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12. Jahrgangsstufe

Stoffwechsel des Menschen

Zellatmung und Gärung

  • Bau und Funktion von Mitochondrien
    • Elektronenmikroskopisches und schematisches Bild, Kompartimentierung, Struktur-Funktionsbeziehung
    • Endosymbiontenhypothese am Beispiel der Mitochondrien
    • Aerober Abbau von Glucose: Glykolyse, oxidative Decarboxylierung, Tricarbonsäurezyklus, Elektronentransport der Atmungskette über Redox-Systeme, chemiosmotische Bildung von ATP
    • Anaerober Abbau von Glucose: Milchsäuregärung
    • Regulation der Pyruvat-Dehydrogenaseaktivität, NADH als allosterischer Hemmstoff
  • Stoff- und Energiebilanz des anaeroben und aeroben Abbaus sowie der Teilprozesse.

Spezielle Aspekte des Energieumsatzes

  • Energetische Koppelung
    • ATP als Bindeglied zwischen Energie freisetzenden und Energie benötigenden Prozessen
  • Verbrauch von Adenosintriphosphat (ATP) bei einem Anwendungsbeispiel

Sportbiologie

  • Sauerstoffaufnahme, -transport und -abgabe, Sauerstoffbindungskurven von Hämoglobin und Myoglobin
  • Feinbau und Funktion des quergestreiften Muskels einschließlich der Ebene der Filamente
  • Molekulare Grundlagen der Muskelkontraktion
  • Energetische Prozesse bei der Muskelkontraktion, Phasen der Energiebereitstellung
  • Temperaturregulation beim Menschen unter Anwendung des kybernetischen Regelkreises

Gesundheit des Menschen

Immunreaktionen

  • Zelluläre und humorale Immunantwort
    • Entstehung und Funktion von B- und T-Lymphozyten, Makrophagen
    • Verknüpfung humoraler und zellulärer Immunantwort
    • Primär- und Sekundärantwort, Immungedächtnis
    • Aktive und passive Immunisierung
  • Bau und Funktion von Antikörpern
    • Struktur-Funktionsprinzip am Beispiel der IgG-Antikörper
    • Antigen-Antikörper-Reaktion: Agglutination, Neutralisation, Präzipitation
  • Vielfalt von Antikörpern und Immunzellen
    • Klonale Selektion

Moderne Analysemethoden der Biologie

  • Prinzip der Herstellung monoklonaler Antikörper, ELISA-Test

Reizaufnahme, Erregungsbildung und -weiterleitung

  • Nervenzelle und menschliche Lichtsinneszelle, Struktur- und Funktionsbeziehung.
  • Umwandlung von Reiz in Erregung (Rezeptorpotenzial)
    • Adäquater Reiz, Schwellenwert, Rezeptorpotenzial, Codierung
    • Molekulare Grundlagen der Entstehung des Rezeptorpotenzials am Beispiel der menschlichen Lichtsinneszellen
  • Erregungsleitung (Ruhepotenzial, Aktionspotenzial)
    • Ruhepotenzial: Ionenverteilung, Na+-K+-Ionenpumpe, Einstellung des Gleichgewichtszustandes
    • Aktionspotenzial: Ionenströme, Schwellenpotenzial, Alles-oder-Nichts-Gesetz, Phasen eines Aktionspotenzials, Refraktärphase
    • Kontinuierliche und saltatorische Leitung
  • Synapsenvorgänge und Verrechnung
    • Bau und Funktion von Synapsen: Erregende und hemmende Synapsen, Transmitter, Motorische Endplatte
    • Postsynaptische Potenziale, zeitliche und räumliche Summation


Quellen Bearbeiten

Weiterführende Informationen Bearbeiten

Biologie
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