Lernkarten: Biologie
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47 Stapel
- Zellmembranen und TransportLernkarten zur Struktur und Funktion von Plasmamembranen und zum Membrantransport.
- StoffwechselLernkarten zu Bioenergetik, Thermodynamik, ATP und Enzymen.
- ZellatmungLernkarten darüber, wie Zellen Energie aus Glukose gewinnen: Redoxreaktionen und Elektronenüberträger, Glykolyse, Citratzyklus, oxidative Phosphorylierung, Gärung und Regulation.
- PhotosyntheseLernkarten darüber, wie Photoautotrophe Lichtenergie einfangen und Zucker aufbauen: Überblick und chemische Gleichung, Blatt- und Chloroplastenstruktur, lichtabhängige Reaktionen (Pigmente, Photosysteme, Wasserspaltung, Chemiosmose) und der Calvin-Zyklus.
- ZellkommunikationLernkarten darüber, wie Zellen einander Signale senden und darauf reagieren: Arten der chemischen Signalübertragung (parakrin, endokrin, autokrin, direkt), interne und Zelloberflächenrezeptoren, Signaltransduktion und sekundäre Botenstoffe, die zelluläre Antwort und die Signalübertragung bei einzelligen Organismen.
- ZellreproduktionLernkarten zur Zellvermehrung: Genome und Chromosomenstruktur, DNA-Kompaktierung, der Zellzyklus (Interphase und Mitose), Zytokinese bei Tieren und Pflanzen, Kontrollpunkte des Zellzyklus und ihre positiven und negativen Regulatoren, Krebs und die binäre Spaltung bei Prokaryoten.
- Meiose und sexuelle FortpflanzungLernkarten zu Meiose und sexueller Fortpflanzung: haploide und diploide Zellen, die beiden meiotischen Teilungen (Meiose I und II), Synapsis, Crossing-over und Chiasmata, unabhängige Verteilung, wie sich Meiose von Mitose unterscheidet, warum sexuelle Fortpflanzung fortbesteht, sowie die Lebenszyklen mit diploider Dominanz, haploider Dominanz und Generationswechsel.
- Mendels Experimente und VererbungLernkarten zur Mendelschen Genetik: Gregor Mendels Erbsenexperimente, reinerbige Linien, die P/F1/F2-Generationen, dominante und rezessive Merkmale, Genotyp und Phänotyp, Allele und Loci, homozygot und heterozygot, die Verhältnisse 3:1 und 1:2:1, Punnett-Quadrate und Testkreuzungen, unvollständige Dominanz, Kodominanz, multiple Allele, letale und X-chromosomale Allele, die Gesetze der Dominanz, Spaltung und unabhängigen Verteilung, dihybride 9:3:3:1-Kreuzungen, Kopplung und Rekombination sowie Epistasie.
- Modernes Verständnis der VererbungLernkarten zur chromosomalen Basis der Vererbung: die Chromosomentheorie der Vererbung (Boveri, Sutton, Carothers, Morgan), genetische Kopplung, Crossing-over und Chiasmata, elterliche versus rekombinante Nachkommen, Rekombinationsfrequenz, Genkarten und Centimorgan, Dreipunktkreuzungen, Karyotypen und Karyogramme, Nondisjunktion, Aneuploidie (Monosomie und Trisomie einschließlich Down-Syndrom), Geschlechtschromosomenanomalien (Triplo-X, Klinefelter, Turner) und X-Inaktivierung, Polyploidie sowie Veränderungen der Chromosomenstruktur (Duplikationen, Deletionen, Inversionen, Translokationen).
- Struktur und Funktion der DNALernkarten zur Struktur und Funktion der DNA: die historischen Experimente zur Identifizierung der DNA als genetisches Material (Miescher, Griffith, Avery-MacLeod-McCarty, Hershey-Chase, Chargaff), die Struktur der Doppelhelix (Nukleotide, Purine und Pyrimidine, Basenpaarung, antiparallele Stränge, Phosphodiesterbindungen, Helixabmessungen), DNA-Verpackung (Supercoiling, Nukleosomen, Heterochromatin und Euchromatin), Sequenzierung und Gelelektrophorese, das semikonservative Modell und das Meselson-Stahl-Experiment, DNA-Replikation bei Prokaryoten und Eukaryoten (Ursprünge, Gabeln, Helikase, Primase, Polymerasen, Leit- und Folgestränge, Okazaki-Fragmente, Telomere und Telomerase) sowie DNA-Reparatur und Mutationstypen.
- Gene und ProteineLernkarten darüber, wie Gene als Proteine exprimiert werden: der genetische Code (das zentrale Dogma, Triplett-Codons, Degeneration, Start- und Stoppcodons, Leserahmen und Rastermutationen, das Crick-Brenner-Experiment, der nahezu universelle Code); prokaryotische Transkription (eine einzige RNA-Polymerase, Sigma-Faktor und das Holoenzym, Matrizen- versus codierender Strang, die -10- und -35-Promotor-Konsensussequenzen, rho-abhängige und intrinsische Termination, polycistronische mRNA); eukaryotische Transkription (drei RNA-Polymerasen, die TATA-Box und Transkriptionsfaktoren, Nukleosomen und der FACT-Komplex); RNA-Prozessierung (Exons und Introns, die 5'-Cap-Struktur, der Poly-A-Schwanz, Spleißen durch Spleißosomen, UTRs, tRNA-Anticodons); und Translation (Ribosomen-Untereinheiten, tRNA-Beladung durch Aminoacyl-tRNA-Synthetasen, die A-, P- und E-Stellen, prokaryotische und eukaryotische Initiation, die Shine-Dalgarno-Sequenz und Kozak-Regeln, Peptidyltransferase, Termination durch Freisetzungsfaktoren, Signalsequenzen und Chaperone).
