werden alle Nährstoffe in ihre Bestandteile zerlegt und diese dann in die Blutbahn aufgenommen.
Hier gibt es weitere Informationen aus der Wikipedia.
Hier ist ein kurzer Erklärfilm von the simple biology
Verdauung beim Menschen (Überblick)
Mund:
· Nahrung wird zerkleinert und eingespeichelt.
· Ptyalin (Amylase) spaltet Polysaccharide (Stärke, Glycogen) in Maltose (Disaccharid).
Magen:
· Magenschleimhaut (Drüsenzellen) produzieren Salzsäure und Enzyme.
· Magensäure tötet Krankheitserreger ab.
· Pepsinogen wird zu Pepsin aktiviert.
Pepsin spaltet Proteine in kleinere Peptide.
Dünndarm:
· Magensäure wird neutralisiert.
· Gallensekrete enthalten Emulgatoren für Fette.
· Bauchspeicheldrüsensekrete enthalten Verdauungsenzyme.
· Alle Nährstoffe werden in ihre Bestandteile zerlegt und diese in die Blutbahn aufgenommen:
Kohlenhydrate werden durch Ptyalin zu Maltose und schließlich durch weitere Enzyme zu Monosacchariden (z.B. Glucose) zerlegt.
Proteine werden durch Peptidasen zu kleinen Peptiden und schließlich in ihre Aminosäuren zerlegt.
Fette werden emulgiert zu Fetttröpfchen bzw. Micellen und durch Lipasen zu Glycerin und Fettsäuren abgebaut.
Dickdarm
· Entzug von Wasser, Absorption von
Mineralien
Enzyme in Haushalt und Industrie
· Enzyme werden in der Regel aus lebenden Zellen gewonnen, häufig durch gentechnisch veränderte Bakterien
· Extremoenzyme: Enzyme die unter extremen Bedingungen funktionieren (z.B. TAQ-Polymerase für PCR,
gewonnen aus Bakterien, die in heißen Quellen vorkommen.
Anwendungsbeispiele:
· PCR
· Stonewash-Verfahren Jeans
· Lebensmittelproduktion: Stärkeverzuckerung (enzymatische Spaltung von Stärke)
· Medizin: Veränderte Enzymkonzentrationen im Blut geben Hinweis auf Erkrankungen
· Waschmittelzusätze (Proteasen, Lipasen, Amylasen gegen entsprechende Verunreinigungen)
· PETase zersetzen PET, Verringerung von Plastikmüll
Versuch: Isolation der DNA aus Tomaten
Experimente von Griffith und Avery
Griffith und Avery wiesen in ihren Versuchen nach, dass die DNA der Träger der Erbinformation ist.
Hier ist ein Artikel zum Griffith-Experiment
Aufbau der DNA
Hier ist ein Ausschnitt aus meinem Skript
Hier geht es zum Wikipedia-Artikel über den Aufbau der DNA mit vielen Abbildungen.
Die PCR (Polymerase-Kettenreaktion engl.: Polymerase-Chain-Reaktion) ist ein Laborverfahren, um DNA-Fragmente im Reagenzglase zu vervielfältigen.
Hier geht es zu einem Artikel in der Wikipedia.
Hier ist ein Video von the simple biology
Video: PCR beim Corona Test (Erklärvideo)
RWTH Aachen: Informationsfilm zum Corona Test
Kommen wir jetzt zur Proteinbiosynthese. Nach der ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese bezeichnet man den Abschnitt auf der DNA, der ein Protein - bzw. ein Enzym - codiert, als ein Gen.
Die Proteinbiosynthese besteht dann aus zwei Schritten, der Transkription und der Translation.
Hier geht es zu den Erklärfilmen von the simple Biology: Transkription , Processing , Translation
Hier sind die entsprechenden Artikel aus der Wikipedia zur
Transkription Translation Prozessierung der RNA bei Eukaryonten
Codesonne
Die Codesonne hilft bei der "Übersetzung" des genetischen Codes. Hier sind die Basentripletts der m-RNA
von 5' nach 3' von innen nach außen dargestellt.
Hier ist eine Codesonne der Wikipedia
Vergleich DNA-Replikation und Transkription
DNA-Replikation |
Transkription |
Ziel: Kopie eines Chromosoms herstellen (im Zuge der Zellteilung)
Ein ganzes Chromosom wird abgelesen und repliziert.
