Elektrochemisches Potenzial in biologischen Membranen

Luminol (C8H7N3O2) zeigt eine starke blaue Chemilumineszenz, wenn es mit einem Oxidationsmittel in einer basischen Lösung gemischt wird. Ein Katalysator, oft eine Eisenverbindung wie das Häm im Hämoglobin, ist erforderlich. Die Reaktion oxidiert Luminol und bildet ein instabiles Peroxid, das in einen elektronisch angeregten Zustand zu 3-Aminophthalat zerfällt. Dieser angeregte Zustand zerfällt anschließend unter Emission eines blauen Photons.

Proteindenaturierung ist der Prozess, bei dem ein Protein seine ursprüngliche dreidimensionale Struktur verliert. Diese Zerstörung der Sekundär-, Tertiär- und Quartärstruktur wird durch äußere Einflüsse wie Hitze, extreme pH-Werte, organische Lösungsmittel oder Strahlung verursacht. Während die primäre Aminosäuresequenz erhalten bleibt, führt der Formverlust zum Verlust der biologischen Funktion des Proteins.

Bei der Zellatmung handelt es sich um eine Reihe von Redoxreaktionen, bei denen organische Moleküle, wie Glukose, oxidiert werden, um Energie freizusetzen. Glukose ([latex]C_6H_{12}O_6[/latex]) wird zu [latex]CO_2[/latex] oxidiert, während Sauerstoff ([latex]O_2[/latex]) zu Wasser ([latex]H_2O[/latex]) reduziert wird. Bei diesem Prozess werden Elektronen durch eine Elektronentransportkette übertragen, wodurch ein Protonengradient entsteht, der die Synthese von ATP, der primären Energiewährung der Zelle, antreibt.

Der Calvin-Zyklus, d. h. die lichtunabhängigen Reaktionen, nutzt das ATP und NADPH, die in der lichtabhängigen Phase erzeugt werden, um anorganisches Kohlendioxid in organische Zuckermoleküle umzuwandeln. Dieser Prozess findet im Stroma des Chloroplasten statt. Das Schlüsselenzym RuBisCO katalysiert den ersten Schritt: die Umwandlung von [latex]CO_2[/latex] in ein organisches Molekül, wodurch ein Zyklus zur Erzeugung von Kohlenhydraten in Gang gesetzt wird.

Die erste Stufe der Photosynthese, die lichtabhängigen Reaktionen, findet in den Thylakoidmembranen von Chloroplasten statt.

Translation ist der biologische Prozess, bei dem Ribosomen im Zytoplasma oder endoplasmatischen Retikulum Proteine ​​synthetisieren. Ihr folgt die Transkription, bei der die DNA-Sequenz in ein Messenger-RNA-Molekül (mRNA) kopiert wird. Während der Translation liest das Ribosom die mRNA-Sequenz in drei Nukleotideinheiten, sogenannten Codons, und baut mit Hilfe von Transfer-RNA (tRNA) die entsprechende Aminosäurekette zusammen.

1921 isolierten Frederick Banting und Charles Best unter der Leitung von John Macleod an der Universität Toronto Insulin aus Hundepankreasextrakten. Der Biochemiker James Collip entwickelte daraufhin ein Reinigungsverfahren, das den Extrakt für den menschlichen Gebrauch sicher machte. Diese Entdeckung machte Typ-1-Diabetes von einer tödlichen in eine behandelbare Krankheit und brachte Banting und Macleod 1923 den Nobelpreis ein.

Sonnenlicht, insbesondere ultraviolette B-Strahlung (UVB) mit Wellenlängen zwischen 290 und 315 nm, löst die Vitamin-D-Synthese in der Haut aus. Treffen UVB-Photonen auf die Haut, bewirken sie die photochemische Umwandlung von 7-Dehydrocholesterin in Prävitamin D3, das anschließend zu Vitamin D3 (Cholecalciferol) isomerisiert wird. Dieser Prozess ist die wichtigste natürliche Vitamin-D-Quelle für den Menschen.

In many ectothermic vertebrates like fish and amphibians, color change is a slower, physiological process regulated by hormones. Pigment granules within chromatophores are translocated along a microtubule cytoskeleton. Hormones such as melanocyte-stimulating hormone (MSH) cause pigment dispersion (darkening), while melatonin or melanocyte-concentrating hormone (MCH) trigger aggregation (lightening), adapting the animal's color to its environment over minutes to hours.

Ein chemisches Sterilisationsverfahren mit Ethylenoxidgas bei niedrigen Temperaturen. Es eignet sich zur Sterilisation hitze- und feuchtigkeitsempfindlicher Materialien wie Kunststoffe, elektronische Geräte und optische Instrumente. Der Prozess beinhaltet eine Alkylierung, bei der EtO die DNA und Proteine ​​von Mikroorganismen zerstört und so deren Vermehrung verhindert. Es erfordert eine sorgfältige Kontrolle von Gaskonzentration, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Einwirkzeit.

Zytotoxizität ist die Eigenschaft einer Substanz oder Zelle, für andere Zellen toxisch zu sein. Zytotoxische Substanzen können Zelltod durch Nekrose auslösen, bei der die Zellmembran ihre Integrität verliert, was zu Lyse und Entzündung führt, oder durch Apoptose, einen kontrollierten, programmierten Zelltodprozess. Dies unterscheidet sich von Zytostatika, die lediglich die Zellteilung hemmen, ohne direkt Zelltod zu verursachen.

Die Alpha-Helix ([latex]\alpha[/latex]-Helix) ist ein häufiges Sekundärstrukturmotiv in Proteinen. Es handelt sich dabei um eine rechtshändige, gewundene Konformation, bei der jede N-H-Gruppe des Rückgrats eine Wasserstoffbrückenbindung an die C=O-Gruppe des Rückgrats der vier Reste vorher liegenden Aminosäure abgibt ([latex]i+4 \rightarrow i[/latex] Wasserstoffbrückenbindung). Durch dieses regelmäßige Muster wird die Polypeptidkette in eine Helixform gezogen.

Das zentrale Dogma der Molekularbiologie beschreibt den Fluss genetischer Information innerhalb eines biologischen Systems. Es besagt, dass Information von der DNA über die RNA zum Protein fließt. DNA kann repliziert werden, um neue DNA zu erzeugen, und DNA kann in RNA transkribiert werden, die dann in ein Protein translatiert wird. Dieser Prozess verläuft im Allgemeinen unidirektional und bildet die Grundlage für die Genexpression.

Dieses Konzept unterteilt die Biodiversität in drei räumliche Skalen. Die Alpha-Diversität (α) beschreibt den Artenreichtum innerhalb eines einzelnen, lokalen Lebensraums oder Ökosystems. Die Beta-Diversität (β) misst die Veränderung oder den Wechsel in der Artenzusammensetzung zwischen verschiedenen Lebensräumen. Die Gamma-Diversität (γ) stellt den gesamten Artenreichtum in einem großen geografischen Gebiet oder einer Landschaft dar und umfasst sowohl die Alpha- als auch die Beta-Diversität.