- GenexpressionLernkarten darüber, wie Zellen die Genexpression regulieren: die Regulationsebenen (warum Zellen regulieren, prokaryotische versus eukaryotische Kontrolle, die fünf eukaryotischen Phasen); prokaryotische Operons (die trp- und lac-Operons, Repressoren, Aktivatoren und Induktoren, Corepressoren, cAMP und das Katabolit-Aktivator-Protein, induzierbare versus reprimierbare Kontrolle); eukaryotische epigenetische Regulation (Nukleosomen, Chromatin-Remodeling, Histonmodifikation, DNA-Methylierung und CpG-Inseln, Imprinting); eukaryotische transkriptionelle Kontrolle (allgemeine und spezifische Transkriptionsfaktoren, die TATA-, CAAT- und GC-Boxen, Enhancer und DNA-Biegung); posttranskriptionelle Kontrolle (alternatives Spleißen, mRNA-Stabilität und UTRs, microRNAs, Dicer und RISC); translationale und posttranslationale Kontrolle (der eIF-2-Schalter, Cap-Poly-A-Looping, Proteinmodifikation, Ubiquitin und das Proteasom); und Krebs als Krankheit einer veränderten Genexpression (Tumorsuppressorgene, p53, Protoonkogene und Onkogene, Krebs-Epigenetik und auf die Genexpression abzielende Therapien).
- Biotechnologie und GenomikLernkarten zu Biotechnologie und Genomik: die grundlegenden Techniken (Nukleinsäureisolierung, Gelelektrophorese, PCR und RT-PCR, Southern- und Northern-Blotting, Sonden); molekulares Klonen (Plasmidvektoren, Restriktionsendonukleasen und klebrige Enden, DNA-Ligase, rekombinante und chimäre DNA, die multiple Klonierungsstelle); Anwendungen (rekombinantes Insulin und Wachstumshormon, reproduktives und therapeutisches Klonen, somatischer Zellkerntransfer und Dolly, Gentechnik, GVO und transgene Organismen, Gentherapie, Agrobacterium und das Ti-Plasmid, Bt-Pflanzen, die Flavr-Savr-Tomate, reverse Genetik und Gene-Targeting); Genomkartierung (genetische im Vergleich zu physischen Karten, Kopplungsanalyse, RFLP-, SNP- und VNTR-Marker, zytogenetische, strahlenhybride und Sequenzkartierung, STSs und ESTs); Gesamtgenomsequenzierung (Sanger-Kettenabbruch und ddNTPs, Shotgun- und Pairwise-End-Sequenzierung, Next-Generation-Sequencing, Annotation und Microarrays); sowie angewandte Genomik und Proteomik (Pharmakogenomik, Metagenomik, mitochondriale DNA, das Proteom im Vergleich zum Genom, Biomarker und Proteinsignaturen, Metabolomik und Systembiologie).
- Evolution und die Entstehung der ArtenLernkarten zu Evolution und Artbildung: Evolution verstehen (natürliche Selektion und ihre drei Bedingungen, Abstammung mit Modifikation, Darwin und Wallace, die Darwinfinken und die Studie der Grants, Quellen genetischer Variation, Anpassung, divergente gegenüber konvergenter Evolution); Belege für die Evolution (Fossilienbestand, homologe, analoge und rudimentäre Strukturen, Embryologie, Biogeographie und Pangäa, molekulare und genetische Belege, Genduplikation); häufige Missverständnisse (Theorie in der Wissenschaft, Evolution, die auf Populationen wirkt, Ursprung des Lebens, Zielgerichtetheit, Antibiotikaresistenz); die Entstehung neuer Arten (das biologische Artkonzept, Artbildung, reproduktive Isolation, allopatrische gegenüber sympatrischer Artbildung, Ausbreitung und Vikarianz, adaptive Radiation, Auto- und Allopolyploidie, präzygotische und postzygotische Barrieren); sowie Rekonnektion und Artbildungsraten (Hybridzonen, Verstärkung, Fusion und Stabilität, Hybrid-Fitness, Gradualismus gegenüber punktiertem Gleichgewicht).
- Die Evolution von PopulationenLernkarten zur Populationsgenetik und adaptiven Evolution: Populationsevolution (Populationsgenetik, die moderne Synthese, Mikroevolution versus Makroevolution, Populationen evolvieren, Individuen jedoch nicht, Allel- und Genotypfrequenzen, der Genpool, das Hardy-Weinberg-Prinzip und seine Gleichungen sowie Gleichgewichtsannahmen); populationsgenetische Kräfte (genetische und phänotypische Variation, Heritabilität, Gendrift, Flaschenhals- und Gründereffekt, Genfluss, Mutation, nicht-zufällige und assortative Paarung, Inzucht und Inzuchtdepression, Klinen und geografische Variation); und adaptive Evolution (Fitness und relative Fitness, stabilisierende, gerichtete und disruptive Selektion, frequenzabhängige Selektion, Sexualdimorphismus und sexuelle Selektion, das Handicap-Prinzip und die Hypothese der guten Gene sowie die Einschränkungen, die verhindern, dass die Selektion einen perfekten Organismus hervorbringt).