Start am Primer.
Enzym: DNA-Polymerase (arbeitet in 5‘-> 3‘-Richtung)
An einem Strang (3‘-> 5‘ Richtung Replikationsgabel) kontinuierlich, am anderen stückweise (OKAZAKI-Fragmente!)
|
Ziel: Herstellen einer m-RNA (als erster Schritt der Proteinbiosynthese)
m-RNA mit Uracil statt Thymin und anderem Zucker (Ribose)
nur ein Gen wird abgelesen und in eine m-RNA übersetzt.
Startstelle: Promotor
RNA-Polymerase (arbeitet in 5‘-> 3‘-Richtung)
Nur der codogene Strang (3‘-> 5‘) wird abgelesen. |
Mutationen sind zufällige Veränderungen des Erbguts. Grob unterscheidet man
Wenn ein Gen mutiert ist, wird häufig kein funktionierendes Enzymmolekül gebildet.
Hier ist eine genauere Auflistung der verschiedenen Mutationstypen:
Stoffwechsel - Wir nutzen Energie
Im Gegensatz ´zu den Pflanzen, die ihre Energie durch die Fotosynthese mit Hilfe der Sonne gewinnen, müssen wir Menschen wie alle Tiere energiereiche Nahrung zu uns nehmen.
Dabei sind die 3 Hauptnährstoffe Fette, Kohlenhydrate und Proteine.
Im Mund findet nur ansatzweise etwas Kohlenhydratverdauung durch die Amylase statt. Im Magen beginnt die Proteinverdauung durch das Pepsin.
Der wichtigste Ort der Verdauung ist der Dünndarm. Hier werden alle Nährstoffe in ihre Bestandteile zerlegt und diese dann in die Blutbahn aufgenommen.
Hier gibt es weitere Informationen aus der Wikipedia.
Hier ist ein kurzer Erklärfilm von the simple biology
Atmung und Gasaustausch
Äußere Atmung:
Weg der Atemluft:
Mund-Rachenraum
--> Luftröhre (Trachea)
--> Hauptbronchien
--> Nebenbronchien
--> Bronchiolen
--> Alveolen (Lungenbläschen)
Dort tritt der Sauerstoff aus der Luft in die Blutbahn über und bindet an das Hämoglobin der Roten Blutkörperchen (Erythrocyten).
Das sauerstoffreiche Blut gelangt dann zum Herz und danach in den Körperkreislauf.
Hier ist ein Video von the Simple Club
Hier ist eine gut verständliche Seite dazu.
Hier ist ein Film "Das Wunder der Lunge" mit aufwändiger Animation
Bei der Zellatmung wird Traubenzucker (Glucose) in Kohlenstoffdioxid und Wasser umgewandelt. Die dabei freiwerdende Energie wird genutzt, um ATP zu synthetitisieren.
Es ist ein vielschrittiger Prozess, den man grob in folgende Abschnitte unterteilt:
Übersicht über die Zellatmung
Glycolyse (Ort: Cytoplasma)
Glucose wird umgewandelt in 2 Moleküle BTS (Brenztraubensäure).
Dabei gewinnt die Zelle 2 ATP und 2 NADH+H+
Aktivierung der Brenztraubensäure (Ort: Mitochondrium)
Jedes Molekül BTS wird jetzt aktiviert zu Acetyl-CoA (aktivierter Essigsäure).
Dabei wird ein Molekül CO2 abgegeben.
Gewinn: 1 NADH+H+
Citronensäurecyclus (Citratcyclus, Krebscyclus) (Ort: Mitochondrium)
Die aktivierte Essigsäure wird in einen Kreisprozess eingespeist und vollständig zu CO2 abgebaut.
Gewinn: 1 ATP 3 NADH+H+ 1 FADH+H+
Atmungskette (oxidative Phosphorylierung) (Ort: Mitochondrium)
Bei der Atmungskette werden jetzt aus jedem Molekül
NADH+H+ => 3 ATP
FADH+H+ => 2 ATP
Dazu wird ein sogenannter Protonengradient aufgebaut und aus dem Sauerstoff (O2) der Luft und den H+ der Reaktionspartner Wasser hergestellt H2O. Die Kraft des Protonengradienten wird dann benutzt, um aus ADP und P das gewünschte ATP herzustellen.
