Biologie

Bildung von Pyruvat aus Glucose

Ort Cytoplasma 

Schlüssel-Enzyme Hexokinase/Glucokinase, Phosphofructokinase-1 (PFK-1), Pyruvatkinase 

Schlüssel-Moleküle Glucose, Glucose-6-phosphat, Fructose-1,6-bisphosphat, Pyruvat, NADH, NAD⁺, ATP, ADP 

Regulation Feedback-Hemmung, Feedforward-Stimulation, (De-)phosphorylierungen, Acetyl-CoA, ATP, ADP, AMP, Citrat, NAD⁺, NADH, Fructose-1,6-bisphosphat, Fructose-2,6-bisphosphat, Glucose-6-phosphat, Hormonelle Regulation (Insulin, Glucagon) 

Stichworte: (an-)aerob Milchsäuregärung, Laktat, Cori-Zyklus, Alkoholgärung, Ethanol, Substratkettenphosphorylierung

Nettobilanz der Glykolyse: [Pro Glucose-Molekül] Verbraucht 2 ATP, Produziert 4 ATP, Produziert 2 NADH 

Bildung von  Glucose aus Pyruvat & anderen Stoffen 

(Laktat (Cori-Zyklus), Glucogene Aminosäuren, Glycerin, (Abbau von Triglyceriden)  Propionat) 

Ort Cytoplasma 

Schlüssel-Enzyme Pyruvatcarboxylase, Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase, Fruktose-1,6-bisphosphatase, Glucose-6-phosphatase  

Schlüssel-Moleküle Pyruvat, Oxalacetat, Phosphoenolpyruvat, NADH, NAD⁺ , ATP, ADP 

Regulation Acetyl-CoA, ATP, ADP, AMP, Fruktose-2,6-bisphosphat, Glucose-6-phosphat, (De-)Phosphorylierungen, Hormonelle Regulation (Insulin, Glucagon)

Substratverbrauch (Bilanz): 2 Pyruvat, 4 ATP, 2 GTP, 2 NADH  

Umwandlung von Pyruvat zu Acetyl-CoA 

Ort Mitochondrienmatrix 

Enzyme Pyruvat-Dehydrogenase, Dihydrolipoyl-Acetyltransferase, Dihydrolipoyl-Dehydrogenase   

Moleküle Hydroxyethyl-TPP (Thiaminpyrophosphat), Liponsäure, Thiamin, FAD, Acetyl-CoA, NAD⁺, NADH, CO₂  

Regulation Feedback-Hemmung, (De-)phosphorylierung, Acetyl-CoA, Pyruvat, NADH,  Hormonelle Regulation (Insulin, Glucagon)

Bilanz: [pro Glucosemolekül] Produziert 2 NADH, Produziert 2 Acetyl-CoA 

Bildung von ATP, NADH, FADH2 und CO2 ausgehend von Acetyl-CoA. 

ATP-Herstellung durch Substratkettenphosphorylierung

Ort Mitochondrienmatrix 

Schlüssel-Enzyme Citratsynthase, Isocitratdehydrogenase, Alpha-Ketoglutaratdehydrogenase    

Moleküle Acetyl-CoA, Oxalacetat, Citrat, Isocitrat, Alpha-Ketoglutarat, Succinyl-CoA, Succinat, Fumarat, Malat, CO2   

Regulation Feedback-Hemmung (De-)phosphorylierung, Oxalacetat, Acetyl-CoA, ATP, ADP, Citrat, Succinyl-CoA, NADH, NAD⁺, Hormonelle Regulation (Insulin, Glucagon)

Bilanz: [pro Molekül Glucose] 6 NADH, 2 FADH₂, 2 GTP 

Bildung von ATP ausgehend von NADH und FADH2. 

