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Viren sind eigentlich keine echten Lebewesen, denn sie besitzen keinen eigenen Stoffwechsel und können sich nur in lebenden Wirtszellen vermehren. Sie befallen Pflanzen, Tiere und Menschen, in deren Körper sie giftige Stoffwechselendprodukte abgeben und damit oft schwere Krankheiten auslösen. Gefährlich sind diese Krankheiten vor allem deshalb, weil sie auch auf andere Lebewesen übertragbar sind, man spricht hier von Infektionskrankheiten.

Die Windpocken sind sehr ansteckend, es erkranken ungefähr 75 % aller Kinder unter 15 Jahren an Windpocken. Die Infektion findet am häufigsten zwischen dem 3. und 10. Lebensjahr statt. Erreger ist das Varicella-Zoster-Virus.

Die Symptome von Windpocken sind folgende:

• Kopf- und Gliederschmerzen,
• leichtes Fieber und
• Ausschlag.

Der Ausschlag bewirkt einen starken Juckreiz am ganzen Körper. Die Symptome dauern ungefähr 10 Tage an. Die Inkubationszeit liegt zwischen 7 und 21 Tagen nach dem Kontakt mit einer erkrankten Person.

Übertragen wird die Krankheit meistens durch Tröpfcheninfektion, aber auch Sekrete (Flüssigkeitsinhalte) aus den Bläschen sind ansteckend.

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Multiple-Choice-Test zum Thema "Biologie - Rund um Krankheiten".

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WISSENSTEST

Die Ausbildung von Merkmalen ist durch eine spezifische Basenfolge in der DNA genetisch bedingt und nur durch Stoffwechselvorgänge überhaupt möglich. Stoffwechselvorgänge werden mithilfe von Enzymen gesteuert.

* 08.08.1861 in Whitby (Yorkshire)
† 08.02. 1926 in Merton (Surrey)

Der Engländer WILLIAM BATESON prägte 1906 den Begriff „Genetik“ für die Wissenschaft von der Vererbung. Seitdem hat sich die Forschung sehr intensiv mit dem Geheimnis des Lebens beschäftigt und ist immer noch dabei, einige der Geheimnisse zu lüften.

* 21.12.1773 Montrose (Schottland)
† 10.06.1858 London

Er war schottischer Botaniker und arbeitete als Bibliothekar an verschiedenen wissenschaftlichen Einrichtungen in London. Mit der Entdeckung des Zellkerns schuf er eine wichtige Grundlage für die Zelltheorie. Seine bedeutendste wissenschaftliche Leistung war die Entdeckung der unregelmäßigen Bewegung kleinster, unter dem Mikroskop sichtbarer Körperchen. Sie wird heute als brownsche Bewegung bezeichnet.

Chromosomen befinden sich im Zellkern als lang ausgestreckte Perlenketten. Die Perlen sind Proteinkomplexe, um welche die DNA gewunden ist. Am Anfang des 20. Jahrhunderts wurde die Bedeutung der Chromosomen bei der Vererbung erkannt. Seitdem spielen Chromosomen in der Genetik eine wichtige Rolle.

Das 1988 ins Leben gerufene HUMAN GENOME PROJECT befasste sich unter anderem mit der Identifizierung der menschlichen Gene und der Entschlüsselung ihrer Funktion.
Dazu musste das Genom in kleine Stücke zerlegt und deren Position auf den Chromosomen bestimmt werden. Zur Orientierung im menschlichen Genom wurden zwei verschiedene Chromosomenkarten entwickelt, die genetische und die physikalische Karte.
Genetische Karten liefern Informationen über die relative Lage von Genen, auf der Grundlage, wie häufig sie gemeinsam vererbt werden.
Physikalische Karten lokalisieren Gene auf den Chromosomen in Bezug zu bereits bekannten Nukleotidsequenzen bzw. Genen.

Die Gene als Träger der Erbinformation geben den Forschern bis heute Rätsel auf. Zwar gilt das menschliche Genom (Gesamtheit der Gene) seit April 2003 im Rahmen des Humangenomprojekts (Human Genome Project) als vollständig entschlüsselt – das heißt, die exakte Reihenfolge der Nukleotide ist bekannt –, doch die Bedeutung und Funktion einzelner Sequenzen sind in vielen Fällen noch unklar. Aktuelle Forschungsprojekte widmen sich dieser Entschlüsselung und versuchen vor allem, mithilfe der Proteomforschung der Entstehung von Erbkrankheiten auf die Spur zu kommen, um wirksame Heilverfahren zu entwickeln.