Hier erhält man aus den 10 NADH+H+ also 30 ATP und den und den
2 FADH+H+ noch 4 ATP.
Zusammen ergeben sich also 38 ATP pro Molekül Glucose.
Gärung – es geht auch ohne Sauerstoff
Als Gärung bezeichnet man den mikrobieller Abbau organischer Stoffe ohne Einbeziehung externer Elektronenakzeptoren wie beispielsweise Sauerstoff (O2) zum Zweck der Energiegewinnung. (nach Wikipedia)
Gärung – es geht auch ohne Sauerstoff
„Mikrobieller Abbau organischer Stoffe ohne Einbeziehung externer Elektronenakzeptoren wie beispielsweise Sauerstoff (O2) zum Zweck der Energiegewinnung.“ (Wikipedia)
Die Glycolyse läuft dabei ab. Somit werden (nur) 2 ATP pro Molekül Glucose gebildet.
Um möglichst viel ATP herzustellen, muss die Glycolyse also vermehrt ablaufen, deshalb ist es sinnvoll, das NAD+ wieder zu „recyceln“. Dies passiert in den weiteren Schritten:
Milchsäuregärung (findet auch in den Muskelzellen bei Sauerstoffmangel statt
Glucose à 2 Pyruvat ----------à 2 Lactat
NADH+ H+ NAD+
Analog findet bei der alkoholischen Gärung der Umbau des Pyruvats zu Acetaldehyd (giftig) und letztlich zu Ethanol statt:
Glucose à 2 Pyruvat à 2 Acetaldehyd ---à 2 Ethanol +2 CO2
NADH+ H+ NAD+
Hier gibt es Informationen zur Gärung:
Quarks: Bier und alkoholische Gärung
Muskelaufbau und Muskelkontraktion
Skelettmuskeln bestehen aus
· Muskelfaserbündeln, diese aus
· Muskelfasern, diese aus
· Myofibrillen, diese sind unterteilt in
· Sarkomere und bestehen aus
· Aktin- und Myosinfilamenten
Die Aktin- und Myosinfilamente gleiten bei der Kontraktion ineinenander.
Der energieverbrauchende Schritt, also der bei dem das ATP verbraucht wird, ist dabei die Ablösung des Myosinkopfes vom Aktin und die anschließende Überführung in einen energiereichen Zustand.
Animationsfilm: So funktioniert ein Skelettmuskel
Die Pflanze ist in der Lage, unter Nutzung der Energie des Sonnenlichts aus Kohlenstoffdioxid und Wasser Glucose herzustellen. Dabei entsteht auch Sauerstoff.
Film: Geheime Welt der Pflanzen I
Fotosynthese
Licht – Farbe – Absorption
Licht ist Energie!
· Jede Wellenlänge entspricht (beim sichtbaren Licht) einer bestimmten Farbe entspricht einem Energiegehalt.
· Je kurzwelliger die elektromagnetische Strahlung, desto energiereicher.
· Sichtbares Licht 400-760nm
kurzwelliger als sichtbar: ultraviolett
langwelliger als sichtbar: infrarot
· Absorption: Ein Stoff ist dann farbig,
wenn er Licht einer bestimmten Wellenlänge absorbiert.
Hierbei werden die Pi-Elektronen des konjugierten Systems des Farbstoffs auf ein höheres Energieniveau gehoben (und fallen dann zurück).
Bei einem „normalen“ Farbstoff wird dann die Energie in Form von Licht und Wärme wieder abgegeben.
Beim fotosynthetisch aktiven Chlorophyll
werden die angeregten Elektronen auf dem hohen Energieniveau von einem Stoff (Elektronenakzeptor) abgefangen und einer Redoxkette zugeführt.
Lichtreaktionen der Fotosynthese
Bei den Lichtreaktionen (Ort: Thylacoid-Membran der Chloroplasten) wird unter Nutzung der Energie des Sonnenlichts ATP sowie der Elektronencarrier NADPH + H+ hergestellt.
Hierzu werden Elektronen des Photosystem II auf ein höheres Energieniveau geschossen und von einem Elektronenakzeptor einer Kette von Redoxsystemen zugeführt, bis sie schließlich beim Photosystem I landen, dann erfolgt erneut eine Anregung.