Ort Mitochondriale Innenmembran

Schlüssel-Enzyme NADH-Dehydrogenase (Komplex I), Succinat-Dehydrogenase (Komplex II), Ubichinon-Cytochrom c-Reduktase (Komplex III), Cytochrom c-Oxidase (Komplex IV), Ubichinon (Coenzym Q), Cytochrom c, ATP-Synthase    

Moleküle NADH, FADH₂, Sauerstoff, Protonen

Regulation (De-)phosphorylierung, NADH, FADH₂, Sauerstoff, ATP, ADP,   Hormonelle Regulation (Insulin, Glucagon)

Stichworte: Elektronentransportkette, Protonenpumpe, Protonengradienten, Chemiosmose 

Bilanz: 10 NADH = 10 x 2.5 = 25 ATP 2 FADH₂ = 2 x 1.5 = 3 ATP 

Gesamt-ATP-Bilanz Atmungskette pro Glukosemolekül: Glykolyse + PDH-Komplex + Citratzyklus + oxid. Phosph.

• 4 ATP (direkt aus Glykolyse und Citratzyklus)

• 28 ATP (aus NADH und FADH₂ in der oxidativen Phosphorylierung)

• Gesamt: 32 ATP (unter optimalen Bedingungen)

Produktion von NADPH und Ribose-5-phosphat 

alternativer Weg zur Glykolyse für den Abbau von Glukose

Ort Cytosol 

Schlüssel-Enzyme Glukose-6-phosphat-Dehydrogenase, 6-Phosphogluconat-Dehydrogenase  

Moleküle Glukose-6-phosphat, 6-Phosphogluconat, Ribulose-5-phosphat, Ribose-5-phosphat, Xylulose-5-phosphat, Glyceraldehyd-3-phosphat, Sedoheptulose-7-phosphat, Erythrose-4-phosphat, Fructose-6-phosphat 

Regulation Rückkopplungseffekte, Glukose-6-phosphat, NADP⁺, NADPH 

Stichworte: Elektronentransportkette, Protonenpumpe, Protonengradienten, Chemiosmose 

für Aufbau von Pflanzenblättern (Epidermis, Schwammgewebe, Stomata, etc) siehe Botanik

Lichtreaktionen  (lichtabhängige Reaktionen)

Erzeugung von ATP und NADPH

Ort Thylakoidmembran der Chloroplasten 

Schlüssel-Enzyme Photosystem II, Photosystem I, Plastochinon, Cytochrom-b6f-Komplex, Plastocyanin, Ferredoxin, ATP-Synthase, Wasser-Spaltungs-Komplex 

Moleküle Chlorophyll, Tetrapyrrolring, Mangan-Cluster, Carotinoide 

Regulation (De-)phosphorylierung, Feedback-Mechanismen

Stichworte: Elektronentransportkette, Protonenpumpe, Protonengradient, Chemiosmose, Lichtabsorption, Pigmente, Photophosphorylierung, Absorptionsmaxima, Photooxidation 

Dunkelreaktionen (Calvin-Zyklus) lichtunabhängige Reaktionen

Fixierung von CO2 und Synthese von Glucose/ Kohlenhydraten 

Ort Stroma der Chloroplasten 

Schlüssel-Enzyme Ribulose-1,5-bisphosphat-Carboxylase/Oxygenase (RuBisCO) 

Moleküle 3-Phosphoglycerat, Glycerinaldehyd-3-phosphat (GAP), Ribulose-1,5-bisphosphat, Ribulose-5-phosphat 

Regulation (De-)phosphorylierung, Feedback-Mechanismen 

Bilanz des Calvin-Zyklus: [pro Glukosemolekül] Verbraucht 18 ATP 12 NADPH

C4-Pflanzen

Photosynthese unter hoher Lichtintensität, hohen Temperaturen und Wasserstress 

Reduzierung der Photorespiration

Ort Mesophyll, Bündelscheidenzellen

Schlüssel-Enzyme Phosphoenolpyruvat-Carboxylase (PEP-Carboxylase), NADP-Malatdehydrogenase, NADP-Malatenzym, Aspartat-Aminotransferase, Ribulose-1,5-bisphosphat-Carboxylase/Oxygenase (RuBisCO) 