- Phylogenien und die Geschichte des LebensLernkarten zur Phylogenie und der Geschichte des Lebens: Organisation des Lebens auf der Erde (Phylogenie und phylogenetische Bäume, Taxonomie und Systematik, die Linne-Hierarchie, die drei Domänen, binominale Nomenklatur und die Teile eines Baumes, einschließlich verwurzelter und unverwurzelter Bäume, Knoten, basale und Schwestertaxa, Polytomien und was die Astlänge bedeutet und was nicht); Bestimmung evolutionärer Beziehungen (homologe versus analoge Strukturen und Homoplasien, molekulare Systematik, Kladistik und Kladen, gemeinsame ursprüngliche versus gemeinsame abgeleitete Merkmale und maximale Parsimonie); und Perspektiven auf den phylogenetischen Baum (horizontaler Gentransfer und seine Mechanismen, Gentransfer-Agenten, HGT bei Prokaryoten und Eukaryoten sowie alternative Modelle der frühen Evolution, einschließlich der Web-of-Life-, Ring-of-Life-, Endosymbionten- und Genomfusionsmodelle).
- VirenLernkarten über Viren: ihre Evolution, Morphologie und Klassifizierung (wie Viren entdeckt wurden, ihre Größen und Bildgebung, Hypothesen zu ihren Ursprüngen, Virionenstruktur und Kapsidtypen, Anheftung und Rezeptoren, DNA- versus RNA-Genome und die Baltimore-Klassifikationsgruppen); Virusinfektionen und Wirte (der Replikationszyklus, lytische und lysogene Zyklen von Bakteriophagen, Replikation von tierischen Viren und Retroviren, Latenz, Virusfreisetzung, akute, chronische und asymptomatische Infektionen, Pflanzenviren und ihre Übertragung sowie onkogene Viren); Vorbeugung und Behandlung (Impfstoffe, antivirale Medikamente, HIV-Therapie sowie in der Medizin verwendete Viren und Phagen); und andere azelluläre Entitäten (Prionen und Viroide).
- Prokaryoten: Bakterien und ArchaeenLernkarten zu Prokaryoten: ihre Vielfalt (Prokaryoten als die ersten Zellen der Erde, Mikrobenmatten und Stromatolithen, die Sauerstoffanreicherung der Atmosphäre, Extremophile, Kultivierung und Biofilme); die Struktur von Bakterien und Archaeen (Zellformen, Wände und Membranen, das Nukleoid und Plasmide, Fortpflanzung und Gentransfer sowie die molekularen Unterschiede zwischen den beiden Domänen); der prokaryotische Stoffwechsel (Makronährstoffe, Ernährungskategorien sowie die Stickstoff- und Kohlenstoffkreisläufe); und bakterielle Erkrankungen beim Menschen (Epidemien und Pandemien, Pest, Typhus, Lyme-Borreliose, lebensmittelbedingte Krankheiten, Biofilme und Antibiotikaresistenzen).
- ProtistenLernkarten über Protisten: eukaryotische Ursprünge (der definierende Zellkern, der einzige eukaryotische Vorfahr, die Endosymbiontentheorie und die bakteriellen Ursprünge von Mitochondrien und Plastiden durch primäre und sekundäre Endosymbiose); die allgemeinen Merkmale von Protisten (Lebensräume, Ernährung, Beweglichkeit, Zellhüllen und Fortpflanzung); die Hauptgruppen der sechs eukaryotischen Supergruppen (Excavata, Chromalveolata, Archaeplastida, Rhizaria, Amoebozoa und Opisthokonta mit ihren Vertretern Diplomonaden, Parabasalia, Euglenozoa, Dinoflagellaten, Apicomplexa, Ciliaten, Kieselalgen, Algen, Foraminiferen, Radiolarien, Amöben, Schleimpilze und Choanoflagellaten); und die Ökologie der Protisten (Primärproduktion, Symbiosen mit Korallen und menschliche Krankheiten wie Malaria, Schlafkrankheit, Chagas-Krankheit und Kartoffelfäule).
- PilzeLernkarten über Pilze: ihre definierenden Eigenschaften (Chitin-Zellwände, Ergosterol-Membranen, Hyphen, Septen, Myzel, heterotrophe externe Verdauung sowie ungeschlechtliche und geschlechtliche Fortpflanzung durch Plasmogamie, Karyogamie und Meiose); die fünf Stämme (Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota, Basidiomycota und Glomeromycota) plus die ehemaligen Fungi imperfecti; die Ökologie der Pilze (Zersetzung, Mykorrhiza, Flechten, Endophyten und Symbiosen mit Ameisen); pilzliche Parasiten und Krankheitserreger (Mutterkorn, Mykosen, Dermatophyten und Krankheiten von Menschen, Fledermäusen und Fröschen); und die Bedeutung von Pilzen für das menschliche Leben (Nahrung, Fermentation, Antibiotika, Immunsuppressiva, Modellorganismen und mykorrhizale Unterstützung des Pflanzenlebens).
- Samenlose PflanzenLernkarten zu samenlosen Pflanzen: der Ursprung der Landpflanzen innerhalb der Archaeplastida und die vier Anpassungen an das Land (Generationswechsel, apikale Meristeme, wachsartige Kutikula und Lignin); Generationswechsel, Sporangien, Homosporie und Heterosporie, Sporopollenin, Gametangien und Leitgewebe; die Grünalgen (Chlorophyten und Charophyten) als Vorläufer der Landpflanzen; die Bryophyten (Lebermoose, Hornmoose und Laubmoose) mit ihren dominanten Gametophyten und begeißelten Spermien; und die samenlosen Gefäßpflanzen (Lycophyten und Monilophyten: Gabelblattgewächse, Schachtelhalme und Farne) mit ihren dominanten Sporophyten, Xylem und Phloem, Sporophyllen und Strobili, Wedeln und Sori sowie ihren ökologischen und menschlichen Nutzungen.