Letztlich werden die Elektronen auf ein Molekül NADP+ übertragen.
Am PS II wird zudem Wasser gespalten und unter Aufbau eines Protonengradienten ATP hergestellt (aus ADP und P).
Die Elektronen schließen die entstandene Elektronenlücke und dienen zusammen mit den Protonen letztlich dazu, aus NADP+ den Elektronencarrier NADPH + H+ herzustellen.
Mit diesen Produkten kann dann in den Dunkelreaktionen aus Kohlenstoffdioxid und Wasser die Glucose hergestellt werden.
Genauer Ablauf: siehe Artikel unten
Erklärfilm Streberfabrik mit Z-Schema
Dunkelreaktionen (Lichtunabhängige Reaktionen)
Synthese der Glucose aus Kohlenstoffdioxid in einem cyclischen Prozess unter Nutzung des in den Lichtreaktionen hergestellten ATP und NADPH + H+
Ort: Stromabereich der Chloroplasten
3 Abschnitte:
· Fixierung:
Anlagerung des CO2 an Ribulose-1,5-Bisposphat durch das Enzym RUBISCO.
Der entstehende C6-Körper zerfällt sofort in zwei Moleküle 3-Phosphoglycerat (C3).
· Reduktion und Glucosebildung:
aus 2 Molekülen Glycerinaldehyd-3-Phosphat wird in mehreren Schritten Glucose synthetisiert.
· Regeneration des CO2-Akzeptors:
Die restlichen Moleküle Glycerinaldehyd-3-Phosphat werden genutzt, um den CO2-Akzeptor Ribulose-1,5-Bisposphat wieder herzustellen.
Details siehe Buch Schroedel S. 94
Nachweisreaktion für Aldehyde, so auch für Zucker mit Aldehydgruppe (Aldosen).
· Glucose ist eine Aldose. => NACHWEIS POSITIV
· Fructose ist eine Ketose, kann sich aber in Glucose umlagern. => NACHWEIS POSITIV
· Saccharose ist ein Disaccharid aus Glucose und Fructose. Dabei sind die Aldehydgruppen nicht frei. => NACHWEIS NEGATIV
Beim Zusammengeben von Fehling I und Fehling II entsteht zunächst ein blauer Kupfer-Tartrat-Komplex.
Die Aldose wirkt dann als Reduktionsmittel und reduziert Cu2+ (Oxidationsstufe +II) zu Cu2O (Cu: Oxidationsstufe +I). Das Kupferoxid bildet den ziegelroten Niederschlag.
Anpassungen der Pflanzen an unterschiedliche Lichtverhältnisse
Lichtpflanzen und Schattenpflanzen
Sonnenblätter und Schattenblätter
s. Buch S. 134 f.
Sonnenblätter
· Besitzen eine dickere Cuticula
· Besitzen ein ausgeprägtes chloroplastenreiches Palisadengewebe
· Erreichen bei guter Belichtung eine höhere Fotosyntheserate
· Besitzen aber einen höheren Lichtkompensationspunkt: Sie brauchen mehr Licht zum Erreichen einer positiven Nettophotosynthese*
Schattenblätter
· Besitzen eine dünnere Cuticula
· Besitzen kein ausgeprägtes chloroplastenreiches Palisadengewebe
· Erreichen bei guter Belichtung eine geringere maximale Fotosyntheserate
· Besitzen aber einen niedrigeren Lichtkompensationspunkt: Sie brauchen weniger Licht zum Erreichen einer positiven Nettophotosynthese*!
· Sie wachsen also schon bei geringerer Lichtintensität
Positive Nettophotosythese bedeutet: Die Fotosyntheseleistung übertrifft den Verbrauch an Glucose durch die Zellatmung!
Die Pflanze produziert also netto Glucose bzw. Sauerstoff!
Fotosynthesespezialisten
Räumliche Trennung von CO2-Fixierung und Calvinzyklus
Zeitliche Trennung von CO2-Fixierung und Calvinzyklus
Abhängigkeit der Fotosynthese von Umweltfaktoren
Der Faktor, der am weitesten vom Optimum entfernt ist, wirkt als limitierender (begrenzender) Faktor
Temperatur
Enzymreaktionen unterliegen der RGT-Regel. Hier führt eine Tempertaturerhöhung um 10 K eine Verdopplung der Reaktionsgeschwindigkeit.