Moleküle Oxalacetat, Malat, Aspartat, C4-Säuren

Stichworte CO₂-Fixierung im Mesophyll, Calvin-Zyklus in den Bündelscheidenzellen, Oxygenase-Aktivität von RuBisCO, CO₂-Anreicherung in den Bündelscheidenzellen    

CAM-Pflanzen

Photosynthese unter trockenen und heißen Bedingungen

Reduzierung von Wasserverlust 

Ort Mesophyll, Bündelscheidenzellen

Schlüssel-Enzyme Phosphoenolpyruvat-Carboxylase (PEP-Carboxylase), Malat-Dehydrogenase, Malat-Enzym, Ribulose-1,5-bisphosphat-Carboxylase/Oxygenase (RuBisCO) 

Moleküle Phosphoenolpyruvat, Malat, Oxalacetat, Pyruvat 

Stichworte CO₂-Aufnahme und Photosynthese zeitlich voneinander getrennt, Nachtphase (Dunkelphase), Tagphase (Lichtphase), Malat-Speicherung, Stomata-Regulation     

Ort Zytosol 

Schlüssel-Enzyme Glykogenolyse Glykogen-Phosphorylase, Debranching Enzyme (Glucosidase, Transferase) Glykogensynthese Glykogen-Synthase, UDP-Glucose-Pyrophosphorylase, Branching Enzyme (Amylo-(1,4→1,6)-transglycosylase), Glykogen-Synthase-Kinase-3 

Moleküle Glykogen (α-1,4-glykosidische Bindungen α-1,6-glykosidische Verzweigungen (alle 8-12 Glucoseeinheiten)), Glykogenin (Bildung der ersten Glucoseeinheit), Glucose-1-phosphat, UDP-Glucose 

Regulation (De-)phosphorylierung, Hormonelle Regulation (Insulin, Glucagon, Adrenalin)

Stichworte:  α-1,4-glykosidische Bindungen, α-1,6-glykosidische Verzweigungen (alle 8-12 Glucoseeinheiten)  

Ort Fettsäuresynthese (Lipogenese) Zytoplasma (Verlängerungen: Endoplasmatischen Retikulum und Mitochondrien)  Fettsäureabbau (β-Oxidation) Mitochondrien, Peroxisomen Ketogenese Mitochondrienmatrix 

Schlüssel-Enzyme Fettsäuresynthese (Lipogenese) Acetyl-CoA-Carboxylase, Fettsäuresynthase-Komplex, Malonyl-CoA-ACP-Transacylase, β-Ketoacyl-ACP-Synthase, β-Ketoacyl-ACP-Reduktase, D-3-Hydroxyacyl-ACP-Dehydratase, Enoyl-ACP-Reduktase, Elongasen, Desaturasen   Fettsäureabbau (β-Oxidation) Acyl-CoA-Synthetase, Acyl-CoA-Dehydrogenase, Enoyl-CoA-Hydratase, 3-Hydroxyacyl-CoA-Dehydrogenase, β-Ketothiolase Ketogenese und Ketonkörper 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-CoA-Synthase (HMG-CoA-Synthase), 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-CoA-Lyase (HMG-CoA-Lyase), D-β-Hydroxybutyrat-Dehydrogenase 

Moleküle Fettsäuresynthese (Lipogenese) Malonyl-CoA, Acyl Carrier Protein (ACP), D-3-Hydroxyacyl-ACP,  β-Keto-ACP, Enoyl-ACP Fettsäureabbau (β-Oxidation) Acyl-CoA, 3-Hydroxyacyl-CoA, Acetyl-CoA Ketonkörper Acetoacetat, β-Hydroxybutyrat, Aceton 

Regulation (De-)phosphorylierung, Hormonelle Regulation (Insulin, Glucagon)

Stichworte: Fettsäure-Einschleusung in die Mitochondrien, Carnitin-Shuttle-System, ungesättigte und ungeradzahlige Fettsäuren 

