Hydrolysis of ATP | Protocol (Translated to German)

Kapitel 7: Stoffwechsel

7.8: Hydrolyse von ATP

INHALTSVERZEICHNIS

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Kapitel 1: Wissenschaftliche Anfrage

30
1.1: Was ist Biologie?
30
1.2: Ebenen der Organisation
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1.3: Die wissenschaftliche Methodik
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1.4: Induktive Argumentation
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1.5: Deduktives Argumentieren
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1.6: Korrelation und Ursachen
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1.7: Taxonomie
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1.8: Phylogenie

Kapitel 2: Chemie des Lebens

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2.1: Das Periodensystem und Organisationselemente
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2.2: Atomare Strukturen
30
2.3: Das Verhalten von Elektronen
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2.4: Elektronen-Orbital-Modell
30
2.5: Moleküle und Verbindungen
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2.6: Molekulare Formen
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2.7: Kohlenstoffgerüste
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2.8: Chemische Reaktionen
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2.9: Isotope
30
2.10: Kovalente Bindungen
30
2.11: Ionische Verbindungen
30
2.12: Wasserstoffverbindungen
30
2.13: Van-der-Waals-Kräfte
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2.14: Wasserzustände
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2.15: Der pH-Wert
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2.16: Lösungsmittel
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2.17: Redox-Reaktionen
30
2.18: Adhäsion
30
2.19: Kohäsion
30
2.20: Spezifische Wärme
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2.21: Verdampfung

Kapitel 3: Makromoleküle

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3.1: Was sind Proteine?
30
3.2: Protein-Organisation
30
3.3: Protein-Faltung
30
3.4: Was sind Kohlenhydrate?
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3.5: Dehydratisierung
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3.6: Die Hydrolyse
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3.7: Was sind Lipide?
30
3.8: Was sind Nukleinsäuren?
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3.9: Phosphodiester-Bindungen

Kapitel 4: Zellstruktur und Funktion

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4.1: Was sind Zellen?
30
4.2: Größen von Zellen
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4.3: Die eukaryotische Kompartimentierung
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4.4: Prokaryotische Zellen
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4.5: Zytoplasma
30
4.6: Der Nukleus
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4.7: Endoplasmatisches Retikulum
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4.8: Ribosomen
30
4.9: Der Golgi-Apparat
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4.10: Mikrotubuli
30
4.11: Mitochondrien
30
4.12: Gap Junctions
30
4.13: Die extrazelluläre Matrix
30
4.14: Gewebe
30
4.15: Plant Cell Wall
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4.16: Plasmodesmata

Kapitel 5: Membranen und zellulärer Transport

30
5.1: Was sind Membranen?
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5.2: Membran-Flüssigkeit
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5.3: Das Flüssig-Mosaik-Modell
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5.4: Was ist ein elektrochemischer Gradient?
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5.5: Diffusion
30
5.6: Osmose
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5.7: Tonizität bei Tieren
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5.8: Tonizität bei Pflanzen
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5.9: Proteinverbände
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5.10: Erleichterter Transport
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5.11: Primärer aktiver Transport
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5.12: Sekundärer aktiver Transport
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5.13: Rezeptorvermittelte Endozytose
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5.14: Pinozytose
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5.15: Phagozytose
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5.16: Exozytose

Kapitel 6: Zellensignalisierung

30
6.1: Was ist Zellsignalisierung?
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6.2: Bakterielle Signalgebung
30
6.3: Hefe Signalgebung 564
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6.4: Kontaktabhängige Signalgebung
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6.5: Autokrine Signalisierung
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6.6: Parakrine Signalgebung
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6.7: Synaptische Signalgebung
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6.8: G-Protein-gekoppelte Rezeptoren
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6.9: Interne Rezeptoren
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6.10: Endokrine Signalgebung
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6.11: Was sind sekundäre Messenger?
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6.12: Intrazelluläre Signalkaskaden
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6.13: Ionenkanäle
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6.14: Enzymgebundene Rezeptoren

Kapitel 7: Stoffwechsel

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7.1: Was ist Stoffwechsel?
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7.2: Erster Thermodynamischer Hauptsatz
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7.3: Zweiter Thermodynamischer Hauptsatz
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7.4: Kinetische Energie
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7.5: Potenzielle Energie
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7.6: Freie Energie
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7.7: Aktivierungsenergie
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7.8: Hydrolyse von ATP
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7.9: Phosphorylierung
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7.10: Induced-Fit-Theorie
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7.11: Enzymkinetik
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7.12: Enzymhemmung
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7.13: Feedback-Hemmung
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7.14: Allosterische Verordnung
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7.15: Cofaktoren und Coenzyme