Die Reaktionen des Calvin-Cyclus sind enzymkatalysiert !
Bei einer zu hohen Temperatur denaturiert die Proteinstruktur der Enzyme.
CO2-Partialdruck
Eine Erhöhung des CO2-Partialdrucks führt zu einer Erhöhung der Fotosyntheserate (Sättigungskurve).
Bei guten Lichtverhältnissen ist der CO2-Partialdruck häufig der begrenzende Faktor.
Prokaryonten - Eukaryonten
Prokaryonten
Eukaryonten
Endosymbiontentheorie:
Mitochondrien und Chloroplasten sind möglicherweise aus prokaryontischen Vorläuferzellen entstanden, die in der Urzeit in die Eucyte aufgenommen wurden.
Animationsfilm der Max Planck Gesellschaft
Hier sind weitere Informationen und ein Animationsfilm
Vom Einzeller zum Vielzeller
Modellvorstellung anhand heute lebender (rezenter) Algenarten
Prinzip der sparsamsten Erklärung: Man nimmt die einfachste Erklärung so lange an, bis sie widerlegt ist.
· Einzellige Grünalge Chlamydomonas
· Einfache Zellkolonie Gonium (4 bis 16 „Chlamydomonas“ in Gallerthülle als
flache Scheibe
alle Zellen gleichwertig!
· Genauso Pandorina: 16 Zellen in kugelförmigen Verband
· Volvox-Kolonie
erste Merkmale von Vielzelligkeit: Körper- und Fortpflanzungszellen (Arbeitsteilung)
Zellen nicht einzeln überlebensfähig
programmierter Zelltod
hunderte von Einzelzellen, über Plasmabrücken verbunden
Einfachster tierischer Mehrzeller: Trichoplax adhaerens
Ebenfalls sehr einfach aufgebaut: Schwämme
FWU-Film vom Einzeller zum Vielzeller
Entwicklung des Embryos aus der befruchteten Eizelle (Zygote)
Furchungsstadien:
Zygote (befruchtete Eizelle)
à 2 – 4 – 8 – 16 … Zellstadium
à Morula (Brombeerstadium)
à Blastula (Hohlkugel)
----(Gastrulation: Einstülpung)à Gastrula
----(Einsenkung der Epidermis und Bildung des
Neuralrohrs (Neurulation)--à Neurula*
*Neurulation nur bei Wirbeltieren!
Hier ein IWF-Film über die Entwicklung des Seeigelkeims
Zellzyklus
Teilungsfähigkeit verschiedener Zellen
· Einzeller 1 bis 2 Std
· Säugetiere 10 bis 24 Stunden
Zellzyklus
· G1 („Gap“) (Proteinbiosynthese!)
· S-Phase: Synthesephase (DNA-Replikation!)
· G2
Mitose (Aufteilung der Chromosomen)
Cytokinese (Bildung von Tochterzellen)
Steuerung und Regelung des Zyklus
· Nährstoffe müssen vorhanden sein
· Wachstumsfaktoren (chemische Botenstoffe)
· Zelldichte
· Kontrollpunkte als molekulare „Schalter“ am Ende von G1 und G2
Zellalterung
· Zellen durchlaufen nur eine begrenzte Anzahl an Teilungszyklen
· Die Teilungsabstände werden mit zunehmendem Alter immer größer, die Teilungsgeschwindigkeit geringer
· Programmierter Zelltod
Mitose
Bei der Mitose werden alle Chromosomen (Mensch: 46) in ihre Schwesterchromatiden („Hälften“) getrennt.
Ergebnis: 2 Tochterzellen mit je 46 1-Chromatid-Chromosomen
Die Mitose oder mitotische Teilung ist die Teilung einer Zelle in zwei Tochterzellen. Dabei entstehen zwei identische Kopien dieser Tochterzelle.
Um dies zu erreichen werden alle Chromosomen (Mensch: 2*23) in ihre Schwesterchromatiden ("halbe Chromosomen") aufgeteilt.
Das Ergebnis sind zwei Tochterzellen mit je einem vollständigen diploiden (doppelten) Chromosomensatz an Ein-Chromatid-Chromosomen.
In der anschließenden Interphase erfolgt dabei die Verdopplung zu vollständigen Chromosomen durch den Mechanismus der DRA-Replikation.