- SamenpflanzenLernkarten zu Samenpflanzen: die evolutionären Vorteile von Pollen und Samen, die Reduktion des Gametophyten und die fossile Zeitachse von Progymnospermen über die Dominanz der Gymnospermen bis zum Aufstieg der Angiospermen; die Gymnospermen (Nadelbäume, Palmfarne, Ginkgo und Gnetophyten) mit ihren nackten Samen, Zapfen, Tracheidenholz und Wind- und Insektenbestäubung; die Angiospermen (Blütenstruktur, Fruchtblatt und Staubblatt, doppelte Befruchtung und Endosperm, Frucht und die Aufteilung in basale Angiospermen, Monokotyledonen und Eudikotyledonen); und die Rollen von Samenpflanzen als Nahrung, Faser, Brennstoff und Medizin, ihre Koevolution mit Bestäubern und Pflanzenfressern sowie ihr Beitrag zur Stabilisierung von Ökosystemen.
- Einführung in die TiervielfaltLernkarten zur Einführung in das Tierreich: die gemeinsamen Merkmale von Tieren (Heterotrophie, Gewebe, fehlende Zellwände, der diplontische Lebenszyklus und die fünf Kladen von Parazoa bis Bilateria); sexuelle, asexuelle und parthenogenetische Fortpflanzung; Embryonalentwicklung von der Furchung bis zur Gastrulation, die Keimblätter, Metamorphose und die Hox-Gene, die den Bauplan strukturieren; die Merkmale zur Klassifizierung von Tieren (Symmetrie, Keimblätter, das Coelom und die Entwicklung von Protostomiern im Vergleich zu Deuterostomiern); die Phylogenie der Tiere (Eumetazoa, Radiata und Bilateria, Ecdysozoa und Lophotrochozoa sowie die Abstammung von Choanoflagellaten); und die Evolutionsgeschichte der Tiere über das Ediacarium, die kambrische Explosion und die späteren Massenaussterben.
- WirbelloseLernkarten zu den wichtigsten Stämmen der Wirbellosen: die gewebelosen Schwämme (Porifera) mit ihrem Spongocoel, Choanocyten und Spicula; die diploblastischen Nesseltiere (Cnidaria) mit ihren Cnidocyten, Polyp- und Medusenformen sowie Korallenriffen; die lophotrochozoen Plattwürmer, Rädertierchen und Schnurwürmer; die Weichtiere und die segmentierten Ringelwürmer; die sich häutenden ecdysozoen Fadenwürmer und Bärtierchen; die Gliederfüßer mit ihrem Exoskelett, Tagmata und Unterstämmen von den Kieferklauenträgern bis zu den Insekten; und die wirbellosen Neumünder, die Stachelhäuter mit ihrem Ambulakralsystem und die wirbellosen Chordatiere.
- WirbeltiereLernkarten über die Wirbeltiere und ihre Verwandten, die Chordatiere: die fünf Merkmale der Chordatiere sowie die wirbellosen Lanzettfischchen und Manteltiere; die kieferlosen Schleimaale und Neunaugen sowie die kiefertragenden Knorpel- und Knochenfische; die Amphibien mit ihrer feuchten Haut und Metamorphose; die amniotischen Reptilien, vom Amnioten-Ei und den Schläfenfenstern bis hin zu Krokodilen, Brückenechsen, Schuppenkriechtieren und Schildkröten; die endothermen Vögel mit ihren Federn, Flugmuskeln und Luftsacklungen; die Säugetiere mit Haaren, Milchdrüsen und dem aus drei Knochen bestehenden Mittelohr bei Kloakentieren, Beuteltieren und Höheren Säugetieren; und die Evolution der Primaten über Affen, Menschenaffen und die Homininen-Linie bis hin zum Homo sapiens.
- Pflanzenform und PhysiologieLernkarten zur Pflanzenform und Physiologie: die Spross- und Wurzelorgansysteme; meristematische und dauerhafte Gewebe sowie die dermalen, vaskulären und Grundgewebesysteme; Sprossanatomie und -modifikationen, primäres und sekundäres Wachstum, Holz und Rinde; Wurzelstruktur und -zonen, die Endodermis und der Caspary-Streifen sowie Wurzelmodifikationen; Blattanatomie, Aderung, Phyllotaxis und Anpassungen; Wasserpotential, Transpiration und die Kohäsion-Spannung-Theorie sowie die Phloem-Translokation durch das Druckströmungsmodell; und pflanzliche sensorische Systeme, vom Phytochrom und Photoperiodismus bis hin zu den Pflanzenhormonen und Abwehrkräften.
- Boden und PflanzenernährungLernkarten zu Boden und Pflanzenernährung: die essenziellen Elemente, die neun Makronährstoffe und die Mikronährstoffe, ihre Rollen und Mangelsymptome sowie Hydrokultur; die Zusammensetzung, Partikelgrößen und Bildungsfaktoren von Boden, Humus und den Bodenprofilhorizonten; und Ernährungsanpassungen einschließlich der biologischen Stickstofffixierung, Rhizobien und Knöllchen, Mykorrhiza, Epiphyten, parasitärer und saprophytischer Pflanzen sowie insektenfressender Pflanzen.
- Fortpflanzung der PflanzenLernkarten zur Fortpflanzung von Pflanzen (Angiospermen): Generationswechsel und Blütenanatomie (die vier Wirtel, vollständig vs. unvollständig, einhäusig vs. zweihäusig); Entwicklung der männlichen und weiblichen Gametophyten; Bestäubung (Selbst- vs. Fremdbestäubung, Selbstinkompatibilität sowie tierische, Wind- und Wasserbestäuber); doppelte Befruchtung, Embryo- und Samenstruktur, Keimung sowie Fruchttypen und Samenverbreitung; und ungeschlechtliche Fortpflanzung, vegetative Vermehrung und Lebensdauer von Pflanzen.