Kapitel 8: Zelluläre Atmung

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8.1: Was ist die Zellatmung?
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8.2: Was ist Glykolyse?
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8.3: Energiebedürftige Schritte der Glykolyse
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8.4: Energiefreisetzende Schritte der Glykolyse
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8.5: Ergebnisse der Glykolyse
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8.6: Pyruvat-Oxidation
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8.7: Der Citratzyklus
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8.8: Produkte des Citratzyklus
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8.9: Elektronentransportketten
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8.10: Chemiosmose
30
8.11: Elektronenträger
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8.12: ATP-Ausbeute
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8.13: Fermentation
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8.14: Diätetische Verbindungen

Kapitel 9: Fotosynthese

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9.1: Was ist Fotosynthese?
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9.2: Licht als Energie
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9.3: Anatomie der Chloroplasten
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9.4: Fotosystem II
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9.5: Fotosystem I
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9.6: Der Calvin-Zyklus
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9.7: C4-Weg und CAM

Kapitel 10: Zellzyklus und Zellteilung

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10.1: Was ist der Zellzyklus?
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10.2: Genomische DNA in Prokaryoten
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10.3: Binäre Teilung
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10.4: Genomische DNA in Eukaryoten
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10.5: Zwischenphase
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10.6: Mitose und Zytokinese
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10.7: Positive Regulator-Moleküle
30
10.8: Negative Regulator-Moleküle
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10.9: Krebs

Kapitel 11: Meiose

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11.1: Was ist die Meiose?
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11.2: Meiose I
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11.3: Meiose II 522
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11.4: Crossing Over
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11.5: Non-Disjunction

Kapitel 12: Klassische und moderne Genetik

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12.1: Genetisches Lingo
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12.2: Punnett-Quadrate
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12.3: Monohybrid-Kreuzungen
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12.4: Dihybride Kreuzungen
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12.5: Mendelsche Regeln
30
12.6: Mendelsche Regeln II
30
12.7: Testkreuz
30
12.8: Stammbaum-Analyse
30
12.9: Wahrscheinlichkeitsgesetze
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12.10: Mehrere Alleleigenschaften
30
12.11: Chromosomale Vererbungstheorie
30
12.12: Nicht-nukleare Vererbung
30
12.13: X-chromatische Merkmale
30
12.14: Geschlechtsgebundene Störungen
30
12.15: X-Aktivierung
30
12.16: Epistase
30
12.17: Polygene Eigenschaften
30
12.18: Pleotropie
30
12.19: Natur und Pflege

Kapitel 13: DNA-Struktur und -Funktion

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13.1: Die DNA-Helix
30
13.2: Verpackung der DNA
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13.3: Organisation der Gene
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13.4: Die Karyotypisierung
30
13.5: Replikation in Prokaryoten
30
13.6: Replikation in Eukaryoten
30
13.7: Korrekturen
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13.8: Reparatur von Fehlanpassungen
30
13.9: Nukleotid-Exzisionsreparatur
30
13.10: Mutationen
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13.11: Transkription
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13.12: Translation
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13.13: Bakterielle Transformation

Kapitel 14: Genexpression

30
14.1: Was ist die Genexpression?
30
14.2: Das zentrale Dogma
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14.3: Transkriptionsfaktoren
30
14.4: RNA-Struktur
30
14.5: RNA-Stabilität
30
14.6: prä-mRNA-Prozessierung
30
14.7: Arten von RNA
30
14.8: MikroRNAs
30
14.9: RNA-Spleißen
30
14.10: Epigenetische Regulation
30
14.11: RNA-Interferenz
30
14.12: Operons

Kapitel 15: Biotechnologie

30
15.1: Was ist Gentechnik?
30
15.2: Antibiotische Selektion
30
15.3: Rekombinierte DNA
30
15.4: Transgene Organismen
30
15.5: Erwachsene Stammzellen
30
15.6: Embryonale Stammzellen
30
15.7: Induzierte pluripotente Stammzellen
30
15.8: In-vitro-Mutagenese
30
15.9: DNA-Isolierung
30
15.10: Die Gentherapie
30
15.11: Reproduktives Klonen
30
15.12: CRISPR
30
15.13: Komplementäre DNA
30
15.14: PCR
30
15.15: Genomics