Phasen der Mitose:
Interphase - Prophase - Metaphase - Anaphase - Telophase (- Interphase)
Hier ist eine Abbildung dazu.
Hier ist ein Animationsfilm der Mitose auf you tube von the simple biology
Hier geht es zum ausführlichen Wikipedia-Artikel.
Die Interphase ist die Arbeitsphase des Zellkerns. Man kann sie in 3 Phasen unterteilen:
Hier ist ein Artikel zur Interphase mit Abbildung aus der Wikipedia.
Würden Keimzellen auf dieselbe Art entstehen wie Körperzellen, hätte jede Eizelle und jede Spermienzelle 46 Chromosomen, somit die befruchtete Eizelle 92.
Um das zu vermeiden, muss die Anzahl der Chromosomen bei der Bildung von Keimzellen halbiert werden. Dies geschieht bei der Meiose.
Hier ist ein Animationsfilm von the simple biology
Anbei ein Auszug aus meinem Skript zum Thema Meiose.
Biologie-12ns 13.5.2022
Wir haben mikroskopiert:
Grünlilie
· Blattquerschnitt
· Blattflächenschnitt Unterseite (mit Spaltöffnungen)
Linde
· Querschnitt Stiel vom Blatt
· Flächenschnitt Blatt
Blattlaus
Zelldifferenzierung
Entwicklung von Zellen (oder Geweben) von einem weniger in einen stärker spezialisierten Zustand. Es handelt sich hierbei um einen artspezifisch vielfach irreversiblen Vorgang.
(nach Wikipedia, verändert)
Stammzellen
· Zellen, die sich in unterschiedliche Zelltypen ausdifferenzieren können.
· Hinsichtlich ihrer Funktion sind Stammzellen also noch nicht endgültig festgelegt (determiniert).
Paradebeispiel: befruchtete Eizelle (Zygote)
Unterteilung nach Differenzierungspotential
· Totipotente Stammzellen (omnipotente S.)
· Pluripotente Stammzellen
· Multipotente Stammzellen
· Oligopotente Stammzellen
· Unipotente Stammzellen
Unterteilung nach nach „Alter“
· Embryonale Stammzellen
· Fetale Stammzellen
· Adulte Stammzellen
Stammzellenforschung
Hier ist ein Film über die Stammzellenforschung:
Hier ist eine Dokumentation die auch ethische Aspekte berücksichtigt
Embryonalentwicklung des Menschen
· Befruchtung im Eileiter
· Erste Furchungsteilungen
· Einnistung
· Gastrulation
· Neurulation
· Anlage der Organe
Schädigende Einflüsse auf die Entwicklung
· Zeitpunkt entscheidend
· Röntgenstrahlung (ionisierende Strahlung)
· Medikamente
Beispiel Contergan-Skandal (Thalidomid) 1960er Jahre
· Infektionen und Krankheiten
Röteln, Toxoplasmose
· Genussmittel und Drogen
Koffein, Nikotin, Alkohol, Drogen
Steuerung der Schwangerschaft durch das Hormonsystem.
Schlüssel zur genetischen Vielfalt
Ziel: Erhaltung der Art
Sobald sich Umweltfaktoren verändern, ist es sinnvoll, wenn die Individuen einer Population bzw. Art nicht völlig identisch sind, also eine Variabilität vorherrscht.
Deshalb sind wir alle so unterschiedlich.
Mechanismen zur Erreichung einer genetischen Vielfalt
Fortpflanzung: Sexuell / Asexuell (S. 213)
Asexuelle (ungeschlechtliche) Fortpflanzung
Beispiele
· Bakterien: Teilung
· Tierische und pflanzliche Einzeller: Teilung (Mitose!)
· Nesseltiere: Knospung
· Pflanzen: Bildung von Tochterzwiebeln, Tochterknollen, Ableger (Erdbeere, Grünlilie)
· Parthenogenese (Jungfernzeugung: Weibchen bringt ohne Zugabe männlicher Keimzellen Nachwuchs zur Welt,
(häufig unterdrückte Meiose))
bei Blattläusen, Honigbiene: Drohnen
Asexuelle Fortpflanzung führt zu einer Bildung genetisch identischer Nachkommen (Klone!). Keine Ausweitung der genetischen Variabilität im Genpool*
Häufig in stabilen Lebensräumen(Umweltfaktoren ändern sich nicht/wenig)
Vorteil: schnell!