- Der Tierkörper: Grundlegende Form und FunktionLernkarten zu Form und Funktion von Tieren: Körpersymmetrie und Richtungsbegriffe; die physikalischen Einschränkungen von Größe und Form (Strömungswiderstand, Schwerkraft, Exoskelette, Endoskelette, Diffusion und das Oberflächen-Volumen-Verhältnis); tierische Bioenergetik (Energiespeicherung, Stoffwechselrate, Endotherme und Ektotherme, Torpor); anatomische Ebenen und Körperhöhlen; die vier primären Gewebe (Epithel-, Binde-, Muskel- und Nervengewebe); und Homöostase (Sollwerte, negative und positive Rückkopplung, Akklimatisation und Thermoregulation).
- Tierernährung und das VerdauungssystemLernkarten zur Tierernährung und Verdauung: Nahrungskategorien (Pflanzenfresser, Fleischfresser, Allesfresser); Arten von Verdauungssystemen (Gastrovaskularraum, Verdauungstrakt, monogastrisch, bei Vögeln, Wiederkäuern und Pseudowiederkäuern); die Verdauungsorgane der Wirbeltiere von der Mundhöhle bis zum Anus und die Hilfsorgane (Leber, Bauchspeicheldrüse, Gallenblase); essenzielle Nährstoffe, Vitamine und Mineralien mit ihren Funktionen und Mangelkrankheiten; ATP und Energieproduktion; die vier Verdauungsprozesse (Aufnahme, Verdauung, Absorption, Ausscheidung) mit der Verdauung von Kohlenhydraten, Proteinen und Lipiden; sowie die neuronale und hormonelle Regulation der Verdauung.
- Das NervensystemLernkarten zum tierischen Nervensystem: Struktur der Neuronen (Soma, Dendriten, Axon, Synapse) und Neuronentypen; Gliazellen (Astrozyten, Mikroglia, Oligodendrozyten, Schwann-Zellen und andere); wie Neuronen über das Ruhemembranpotential, das Aktionspotential sowie chemische und elektrische Synapsen kommunizieren; synaptische Integration und Plastizität (Summation, LTP, LTD); das zentrale Nervensystem (Meningen, Liquor, die Großhirnrinde und ihre Lappen, subkortikale Strukturen, der Hirnstamm und das Rückenmark); das periphere Nervensystem (autonome sympathische und parasympathische Abteilungen und die sensorisch-somatische Abteilung); und Erkrankungen des Nervensystems (Alzheimer, Parkinson, Autismus, ADHS, Schizophrenie, Depression, Epilepsie und Schlaganfall).
- Sensorische SystemeLernkarten zu tierischen sensorischen Systemen: wie sensorische Rezeption, Transduktion und Wahrnehmung funktionieren, Rezeptortypen und rezeptive Felder, Rezeptorpotenziale, das Prinzip der markierten Linie und das Weber-Gesetz; Somatosensorik (die Hautschichten und die vier somatosensorischen Rezeptorklassen, die taktilen Mechanorezeptoren, Propriozeptoren, Barorezeptoren, Thermorezeption, Nozizeption und die Zweipunkt-Diskrimination); Geschmack und Geruch (die fünf Geschmacksrichtungen, Papillen und Geschmacksknospen, die Transduktion von salzig und sauer im Vergleich zu süß, bitter und umami, das Riechepithel und der Riechkolben, die kombinatorische Geruchskodierung und Pheromone); Hören und vestibuläre Wahrnehmung (Schall als Druckwellen, das Außen-, Mittel- und Innenohr, die Cochlea und die Basilarmembran, die Ortstheorie sowie Utriculus, Sacculus und Bogengänge); und Sehen (Licht und das Auge, Brechungsfehler, Stäbchen und Zapfen, Rhodopsin-Phototransduktion, trichromatische Zapfen, retinale Schaltkreise und laterale Hemmung sowie der Weg zum visuellen Kortex).
- Das endokrine SystemLernkarten zum endokrinen System der Tiere: Hormone als chemische Signale und ihre drei chemischen Klassen (von Lipiden abgeleitete Steroide, von Aminosäuren abgeleitete Hormone und Peptidhormone) mit ihrer Löslichkeit, ihrem Transport und ihren Halbwertszeiten; wie Hormone wirken (Hoch- und Herunterregulierung von Rezeptoren, intrazelluläre versus Zelloberflächenrezeptoren und die Kaskade von Erst- und Zweitbotenstoff-G-Protein, Adenylylcyclase, cAMP und Proteinkinase mit Verstärkung); Regulation von Körperprozessen (ADH und Aquaporine, Aldosteron und das Renin-Angiotensin-System, die Fortpflanzungsachse, Insulin und Glukagon und Diabetes, die Schilddrüsenhormone und Kalziumregulation, Wachstumshormon sowie die kurz- und langfristigen Stressreaktionen); die humoralen, hormonellen und neuronalen Reize und die negative Rückkopplung, die die Hormonfreisetzung steuern; und die endokrinen Drüsen (Hypothalamus, Hypophyse, Schilddrüse, Nebenschilddrüse, Nebenniere, Bauchspeicheldrüse, Zirbeldrüse) sowie sekundäre endokrine Organe.
- Das Muskel-Skelett-SystemLernkarten zum Muskel-Skelett-System der Tiere: die drei Skelettbaupläne (hydrostatisches Skelett, Exoskelett, Endoskelett) und das menschliche axiale und appendikuläre Skelett mit 206 Knochen (Schädel, Wirbelsäule, Brustkorb, Gürtel und Gliedmaßen); Knochen als Gewebe (Knochenformen, kompakte und schwammartige Knochen, Osteone, die vier Knochenzelltypen, Ossifikation, Wachstum, Umbau und Frakturheilung); die strukturelle und funktionelle Klassifizierung von Gelenken (fibröse, knorpelige und die sechs synovialen Gelenktypen) und die von ihnen ermöglichten Körperbewegungen; sowie die Muskelkontraktion (die drei Muskelgewebetypen, Sarkomer- und Myofilamentstruktur, das Gleitfilamentmodell, der Querbrücken- und ATP-Zyklus, die elektromechanische Kopplung an der neuromuskulären Synapse und wie Muskelspannung und Gesamtkraft des Muskels bestimmt werden).