Ort Zytoplasma Zellkern Endoplasmatisches Retikulum (ER) Lysosomen

Schlüssel-Enzyme Proteinabbau und Aminosäurefreisetzung Ubiquitin-Proteasom-System, Aminotransferasen, Glutamatdehydrogenase, lysosomale Enzyme/Lysosomaler Abbau, Autophagie  Aminosäureabbau Alanin-Aminotransferase, Aspartat-Aminotransferase 

Moleküle Aminosäureabbau Glukogene + ketogene Aminosäuren, Pyruvat, Acetyl-CoA, Acetoacetat, α-Ketoglutarat, Succinyl-CoA, Fumarat, Oxalacetat, Acetoacetyl-CoA  

Regulation Hormonelle Regulation (Insulin, Glucagon)

Stichworte: Zentrale Metaboliten im Aminosäurestoffwechsel Glutamat Glutamin Aspartat Asparagin Alanin 

 für Transkription, Translation, Genexpression, Proteinbiosynthese siehe auch: Genetik

Translokation in das Endoplasmatische Retikulum (ER): Signalpeptide, Signal Recognition Particle (SRP), SRP-Rezeptor, Co-translationale Translokation, Posttranslationale Translokation, ER-assoziierte Qualitätskontrolle, ERAD (ER-associated degradation), Unfolded Protein Response (UPR) 

Proteinmodifikationen im Golgi-Apparat: Glycosylierung Sulfatierung und Phosphorylierung

Vesikulärer Transport und Sekretionsweg: Vesikelbildung, Vesikelfusion, SNARE-Proteine, Sekretorische Proteine, Exocytose, Transport und Integration von Membranproteinen

Faltungshelfer und Proteinfaltungsmechanismen: Chaperone, Hsp70, Hsp90, GroEL/GroES, Chaperonine, Peptidyl-Prolyl-cis-trans-Isomerasen, Protein-Disulfid-Isomerasen 

Proteinfehlfaltung und Krankheiten: Prionenkrankheiten, Creutzfeldt-Jakob-Krankheit, Amyloidose, Alzheimer, Parkinson, Cystische Fibrose, Autophagie, Ubiquitin-Proteasom-System 

Mitochondriale Proteine: Translocase of the Outer Membrane (TOM-Komplex), Translocase of the Inner Membrane (TIM-Komplex)

Peroxisomale Proteine: Peroxisomale Targeting Signale (PTS), Peroxine 

Myoglobin, Alpha- und Beta-Globinketten, Häm-Gruppe, Eisen-Protoporphyrinring, Sauerstoffaffinität, Kooperativität, Allosterische Regulation, Sauerstofftransport, Bohr-Effekt, 2,3-Bisphosphoglycerat (2,3-BPG), Blut-pH-Pufferung, allosterische Übergänge (T- und R-Zustände), P50-Wert, Sauerstoffbindungskurve, (Des-)Oxyhämoglobin, Fetalhämoglobin (HbF), adultes Hämoglobin (HbA), Kohlenmonoxid-/ Blausäure (Cyanid)-Vergiftung, Sichelzellanämie, Thalassämien, Hämolyse, Häm-Abbau, Bilirubin, Hill-Gleichung, Sigmoid-Kinetik / sigmoidale Kurve

Aktives Zentrum, Enzym-Hauptklassen (Oxidoreduktasen, Transferasen, Hydrolasen, Lyasen, Isomerasen, Ligasen) 

Kinetik: Enzymaktivität (Einfluss - pH, Temperatur, Substratkonzentration) Michaelis-Menten-Kinetik/ -Gleichung, Enzym-Substrat-Komplex, Km-Wert, Vmax, Lineweaver-Burk-Diagramm, keff​-Wert, kcat​ (Turnover-Zahl), Übergangszustand, Spezifität, Substratsättigung 

Katalyse-Strategien: Schlüssel-Schloss-Prinzip, Induced Fit Modell, Säure-Base-Katalyse, Katalyse durch Nähe und Orientierung, Katalyse & Metallionen, Kovalente Zwischenprodukte, kovalente Katalyse, Acyl-Enzym-Zwischenprodukt, Proteasen, Chymotrypsin, Katalytische Triade, Enzymaktivität (Einfluss - pH, Temperatur, Substratkonzentration), Restriktionsenzyme, sticky ends, blunt ends, Palindrom 