*Genpool = Summe der Gene der Individuen einer Population**
**Population = Vertreter einer Art in einem begrenzten Lebensraum
(z.B.
alle Eichhörnchen in einem begrenzten Waldstück)
Veränderungen der Gene durch Mutation möglich!
Sexuelle Fortpflanzung
· Keimzellen (entstehen durch Meiose), haploid (bzw. deren Zellkerne) vereinen sich zu einer Zygote (diploid)
· Bewirkt eine größere Variabilität (Rekombination!)
· Nachteil: aufwendig, langsamer
Günstig auch in instabilen Lebensräumen.
Veränderungen des Genoms bzw. Genpools durch Mutation und Rekombination!
Generationswechsel
Bei einigen Arten gibt es geschlechtliche und ungeschlechtliche Fortpflanzung im Wechsel!
Beispiel: Blattlaus (s.o.), Malaria-Erreger Plasmodium
Schlüssel zur genetischen Vielfalt
Ziel: Erhaltung der Art
Sobald sich Umweltfaktoren verändern, ist es sinnvoll, wenn die Individuen einer Population bzw. Art nicht völlig identisch sind, also eine Variabilität vorherrscht.
Deshalb sind wir alle so unterschiedlich.
Mechanismen zur Erreichung einer genetischen Vielfalt
Fortpflanzung: Sexuell / Asexuell (S. 213)
Asexuelle (ungeschlechtliche) Fortpflanzung
Beispiele
· Bakterien: Teilung
· Tierische und pflanzliche Einzeller: Teilung (Mitose!)
· Nesseltiere: Knospung
· Pflanzen: Bildung von Tochterzwiebeln, Tochterknollen, Ableger (Erdbeere, Grünlilie)
· Parthenogenese (Jungfernzeugung: Weibchen bringt ohne Zugabe männlicher Keimzellen Nachwuchs zur Welt,
(häufig unterdrückte Meiose))
bei Blattläusen, Honigbiene: Drohnen
Asexuelle Fortpflanzung führt zu einer Bildung genetisch identischer Nachkommen (Klone!). Keine Ausweitung der genetischen Variabilität im Genpool*
Häufig in stabilen Lebensräumen(Umweltfaktoren ändern sich nicht/wenig)
Vorteil: schnell!
*Genpool = Summe der Gene der Individuen einer Population**
**Population = Vertreter einer Art in einem begrenzten Lebensraum
(z.B.
alle Eichhörnchen in einem begrenzten Waldstück)
Veränderungen der Gene durch Mutation möglich!
Sexuelle Fortpflanzung
· Keimzellen (entstehen durch Meiose), haploid (bzw. deren Zellkerne) vereinen sich zu einer Zygote (diploid)
· Bewirkt eine größere Variabilität (Rekombination!)
· Nachteil: aufwendig, langsamer
Günstig auch in instabilen Lebensräumen.
Veränderungen des Genoms bzw. Genpools durch Mutation und Rekombination!
Generationswechsel
Bei einigen Arten gibt es geschlechtliche und ungeschlechtliche Fortpflanzung im Wechsel!
Beispiel: Blattlaus (s.o.), Malaria-Erreger Plasmodium
Wege zur genetischen Vielfalt
Mutationen
· Zufällige Veränderungen des Erguts
· Gen-, Chromosomen-, Genommutation
Mutationen führen auch bei einer asexuellen Fortpflanzung zur Genveränderung und damit zu einer gewissen Variabilität.
Studiflix Mutationen: https://studyflix.de/biologie/mutation-2582
Rekombination
· Im Zuge von Meiose (Keimzellenbildung) und Befruchtung werden väterliches und mütterliches Erbgut neu kombiniert (Zufall!)
„Zufallsgenerator“ bei der Keimzellenbildung: Nach Zufallsmuster werden die Chromosomenpaare bei der Reduktionsteilung aufgeteilt.
„Zufallsgenerator“ bei der Befruchtung: Welche Eizelle und welche Spermienzelle letztlich zum Zuge kommt, ist wiederum dem Zufall überlassen bzw. von vielen Faktoren abhängig.
https://studyflix.de/biologie/rekombination-2626
Sonderfall parasexuelle Rekombination
· Bakterien und Einzeller tauschen mitunter genetisches Material aus.