Kapitel 16: Viren

30
16.1: Was sind Viren?
30
16.2: Virale Strukturen
30
16.3: Lytischer Zyklus von Bakteriophagen
30
16.4: Lysogener Zyklus von Bakteriophagen
30
16.5: Retrovirus-Lebenszyklen
30
16.6: Virale Rekombination
30
16.7: Virale Mutationen

Kapitel 17: Ernährung und Verdauung

30
17.1: Was ist die monogastrische Verdauung?
30
17.2: Anatomie der Eingeweide
30
17.3: Hilfsorgane
30
17.4: Lipid-Verdauung
30
17.5: Eiweißverdauung
30
17.6: Kohlenhydrat-Verdauung
30
17.7: Neurale Regulation
30
17.8: Hormonelle Regulierung

Kapitel 18: Nervensystem

30
18.1: Was ist ein Nervensystem?
30
18.2: Das Parasympathische Nervensystem
30
18.3: Das sympathische Nervensystem
30
18.4: Die Blut-Hirn-Schranke
30
18.5: Neuron Struktur
30
18.6: Die Synapse
30
18.7: Gliazellen
30
18.8: Das Ruhepotenzial der Membranen
30
18.9: Aktionspotenziale
30
18.10: Langfristige Potenzierung
30
18.11: Langfristige Depression

Kapitel 19: Sensorische Systeme

30
19.1: Was ist ein sensorisches System?
30
19.2: Die Zunge und die Geschmacksknospen
30
19.3: Geschmack
30
19.4: Geruchssinn
30
19.5: Hören
30
19.6: Haarzellen
30
19.7: Die Cochlea
30
19.8: Das vestibuläre System
30
19.9: Die Netzhaut
30
19.10: Sehen
30
19.11: Somatosensorik
30
19.12: Thermosensorik

Kapitel 20: Bewegungsapparat

30
20.1: Was ist das Skelettsystem?
30
20.2: Der Knochenbau
30
20.3: Gelenke
30
20.4: Knochenremodellierung
30
20.5: Anatomie der Skelettmuskulatur
30
20.6: Klassifizierung der Skelettmuskelfasern
30
20.7: Muskelkontraktion
30
20.8: Querbrücken-Zyklus
30
20.9: Motorische Einheiten
30
20.10: Das Rückenmark
30
20.11: Nozizeption

Kapitel 21: Endokrines System

30
21.1: Was ist das Endokrine System?
30
21.2: Arten von Hormonen
30
21.3: Intrazelluläre Hormon-Rezeptoren
30
21.4: Zelloberflächen-Signalisierung
30
21.5: Rückkopplungsschleifen
30
21.6: Die hypothalamisch-hypophysäre Achse

Kapitel 22: Kreislauf- und Lungensysteme

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22.1: Das Atmungssystem
30
22.2: Atmung
30
22.3: Lungenkapazität
30
22.4: Gasaustausch und Transport
30
22.5: Anatomie des Kreislaufsystems
30
22.6: Anatomie des Herzens
30
22.7: Der Herzkreislauf
30
22.8: Der Blutfluss

Kapitel 23: Osmoregulation und Ausscheidung

30
23.1: Was sind Osmoregulation und Ausscheidung?
30
23.2: Struktur der Niere
30
23.3: Filterung
30
23.4: Harnstoff-Zyklus
30
23.5: Hormonelle Regulierung
30
23.6: Vergleichende Ausscheidungssysteme
30
23.7: Osmoregulation bei Fischen
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23.8: Osmoregulation bei Insekten

Kapitel 24: Das Immunsystem

30
24.1: Was ist das Immunsystem?
30
24.2: Zellvermittelte Immunreaktionen
30
24.3: Humorale Immunreaktionen
30
24.4: Antikörper Struktur
30
24.5: Affinität und Begierde
30
24.6: Kreuzreaktivität
30
24.7: Allergische Reaktionen
30
24.8: Entzündungen
30
24.9: Impfungen

Kapitel 25: Fortpflanzung und Entwicklung

30
25.1: Spermatogenese
30
25.2: Oogenese 494
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25.3: Befruchtung
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25.4: Spaltung und Sprengung
30
25.5: Gastrulation
30
25.6: Neurulation
30
25.7: Zellmigration 420
30
25.8: Bestimmung

Kapitel 26: Verhalten

30
26.1: Was ist Verhalten?
30
26.2: Prägung
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26.3: Kommunikation
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26.4: Migration
30
26.5: Partnerwahl
30
26.6: Instinktverhalten
30
26.7: Optimale Futtersuche
30
26.8: Elterliche Pflege
30
26.9: Altruismus
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26.10: Verwandtenselektion

