7 Reproduktion Organismen haben eine begrenzte Lebensdauer. Um ein Aussterben der Art zu vermeiden, müssen sie sich reproduzieren. Das heißt, Lebewesen können sich selbst vervielfältigen. Möglich ist das dadurch, dass jede Zelle ihren gesamten Bauplan in Form der DNA gespeichert hat. Die Replikation der DNA ist ein molekularer Reproduktionsvorgang: Ein DNA-Doppelstrang wird mittels mehrerer Enzyme verdoppelt, indem durch das stückweise Ergänzen einzelner Bausteine zwei identische Kopien hergestellt werden (siehe S. 17). Dieser Bauplan kann durch Mutationen (siehe S. 49) verändert werden. Außerdem entstehen durch Meiose und die Kombination von männlichen und weiblichen Geschlechtszellen bei der sexuellen Vermehrung neue, genetisch einzigartige Individuen in den Folgegenerationen. Diese Variabilität ist eine Grundvoraussetzung für evolutionäre Anpassungsprozesse. Variabilität, Verwandtschaft, Geschichte und Evolution Lebewesen sind an die Umweltbedingungen, in denen sie leben, angepasst. Diese Anpassungen sind das Ergebnis eines Entwicklungsprozesses über viele Generationen. Die ständig sich verändernden Umweltbedingungen bewirken, dass diese Anpassungsprozesse niemals zu Ende sind. Zwei Faktoren sind für die Anpassungsvorgänge besonders wichtig: Variation und Selektion (siehe S. 77). Die Anzahl der Merkmale, die durch Selektion angepasst werden, scheint grenzenlos: Dies betrifft äußere Merkmale wie Körperbau, Färbung oder Verhalten, aber genauso „innere“ Merkmale wie molekulare und physiologische Prozesse. Dieses Basiskonzept begleitet dich durch die gesamte 8. Klasse. Tatsächlich betrachten es viele Biologinnen und Biologen als das zentrale Konzept, das alle anderen miteinander verknüpft. Information und Kommunikation Lebewesen – und auch Zellen und Gewebe – haben die Fähigkeit, Informationen aufzunehmen, zu bearbeiten und an andere Organismen weiterzuleiten. Für eine funktionierende Kommunikation ist entscheidend, dass der Empfänger die Signale des Senders nicht nur empfängt, sondern auch richtig entschlüsseln kann. Das gilt für die Kommunikation zwischen Menschen genauso wie für die Kommunikation zwischen Zellen. Durch die Weitergabe der durch die DNA codierten Erbinformation findet auch eine Kommunikation von Generation zu Generation statt. Diese Weitergabe kann bei Zellteilungen durch Mutationen beeinflusst werden. Die Information kann verändert, ganz zerstört oder auch nahezu unverändert bleiben (siehe S. 49). Stoff- und Energieumwandlung Lebewesen sind für alle Abläufe und Vorgänge (Bewegung, Zellstoffwechsel, Wachstum etc.) auf Energiezufuhr von außen angewiesen. Um die chemische Energie aus der aufgenommenen Nahrung freizusetzen, entwickelten Lebewesen im Laufe der Evolution eine Vielzahl unterschiedlicher Stoffwechselwege. Als der Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre durch fotosynthetisch aktive Cyanobakterien anstieg, wurde der aerobe Stoffwechsel möglich. Auch die Zellatmung wurde von Bakterien „erfunden“. Energiereiche Verbindungen wie Glukose konnten jetzt mit Sauerstoff vollständig zu CO2 und H2O veratmet werden, wobei viel mehr Energie in Form von ATP gespeichert werden kann als bei anaeroben Vorgängen (siehe S. 69). Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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