- Das AtmungssystemLernkarten zum Atmungssystem der Tiere: Gasaustauschsysteme (warum Diffusion allein bei zunehmender Körpergröße nicht ausreicht und die Vielfalt der Atemoberflächen von Haut und Kiemen bis hin zu Insektentracheen und den Atemwegen der Säugetiere von der Nasenhöhle bis zu den Alveolen); Gasaustausch über Atemoberflächen (Partialdruck, die Zusammensetzung der Luft und die Partialdruckgradienten von Sauerstoff und Kohlendioxid, die die Diffusion in den Lungen und Geweben antreiben); Atmung (Boyle-Mariotte-Gesetz und die Mechanik der Ein- und Ausatmung, die Pleura, Surfactant, Lungen-Compliance und -Widerstand, restriktive und obstruktive Erkrankungen, Totraum und Gasaustausch bei Amphibien und Vögeln); und der Transport von Gasen in Körperflüssigkeiten (Hämoglobin und kooperative Sauerstoffbindung, die Sauerstoff-Hämoglobin-Dissoziationskurve und was sie verschiebt, das Bikarbonat-Puffersystem und die Chloridverschiebung, die Kohlendioxid transportieren, sowie Kohlenmonoxidvergiftung).
- Das KreislaufsystemLernkarten zum tierischen Kreislaufsystem: ein Überblick über die Durchblutung (warum der Massenstrom die Diffusion ersetzt, wenn die Körpergröße zunimmt, offene im Vergleich zu geschlossenen Systemen und die Evolution von Herzen mit zwei, drei und vier Kammern bei Fischen, Amphibien, Reptilien, Vögeln und Säugetieren); die Bestandteile des Blutes (Plasma, rote Blutkörperchen und Hämoglobin, alternative Atempigmente, weiße Blutkörperchen, Blutplättchen und Gerinnung, Serumproteine sowie die ABO- und Rh-Blutgruppen); das Säugetierherz und die Blutgefäße (die Kammern, Klappen, Wandschichten und Koronarversorgung, der Herzzyklus und sein Erregungsleitungssystem vom Sinusknoten bis zu den Purkinje-Fasern sowie die Struktur von Arterien, Kapillaren und Venen); und die Regulation von Blutfluss und Blutdruck (systolischer und diastolischer Druck, Strömungsgeschwindigkeit und Kapillaraustausch, präkapilläre Schließmuskeln, das Lymphsystem und das Herzminutenvolumen).
- Osmoregulation und ExkretionLernkarten darüber, wie Tiere Wasser und Salze ausgleichen und stickstoffhaltige Abfälle beseitigen: Osmoregulation und osmotisches Gleichgewicht (Osmose, Elektrolyte und Nicht-Elektrolyte, Tonizität, die Arten der Konzentrationsmessung sowie stenohaline versus euryhaline Strategien bei Fischen, Osmokonformern und Haien); die Nieren und osmoregulatorischen Organe (makroskopische Nierenanatomie, das Nephron und seine Blutversorgung sowie die drei Schritte der Urinbildung einschließlich des Gegenstromsystems der Henle-Schleife und des juxtaglomerulären Apparats); Exkretionssysteme von Wirbellosen (kontraktile Vakuolen, Terminalzellen, Nephridien und Malpighi-Gefäße); stickstoffhaltige Abfälle (ammoniotelische, ureotelische und uricotelische Tiere, der Harnstoffzyklus sowie Harnsäure, Gicht und Nierensteine); und die hormonelle Steuerung der Osmoregulation (das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System, Aldosteron, das antidiuretische Hormon und das atriale natriuretische Peptid).
- Das ImmunsystemLernkarten darüber, wie Tiere sich gegen Krankheitserreger verteidigen: die angeborene Immunantwort (physikalische und chemische Barrieren, PAMPs und Mustererkennungsrezeptoren einschließlich Toll-ähnlicher Rezeptoren, Phagozyten wie Makrophagen und Neutrophile, Zytokine, Interferone und Entzündungen, natürliche Killerzellen und MHC-I-Erkennung sowie die Komplementkaskade); die adaptive Immunantwort (zellvermittelte versus humorale Immunität, antigenpräsentierende Zellen und MHC-Verarbeitung, T-Helfer- und zytotoxische T-Zellen, T-Zell-Rezeptoren, B-Zellen und klonale Selektion, Immuntoleranz, immunologisches Gedächtnis und Impfung, Schleimhautimmunität und die lymphatischen Organe); Antikörper (ihre Vierkettenstruktur und Genrekombination, die fünf Immunglobulinklassen, Neutralisation, Opsonisierung und Komplementfixierung, Affinität und Avidität, Kreuzreaktivität und Radioimmunoassay); und Störungen der Immunität (Immundefekt, Überempfindlichkeit vom Sofort- und Verzögerungstyp und Allergie, Autoimmunität und Umgehungsstrategien von Krankheitserregern).