* 08.06.1916 in Northampton/England
† 28.07.2004 La Jolla/USA

FRANCIS HARRY COMPTON CRICK war bereits studierter Physiker, als er 1947 nach Cambridge ging, um Biologie zu studieren. Er wurde mit der Röntgenstrukturanalyse vertraut. Diese Methode wird auf kristalline Stoffe angewendet. Sie dient dem Erkennen von Raumstrukturen, welche zu klein sind, um mit einem Mikroskop aufgelöst werden zu können. CRICK hatte bereits Pionierarbeit mit der Anwendung der Röntgenstrukturanalyse in der Molekularbiologie geleistet. Zusammen mit seinem jungen Kollegen JAMES D. WATSON (*1928) gelang es ihm, die Struktur der Erbsubstanz Desoxyribonukleinsäure (DNA) aufzuklären. Für diese Leistung erhielten CRICK und WATSON 1962 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin.

Der genetische Code ist die Verschlüsselung der genetischen Information für die Eiweißsynthese in der DNA und RNA. Er ist die besondere (jeweils spezifische) Aufeinanderfolge von Nukleotiden (Basensequenz) der DNA, durch die die Aufeinanderfolge der verschiedenen Aminosäuren in dem entsprechenden Eiweißmolekül festgelegt (verschlüsselt) ist.

Die Eiweißsynthese verläuft in mehreren Teilprozessen. Im Zellkern erfolgen die Trennung des DNA-Doppelstrangs und die Bildung der Boten-RNA (mRNA) am Einzelstrang der DNA sowie die Umschreibung der genetischen Information von der DNA in die mRNA. Die mRNA transportiert die übernommene Erbinformation zu den Ribosomen in der Zelle. Die Aminosäuren werden von der Transport-RNA (tRNA) zu den Ribosomen transportiert. Dort erfolgt die Anlagerung an die mRNA. Es werden Eiweißketten (Polypeptidketten) gebildet und Eiweiße (Proteine) aufgebaut.

Die Erhaltung der Artmerkmale und der individuellen Merkmale eines Organismus ist nur im Zusammenhang mit seiner Fortpflanzung möglich. Bei der geschlechtlichen Fortpflanzung werden genetische Informationen auf Zellen übertragen, aus denen sich ein Lebewesen entwickeln kann. Es vereinen sich die Geschlechtszellen zur befruchteten Eizelle (Zygote), aus der sich dann ein neues arttypisches Lebewesen entwickelt.

Gene sind als spezifische Bereiche auf den Chromosomen identifizierbar. Sie sind auf den Chromosomen linear angeordnet, wobei jedes Gen einen ganz bestimmten Platz (Genort, Genlocus) belegt. Sie bestimmen die Ausbildung spezifischer Merkmale.

Die Genetik oder Vererbungslehre befasst sich mit grundlegenden Lebensprozessen, die sowohl für die Gleichheit der Merkmale bei Eltern und ihren Nachkommen verantwortlich sind, als auch mit jenen Vorgängen, die verändernd darauf einwirken.

Ist die Gentechnik ein Fluch oder ein Segen für die Menschheit? Diese Frage wird so immer wieder gestellt. Die Gentechnik kann für ihre ethische Beurteilung nicht pauschal behandelt werden, wie das immer wieder geschieht. Die Forderung nach der Freigabe aller gentechnischen Experimente auf der einen Seite und die nach einem generellen Verbot der Gentechnik auf der anderen Seite spiegeln die derzeitigen konträren Auffassungen in politischen und anderen öffentlichen Diskussionen wider.

Es gibt seit der Diskussion über Atomenergie kein anderes Thema, welches Nationen so sehr spaltet wie die Gentechnologie. Laut Umfragen lehnen 75 % der Bevölkerung in Deutschland Gentechnologie in der Nahrung und auf dem Acker ab. Dagegen befürwortet etwa der gleiche Anteil den Einsatz von Gentechnologie in der Medizin.

Betrachtet man zwei oder mehrere Menschen, so stellt man fest, dass kein Mensch dem anderen gleicht, dass sie sich in vielen Merkmalen unterscheiden, z. B. in der Haut- und Haarfarbe, in der Augenfarbe, in der Fähigkeit, bestimmte Stoffe abzubauen.
Wichtige Methoden zur Erforschung dieser Unterschiede sind in der Humangenetik die Familien- und die Zwillingsforschung.