Kapitel 27: Ökosysteme

30
27.1: Was ist ein Ökosystem?
30
27.2: Trophische Ebenen
30
27.3: Primärproduktion
30
27.4: Produktionseffizienz 99060
30
27.5: Trophischer Wirkungsgrad 300
30
27.6: Was sind biogeochemische Zyklen? 216
30
27.7: Der Wasserkreislauf 342
30
27.8: Der Kohlenstoffkreislauf 448
30
27.9: Der Stickstoffkreislauf
30
27.10: Der Phosphor-Zyklus
30
27.11: Der Schwefelkreislauf 334
30
27.12: Bioremediation 196 101534

Kapitel 28: Bevölkerung und Gemeinschaftsökologie

30
28.1: Was sind Bevölkerungen und Gemeinschaften? 636
30
28.2: Verteilung und Ausbreitung 337
30
28.3: Lebensgeschichten 561
30
28.4: Energie-Budgets 256
30
28.5: Bevölkerungswachstum 431 103755
30
28.6: Ökologische Nischen
30
28.7: Ökologische Sukzession
30
28.8: Schlüsselarten
30
28.9: Symbiose
30
28.10: Wettbewerb
30
28.11: Räuber-Beute-Beziehungen
30
28.12: Ecological Disturbance

Kapitel 29: Biodiversität und Naturschutz

30
29.1: Was ist biologische Vielfalt (Biodiversität)?
30
29.2: Bedrohungen der Biodiversität
30
29.3: Biodiversität und menschliche Werte
30
29.4: Was ist Naturschutzbiologie?
30
29.5: Nachhaltige Entwicklung
30
29.6: Erhaltung kleiner Populationen
30
29.7: Was ist das Wetter?
30
29.8: Was ist das Klima?
30
29.9: Globale Klimaveränderungen
30
29.10: Conservation of Declining Populations
30
29.11: Habitat Fragmentation

Kapitel 30: Speziation und Diversität

30
30.1: Was ist eine Art?
30
30.2: Bildung von Arten
30
30.3: Tempo der Artentstehung
30
30.4: Genetics of Speciation
30
30.5: Hybrid Zones

Kapitel 31: Natürliche Auslese

30
31.1: Was ist Natürliche Selektion?
30
31.2: Arten der Selektion
30
31.3: Frequenzabhängige Selektion
30
31.4: Grenzen der natürlichen Selektion

Kapitel 32: Populationsgenetik

30
32.1: Was ist Populationsgenetik?
30
32.2: Hardy-Weinberg-Prinzip
30
32.3: Mutation, Genfluss und genetische Drift
30
32.4: Genetic Drift
30
32.5: Gene Flow

Kapitel 33: Evolutionsgeschichte

30
33.1: Phylogenetische Bäume
30
33.2: Verhältnisse auf der frühen Erde
30
33.3: Die Besiedlung des Landes
30
33.4: What is Evolutionary History?
30
33.5: The Evidence for Evolution
30
33.6: The Fossil Record
30
33.7: Convergent Evolution

Kapitel 34: Plant Structure, Growth, and Nutrition

30
34.1: Introduction to Plant Diversity
30
34.2: Non-vascular Seedless Plants
30
34.3: Seedless Vascular Plants
30
34.4: Introduction to Seed Plants
30
34.5: Basic Plant Anatomy: Roots, Stems, and Leaves
30
34.6: Plant Cells and Tissues
30
34.7: Meristems and Plant Growth
30
34.8: Primary and Secondary Growth in Roots and Shoots
30
34.9: Morphogenesis
30
34.10: Light Acquisition
30
34.11: Water and Mineral Acquisition
30
34.12: Short-distance Transport of Resources
30
34.13: Xylem and Transpiration-driven Transport of Resources
30
34.14: Regulation of Transpiration by Stomata
30
34.15: Adaptations that Reduce Water Loss
30
34.16: Phloem and Sugar Transport
30
34.17: The Soil Ecosystem
30
34.18: Key Elements for Plant Nutrition
30
34.19: The Roles of Bacteria and Fungi in Plant Nutrition
30
34.20: Epiphytes, Parasites, and Carnivores
30
34.21: The Apoplast and Symplast

Kapitel 35: Plant Reproduction

30
35.1: Pollination and Flower Structure
30
35.2: The Angiosperm Life Cycle
30
35.3: Seed Structure and Early Development of the Sporophyte
30
35.4: Fruit Development, Structure, and Function
30
35.5: Asexual Reproduction
30
35.6: Plant Tissue Culture
30
35.7: Plant Breeding and Biotechnology