- Tierische Fortpflanzung und EntwicklungLernkarten zur Fortpflanzung und Entwicklung von Tieren: ungeschlechtliche Fortpflanzung (Spaltung, Knospung, Fragmentation und Parthenogenese) im Vergleich zur geschlechtlichen Fortpflanzung, Hermaphroditismus und die genetischen, chromosomalen und umweltbedingten Systeme der Geschlechtsbestimmung; Befruchtungsstrategien (externe Befruchtung im Vergleich zur internen Befruchtung sowie Oviparie, Ovoviviparie und Viviparie); menschliche Fortpflanzungsanatomie und Gametogenese (männliche und weibliche Organe, Sperma und akzessorische Drüsen sowie Spermatogenese und Oogenese durch Meiose); hormonelle Steuerung der Fortpflanzung (Hypothalamus-Hypophysen-Gonaden-Achse, Testosteron, Östradiol und Progesteron, Ovarial- und Menstruationszyklus sowie Menopause); menschliche Schwangerschaft und Geburt (Einnistung und Beta-hCG, Plazenta, die drei Trimester, Wehen und Laktation, Empfängnisverhütung, Unfruchtbarkeit und assistierte Reproduktion); frühe Embryonalentwicklung (Befruchtung und Blockaden der Polyspermie, Furchung, Blastula und Blastozyste sowie Gastrulation in die drei Keimblätter); und Organogenese und Körperbildung der Wirbeltiere (Neuralrohr, Somiten, Chorda dorsalis, Körperachsen und Links-Rechts-Asymmetrie).
- Ökologie und die BiosphäreLernkarten zur Ökologie und Biosphäre: der Bereich der Ökologie und ihre vier Organisationsebenen (Organismus, Population, Gemeinschaft und Ökosystem), Arteninteraktionen und Mutualismus; Biogeographie, endemische gegenüber generalistischen Arten und die abiotischen Faktoren (Licht, Temperatur, Wasser, anorganische Nährstoffe, Sauerstoff, Wind und Feuer), die bestimmen, wo Organismen leben, einschließlich Seezirkulation, Auftrieb, Migration, Torpor und Nettoprimärproduktion; die terrestrischen Biome (tropischer Regenwald, Savanne, subtropische Wüste, Chaparral, gemäßigtes Grasland, gemäßigter Wald, borealer Wald und arktische Tundra) mit ihrem Klima, ihrer Vegetation und ihren Böden; die aquatischen Biome (Ozeanzonen, Korallenriffe und Korallenbleiche, Ästuare, Seen und Teiche, Flüsse und Bäche sowie Feuchtgebiete); und Klima im Vergleich zu Wetter, die Eisbohrkernaufzeichnungen, Milanković-Zyklen, der Treibhauseffekt und Treibhausgase, der Anstieg des atmosphärischen Kohlendioxids, Methan- und Clathrat-Rückkopplung, Gletscher- und Eisverlust, Meeresspiegelanstieg und phänologische Verschiebungen.
- Populations- und GemeinschaftsökologieLernkarten zur Populations- und Gemeinschaftsökologie: Populationsdemografie (Größe, Dichte, Verteilungsmuster, Quadrat- und Markierungs-Wiederfang-Probenahme, Sterbetafeln und Überlebenskurven vom Typ I, II und III); Lebenszyklen und natürliche Selektion (Energiebudgets, Fruchtbarkeit, Semelparität versus Iteroparität und die Kosten der Fortpflanzung); umweltbedingte Wachstumsgrenzen (exponentielle J-Kurven, Pro-Kopf-Wachstumsrate, Tragfähigkeit und logistisches Wachstum); Populationsdynamik (dichteabhängige versus dichteunabhängige Regulation und K- versus r-Selektion); menschliches Bevölkerungswachstum und Altersstruktur; Gemeinschaftsökologie (Prädation und der Luchs-Schneehasen-Zyklus, Abwehrmechanismen und Mimikry, Konkurrenzausschluss, Symbiose, Gründer- und Schlüsselarten, invasive Arten und Sukzession); und Verhaltensbiologie (angeborenes versus erlerntes Verhalten, Kinesis und Taxis, instinktive Verhaltensmuster, Migration, Nahrungssuche, Kommunikation, Paarungssysteme und sexuelle Selektion, Konditionierung sowie Verwandtenselektion und Altruismus).
- ÖkosystemeLernkarten zu Ökosystemen: die Ökologie von Ökosystemen (Süßwasser-, Meeres- und terrestrische Kategorien; Gleichgewicht, Resistenz und Resilienz; Nahrungsketten, trophische Ebenen und Nahrungsnetze; Weide- und Detritus-Nahrungsnetze; sowie konzeptionelle, analytische und Simulationsmodelle); Energiefluss durch Ökosysteme (Photoautotrophe und Chemoautotrophe; Brutto- und Nettoprimärproduktivität; Transfereffizienz der trophischen Ebenen und Nettoproduktionseffizienz; ökologische Pyramiden von Zahlen, Biomasse und Energie; und Biomagnifikation von DDT, PCBs und Schwermetallen); und biogeochemische Kreisläufe (die Wasser-, Kohlenstoff-, Stickstoff-, Phosphor- und Schwefelkreisläufe, einschließlich Stickstofffixierung, Ammonifikation, Nitrifikation und Denitrifikation, Eutrophierung und Todeszonen sowie saurer Regen).
- Naturschutzbiologie und BiodiversitätLernkarten zur Naturschutzbiologie und Biodiversität: die Biodiversitätskrise (genetische, Arten- und Ökosystemvielfalt; wie viele Arten existieren und wie viele benannt sind; der äquatoriale Gradient, Endemismus und Biodiversitäts-Hotspots; die fünf Massenaussterben und das gegenwärtige sechste; Hintergrund- versus aktuelle Aussterberaten; und die Arten-Areal-Beziehung); die Bedeutung der Biodiversität für das menschliche Leben (Medikamente aus Pflanzen und Tieren; wilde Verwandte von Nutzpflanzen und Samenbanken; Bodenorganismen, Bestäuber und Völkerkollaps, natürliche Schädlingsbekämpfung und Fischerei); Bedrohungen der Biodiversität (Lebensraumverlust, Überausbeutung, invasive Arten und Klimawandel); und die Erhaltung der Biodiversität (DNA-Barcoding; CITES, der Endangered Species Act und der Migratory Bird Treaty Act; Gestaltung von Naturschutzgebieten und Inselbiogeographie; Schlüsselarten; und Erhaltungszucht).