In der humangenetischen Familienberatung werden Ehepaare betreut, die die Geburt eines erbkranken Kinds befürchten.
Indikatoren für eine humangenetische Beratung sind u. a.:

• es wurde bereits ein erbkrankes Kind geboren,
• es liegt Blutsverwandtschaft vor,
• die zukünftigen Eltern sind Geschwister erbkranker Personen,
• in der Familie traten Erbkrankheiten auf.
  

Die Erforschung des Insulins erstreckt sich über mehrere Jahrhunderte. Sie begann im Jahre 1869 und ist bis heute noch nicht vollständig beendet. Insulin ist ein Polypeptidhormon. Es reguliert den Blutzucker- (Glukose-)-gehalt im menschlichen Körper und wird in den langerhansschen Inseln der Bauchspeicheldrüse gebildet. Es fördert die Aufnahme von Glukose in die Zellen, die Umwandlung von Glukose in Fettsäuren und hemmt gleichzeitig die Bildung von Eiweißen aus Glukose. Im Muskelgewebe fördert Insulin die Aufnahme von Aminosäuren zur Eiweißsynthese. In der Leber unterstützt es die Umwandlung von Glukose in Glykogen und hemmt die Glukoneogenese. Die Wirkung des Insulins wird durch Glukagon und Adrenalin antagonisiert. Ein Mangel an Insulin führt zur Ausbildung der Zuckerkrankheit, auch Diabetes mellitus genannt.

Der Begriff Intelligenzquotient, kurz IQ genannt, wurde von WILLIAM STERN (1912) eingeführt. Der IQ ist das Maß für die intellektuelle Leistungsfähigkeit einer Person, die sich auf den durchschnittlichen Entwicklungsstand von Gleichaltrigen bezieht.
Der Intelligenzquotient ergibt sich aus dem Verhältnis von Intelligenzalter (IA) zum Lebensalter (LA) nach der Formel
IQ = 100 IA/LA.
Der Wert von 100 bedeutet hierbei eine genau durchschnittliche Intelligenz. Das Intelligenzalter ergibt sich aus der Anzahl der Testaufgaben, die für die jeweilige Altersgruppe als lösbar ermittelt worden sind. Werden neben den Aufgaben der eigenen Altersgruppe auch Aufgaben einer höheren Altersgruppe gelöst, so übersteigt das Intelligenzalter das Lebensalter und der Intelligenzquotient liegt über 100.

Wäre es nicht interessant, eine jüngere „Zwillingsschwester“ zu haben, an der man seine eigenen Fehler wiedergutmachen könnte – das klingt paradox oder nach Science-Fiction? Aber das ist möglicherweise bald keine Zukunftsvision mehr, denn die Diskussion geht heute schon viel weiter.

Was genau verbirgt sich hinter dem Begriff Klonen? Werden wir demnächst tatsächlich die emotionalen, körperlichen und geistigen Fähigkeiten unserer Kinder exakt planen können?

Vielleicht gilt Fortpflanzung auf natürlichem Weg sogar irgendwann als verantwortungslos und unethisch, oder ist doch eher das Klonen von Menschen als verantwortungslos und unethisch einzustufen?

Die Vielfalt der verschiedenen Arten wird als zwischenartliche Variabilität bezeichnet. Sie ist Ergebnis der Verschiedenartigkeit und Veränderlichkeit einzelner Merkmale. Ursachen dafür können Umwelteinflüsse, Neukombinationen der elterlichen Erbanlagen oder auch Mutationen sein.

Die Meiose ist die Form der Kern- und Zellteilung, bei der aus einer diploiden Zelle vier Tochterzellen mit haploidem Chromosomensatz entstehen. Die Meiose tritt bei der Bildung von Geschlechtszellen auf. Durch die Meiose wird die artspezifische Chromosomenzahl bei der geschlechtlichen Fortpflanzung erhalten.

* 22.07.1822 in Hyncice
† 06.01.1884 in Brno

JOHANN GREGOR MENDEL wurde in Hyncice (Heinzendorf) als Sohn eines fronpflichtigen Bauern geboren. Dieser hielt im Garten seines Hauses Bienen und züchtete edle Obstsorten. Im Jahre 1843 trat MENDEL als Mönch in das Augustinerkloster zu Brno (Brünn) ein. Er studierte Theologie in Brünn und Naturwissenschaften in Wien. 1855 begann MENDEL mit seinen Kreuzungsexperimenten an Erbsen. 1865 hielt er seinen Vortrag über die Resultate der Kreuzungsexperimente an Erbsen vor dem „Naturforschenden Verein in Brünn“. Im Jahre 1866 wurden seine Erkenntnisse auf 43 Seiten unter dem Titel „Versuche über Pflanzen-Hybride“ veröffentlicht.