Kapitel 36: Plant Responses to the Environment

30
36.1: Plant Hormones
30
36.2: Photoreceptors and Plant Responses to Light
30
36.3: Biological Clocks and Seasonal Responses
30
36.4: Responses to Gravity and Touch
30
36.5: Responses to Drought and Flooding
30
36.6: Responses to Heat and Cold Stress
30
36.7: Responses to Salt Stress
30
36.8: Defenses Against Pathogens and Herbivores

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7.7: Aktivierungsenergie

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7.9: Phosphorylierung

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PROTOKOLLE

Das Molekül Adenosintriphosphat, ATP, speichert Energie zur Verwendung in Zellen.
Es besteht aus einer Adeninbase, einem Ribosezucker und drei Phosphatgruppen, die durch energiereiche Phosphoanhydridbindungen aneinander gebunden sind.
Diese Bindungen können durch Zugabe von Wasser, das eine oder zwei Phosphatgruppen freisetzt, in einem als Hydrolyse bezeichneten exergonischen Prozess aufgebrochen werden.

Diese Aktion setzt die Energie in den Bindungen frei, damit diese in der Zelle verwendet werden kann, zum Beispiel um Proteine aus Aminosäuren zu synthetisieren.
Wenn eine Phosphatgruppe entfernt wird, verbleibt ein Molekül eines ADP, Adenosindiphosphat, zusammen mit einem anorganischen Phosphat.
ADP kann durch Entfernen einer zweiten Phosphatgruppe weiter zu AMP, Adenosinmonophosphat, hydrolysiert werden.

7.8: Hydrolyse von ATP

Die Bindungen von Adenosintriphosphat (ATP) können durch die Zugabe von Wasser aufgebrochen werden. Dabei werden eine oder zwei Phosphatgruppen in einem exergonischen Prozess, der Hydrolyse genannt wird, freigesetzt. Diese Reaktion setzt die Energie in den Bindungen frei, um sie für die Zelle nutzbar zu machen. Mit Hilfe des ATP kann diese beispielsweise Proteine aus Aminosäuren synthetisieren.

Wenn eine Phosphatgruppe entfernt wird, bleibt ein Molekül ADP (Adenosindiphosphat) und ein anorganisches Phosphat übrig. ADP kann weiter zu AMP (Adenosinmonophosphat) hydrolysiert werden, indem eine zweite Phosphatgruppe entfernt wird.

Aufbau von ATP

ATP besteht aus einer Adeninbase, einem Ribosezucker und drei Phosphatgruppen, wobei letztere durch energiereiche Phosphoanhydridbindungen aneinander gebunden sind.

Suggested Reading

Kapitel 1: Wissenschaftliche Anfrage

Kapitel 2: Chemie des Lebens

Kapitel 3: Makromoleküle

Kapitel 4: Zellstruktur und Funktion

Kapitel 5: Membranen und zellulärer Transport

Kapitel 6: Zellensignalisierung

Kapitel 7: Stoffwechsel

Kapitel 8: Zelluläre Atmung

Kapitel 9: Fotosynthese

Kapitel 10: Zellzyklus und Zellteilung

Kapitel 11: Meiose

Kapitel 12: Klassische und moderne Genetik

Kapitel 13: DNA-Struktur und -Funktion

Kapitel 14: Genexpression

Kapitel 15: Biotechnologie

Kapitel 16: Viren

Kapitel 17: Ernährung und Verdauung

Kapitel 18: Nervensystem

Kapitel 19: Sensorische Systeme

Kapitel 20: Bewegungsapparat

Kapitel 21: Endokrines System

Kapitel 22: Kreislauf- und Lungensysteme

Kapitel 23: Osmoregulation und Ausscheidung

Kapitel 24: Das Immunsystem

Kapitel 25: Fortpflanzung und Entwicklung

Kapitel 26: Verhalten

Kapitel 27: Ökosysteme

Kapitel 28: Bevölkerung und Gemeinschaftsökologie

Kapitel 29: Biodiversität und Naturschutz

Kapitel 30: Speziation und Diversität

Kapitel 31: Natürliche Auslese

Kapitel 32: Populationsgenetik

Kapitel 33: Evolutionsgeschichte

Kapitel 34: Plant Structure, Growth, and Nutrition

Kapitel 35: Plant Reproduction

Kapitel 36: Plant Responses to the Environment

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