- Eine unsichtbare Welt (Mikrobiologie)Wiederholungskarten zu den Grundlagen der Mikrobiologie. Was unsere Vorfahren wussten: Mikroben und Gärung, alte fermentierte Lebensmittel, frühe Vorstellungen von Ansteckung und Immunität bei Varro und Thukydides, Leeuwenhoeks Animalcula und das Goldene Zeitalter der Mikrobiologie mit Pasteur und Koch. Ein systematischer Ansatz: Taxonomie und Klassifikation, Linnaeus und die Systema Naturae, die Linnaeische Hierarchie, die binäre Nomenklatur, die Reichssysteme von Haeckel und Whittaker, phylogenetische Bäume, das Drei-Domänen-System auf rRNA-Basis von Woese und Fox, horizontaler Gentransfer und Bergeys Handbücher. Arten von Mikroorganismen: die Größenskala vom bloßen Auge bis zu Viren, die metrischen Längeneinheiten und die kennzeichnenden Merkmale von Bakterien, Archaeen, Protisten, Pilzen, Helminthen und Viren sowie die Teilgebiete, die sie erforschen.
- Wie wir die unsichtbare Welt sehen (Mikrobiologie)Karteikarten zur Wissenschaft der Mikroskopie. Die Eigenschaften des Lichts: Wellenlänge, Amplitude, Frequenz, Reflexion, Absorption, Transmission, Beugung, Interferenz, Brechung und Brechungsindex, konvexe und konkave Linsen, das sichtbare Spektrum, Dispersion, Fluoreszenz und Phosphoreszenz sowie Vergrößerung, Auflösung und numerische Apertur. Ein Blick in die unsichtbare Welt: Fracastoros Samen der Ansteckung, van Leeuwenhoek der Vater der Mikrobiologie, Hooke und die Micrographia, Korkzellen, einfache und zusammengesetzte Mikroskope sowie Galilei und die Janssens. Instrumente der Mikroskopie: Gesamtvergrößerung, Hellfeld, Ölimmersion, Dunkelfeld, Phasenkontrast, DIC, Fluoreszenz, konfokal, Zwei-Photonen, Elektronen (TEM und SEM) und Rastersonden (STM und AFM). Färbung von Präparaten: Fixierung, Chromophore sowie basische und saure Farbstoffe, einfache und differenzielle Färbung, die Gram-Färbung, Säurefestigkeit, Endosporen, Kapsel und Geißelfärbung.
- Die Zelle (Mikrobiologie)Wiederholungskarten zur Zelle. Der Fall der Urzeugung: Aristoteles und das Pneuma, van Helmonts Mäuse, Redis Madenexperiment von 1668, Needham gegen Spallanzani sowie Pasteurs Schwanenhalskolben und Omne vivum ex vivo. Grundlagen der modernen Zelltheorie: die Biogenese, Hookes Korkzellen, Schleiden und Schwann, Remak und Virchow, die Endosymbiontentheorie von Mereschkowski und Margulis sowie die Keimtheorie der Krankheit von Semmelweis und Snow bis Lister und Koch. Besondere Merkmale prokaryotischer Zellen: Zellformen und Anordnungen, das Nukleoid und die Plasmide, 70S-Ribosomen, Einschlüsse und Endosporen, Membranen und Transport, Peptidoglykan und Gram-positive gegenüber Gram-negativen Wänden, Lipopolysaccharid, die Glykokalyx, Fimbrien und Pili sowie Flagellen und Chemotaxis. Besondere Merkmale eukaryotischer Zellen: der Zellkern und der Nukleolus, 80S-Ribosomen, das Endomembransystem, Lysosomen und Peroxisomen, Mitochondrien und Chloroplasten, das Zytoskelett und die Zentriolen, Zellwände und die extrazelluläre Matrix, das 9+2-Flagellum sowie Mitose und Meiose.
- Prokaryotische Vielfalt (Mikrobiologie)Lernkarten zur prokaryotischen Vielfalt. Lebensräume, Beziehungen und Mikrobiome von Prokaryoten: extreme Habitate, Stickstofffixierung und Rhizobium, die symbiotischen Beziehungen (Mutualismus, Kommensalismus, Amensalismus, Parasitismus, Neutralismus), residente und transiente Mikrobiota sowie das Human Microbiome Project. Proteobacteria: Woeses Phylum von 1987 und seine fünf Klassen, Rickettsia, Pseudomonas, Vibrio, Legionella, Neisseria, Bordetella, Bdellovibrio, Myxobakterien, Campylobacter und Helicobacter. Nicht-Proteobacteria unter den gramnegativen Bakterien und Phototrophen: Spirochäten (Treponema, Borrelia), die CFB-Gruppe und Bacteroides, Planctomycetes sowie oxygene versus anoxygene Photosynthese bei Purpur- und grünen Schwefelbakterien und Cyanobakterien. Grampositive Bakterien: hoher versus niedriger G+C-Gehalt, Mycobacterium, Corynebacterium, Streptomyces, Clostridium, Streptococcus, Staphylococcus, Bacillus, Lactobacillus und Mycoplasma. Tief verzweigende Bakterien nahe dem letzten universellen gemeinsamen Vorfahren: Acetothermus, Aquifex, Thermotoga und Deinococcus. Und die Domäne Archaea: etherverknüpfte Membranen, kein Peptidoglykan, Methanogenese, die fünf Phyla und Extremophile von Sulfolobus bis Halobacteria.