6 Kompartimentierung Lebende Systeme bestehen aus abgegrenzten Reaktionsräumen, aus Kompartimenten. In den verschiedenen Kompartimenten können nebeneinander unterschiedliche Prozesse ablaufen, ohne einander zu beeinflussen. Die räumliche Trennung solcher Reaktionsräume wird auch als Bausteinprinzip bezeichnet. Wenn die einzelnen, spezialisierten Kompartimente (Bausteine) zusammenwirken und dadurch komplizierte Prozesse effizienter ablaufen können, spricht man von Arbeitsteilung. Deutlich wird dieses Prinzip bei der Entstehung vielzelliger Organismen: In vielzelligen Organismen können unterschiedliche Zelltypen entstehen, die sich auf verschiedene Aufgaben und Funktionen spezialisieren. Dies erhöht die Effizienz des gesamten Organismus (siehe S. 71). Basiskonzepte Basiskonzepte sind themenverbindende Grundprinzipien bzw. Phänomene, die quer über verschiedene Bereiche der Biologie wiederkehren. Sie helfen, die Vielfalt biologischer Themen zu ordnen, erleichtern die Vernetzung unterschiedlicher Themen und helfen, Rückbezüge zu bereits erlernten Inhalten herzustellen. Du wirst im Laufe des Jahres verschiedenen unterschiedlichen biologischen Mechanismen und Prinzipien begegnen, die sich einem von sieben themenverbindenden Basiskonzepten zuweisen lassen. Nutze die Seiten 81 und 157, um einen Überblick zu gestalten. Struktur und Funktion Bei Lebewesen hängen Bau und Form von Merkmalen (Struktur) mit deren Eigenschaften und Aufgaben (Funktion) zusammen. Diesen Zusammenhang findet man bei Zellen und ihren Bestandteilen sowie bei Geweben, Organen oder dem Körperbau ganzer Individuen. Ein gutes Beispiel für diesen Zusammenhang sind Proteine. Du hast bereits in früheren Jahren erfahren, dass Proteine aus miteinander verknüpften Aminosäuren bestehen und dass sie je nach Aminosäuresequenz eine bestimmte räumliche Struktur einnehmen. Diese räumliche Struktur ist entscheidend dafür, dass ein Protein eine bestimmte Funktion ausüben kann. Dieses Jahr wirst du die so genannte tRNA kennenlernen. Diese Moleküle sind mit Aminosäuren beladen und ermöglichen gemeinsam mit der mRNA und mit Ribosomen die Verknüpfung der Aminosäuren in der richtigen Reihenfolge. Dabei formt sich die tRNA von selbst, sodass die Form entsteht, die dem Zweck entspricht: ein Adapter, der in die Öffnung der Ribosomen passt (siehe S. 23). Steuerung und Regelung Lebewesen reagieren auf die Umwelt. Ebenso ist es möglich, die inneren Zustände in einer Zelle, in einem Organ oder in einem Organismus trotz wechselnder Umwelt- und Lebensbedingungen in etwa gleich zu halten. In diesem Jahr lernst du viele genetische Steuerungsmechanismen kennen. Sie sind notwendig, um die als Basensequenz der DNA codierte Erbinformation zu lesen, damit anschließend Proteine zusammengebaut werden können. Damit genau diejenigen Proteine hergestellt werden, die eine Zelle zu einem bestimmten Zeitpunkt benötigt, müssen Prozesse auf mehreren Ebenen exakt gesteuert werden. Solche Regelmechanismen finden nicht nur innerhalb der Zelle statt, auch zwischen Zellen muss besonders bei Vielzellern eine Abstimmung erfolgen – eine Folge der Zellteilung und Spezialisierung. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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