Crossing-Over
Während der Meiose (Metaphase) tauschen Chromosomen mitunter Stücke untereinander aus.
https://www.youtube.com/watch?v=nMzUER9vIqQ
Dabei ordnen sich die homologen Chromosomen nebeneinander an und bilden eine Tetrade. Kommt es dann zu einer „Überkreuzung“, spricht man von einem Chiasma.
Letztlich werden also Stücke von Chromosomen ausgetauscht. Dadurch befinden sich jetzt Gene auf unterschiedlichen Chromosomen, die vorher auf demselben Chromosomen saßen (Genkopplungen werden aufgehoben).
Kopplungsbruch und Genkartierung: Finde die Anordnung der Gene auf einem Chromosom
Drosphila (Fruchtfliege) als Modelltier der Genetik!
· Einfach zu züchten
· Hohe Nachkommenzahl, kurze Generationszeit
· Nur 4 Chromosomenpaare
· Riesenchromosomen
Mendel: 3. Mendelsche Regel: Verschiedene Gene werden unabhängig voneinander vererbt und können frei kombiniert werden.
Dies gilt nur, wenn sie auf unterschiedlichen Chromosomenpaaren lokalisiert sind!
Genkartierung:
Aus der Häufigkeit eines Kopplungsbruches kann man auf die Lage der Gene zueinander schließen:
Je häufiger ein Kopplungsbruch durch Crossing-Over stattfindet, desto weiter sind die Gene auf dem Chromosom voneinander entfernt.
ð Genkartierung nach MORGAN. (Cornelsen Buch S. 176)
Dünnschichtchromatographie (DC) von Blattfarbstoffen
Auswertung: Dünnschichtchromatographie von Blattfarbstoffen
Kurzanleitung:
· Blätter zerkleinern und mörsern
· Mit etwas 2-Propanol versetzen
· Filtrieren
· Vorbereitung der DC-Platte (DC-Folie):
Filtrat mit Hilfe einer Glaskapillare auf einer Linie ca. 1cm über dem unteren Rand auftragen
· In die DC-Kammer stellen (Becherglas),
Fließmittel: 2-Propanol (48ml) / Benzin (400ml) / Wasser (1,5ml)
· Warten bis die Fließmittelfront die obere Kante der DC-Platte erreicht.
Beobachtung:
Deutung:
Fließmittel Fließmittel: 2-Propanol (polar) / Benzin (unpolar) / Wasser (polar)
· Das Blatt enthält offensichtlich verschiedene Farbstoffe (Chlorophylle (grün), Karotinoide (orange), Xanthophylle (gelb)
· Die Farbstoffe lösen sich unterschiedlich gut im Fließmittel, die Molekülgröße ist unterschiedlich,
daher werden die Farbstoffmoleküle unterschiedlich schnell vom Fließmittel transportiert und trennen sich auf.
Chlorophylle sind wasserlöslich (polar), Karotinoide und Xanthophylle sind
fettlöslich (unpolar).
Chlorophyll a ist das photosynthetisch aktive Pigment (im PS I und PS II)
Die anderen Pigmente wirken als Antennenpigmente, absorbieren Licht in weiteren Wellenlänge und leiten diese Energie den Photosystemen zu.
Dadurch wird die Effektivität der Fotosynthese wesentlich erhöht.
Warum sind die Blätter dann nur grün?
Wir sehen nur das Grün des Chlorophylls, dies überdeckt die anderen Blattfarbstoffe.
Warum verfärben sich die Blätter im Herbst von grün über gelb/orange nach braun?
Der grüne Baum zieht die (wasserlöslichen) Chlorophylle aus den Blättern ab und „lagert“ sie im Stamm-/Wurzelbereich.
Die wasserunlöslichen Carotinoide und Xanthophylle können nicht mobilisiert werden und verbleiben im Blatt.
Wenn das Blatt sich zersetzt, wird es braun.
Versuch: Extraktion von DNA aus Tomaten
Anleitung siehe Blatt, aber nicht schütteln!
Deutung:
Extraktionspuffer:
Spülmittel und Citronensäure brechen Zellwände bzw. Membran auf, DNA wird freigesetzt.
Spiritus sorgt dafür, dass die DNA verklumpt und damit sichtbar wird.