Regulations-Strategien: Allosterische Effekte, Effektoren, posttranslationale Modifikationen, (De-)Phosphorylierung, Kinasen, Phosphatasen, Acetylierung, Methylierung, Glykosylierung, Ubiquitinierung, Enzyminhibitoren, Kompetitive/ nicht-kompetitive / unkompetitive / irreversibele Hemmung, Cofaktoren, Coenzyme, Metallionen, Vitamine , Allosterische Regulation,Endprodukthemmung, Negatives Feedback, Proteolytische Aktivierung, Pro-Enzyme, Zymogene

Detoxifikation von Ammoniak / Regulation des Stickstoffhaushalts 

Ort Zytosol Mitochondrien 

Schlüssel-Enzyme Carbamoylphosphat-Synthetase Ornithin-Transcarbamoylase Argininosuccinat-Synthetase Argininosuccinat-Lyase Arginase 

Moleküle Carbamoylphosphat Ammoniak Bicarbonat Citrullin Ornithin Aspartat Argininosuccinat Arginin Fumarat Harnstoff 

Regulation Feedback-Hemmung, N-Acetylglutamat, Hormonelle Regulation (Insulin, Glucagon) 

Zucker, Monosaccharide, Glucose, Fructose, Galactose, Mannose, D-/L-Form, Disaccharide, Saccharose, Lactose, Maltose, Oligosaccharide, Polysaccharide, Stärke, Amylose, Amylopektin, Cellulose, Glykogen, Glykolyse, Gluconeogenese, Glykogenstoffwechsel, Pentosephosphatweg, N-Glykosylierung, O-Glykosylierung, Glykane, Dolicholphosphat-Zyklus, Isopren, N-Acetylglucosamin (GlcNAc), Mannosyltransferasen, Zell-Zell-Erkennung/-Kommunikation, Glykoproteine, Glykolipide, Lektine, Zelladhäsionsmoleküle (CAMs), Glykokalyx, Blutgruppen, Immunantwort, Proteinfaltung und -stabilität (Endoplasmatisches Retikulum)

siehe auch Proteinsynthese / Genregulation

Proteinbiosynthese, Transkription, Translation, Genexpression, mRNA, tRNA, rRNA, Ribosomen, Codon, Anticodon, Triplett, Aminoacyl-tRNA-Synthetasen, RNA-Editing, RNA-Prozessierung, 5'-Capping, Polyadenylierung, (alternatives) Splicing/Spleißen, Introns, Exons, Posttranslationale Modifikationen

DNA (Desoxyribonukleinsäure), RNA, Nukleotide, Nukleoside, Adenin, Thymin, Cytosin, Guanin, Uracil, Basenpaarung, Zucker-Phosphat-Rückgrat, Phosphodiesterbindung, Doppelhelix, Watson-Crick-Modell, komplementäre Stränge, mitochondriale DNA, Genom, Karyotyp, Repetitive DNA-Elemente (SINEs, LINEs, Satelliten-DNA), Gene, Allele, Chromosomen 

Genregulation: RNA-Polymerase, Operator, Promotor, Enhancer, Silencer, Operon-Modell, Lac-Operon, Trp-Operon, Substratinduktion, Endprodukthemmung/-repression, Repressoren, Aktivatoren, Transkriptionsfaktoren, Posttranskriptionale Regulation (miRNA, siRNA), RNA-Bindungsproteine (RBPs), Histone, Histonmodifikationen, Nucleosomen

ausführlicher siehe: Genregulation / Kontrolle der Genexpression

DNA-Replikation: Replikationsgabel, Helikase, DNA-Polymerase, Leitstrang, Folgestrang, 5' nach 3'-Richtung, Matrizenstrang, codogener Strang, Okazaki-Fragmente, Ligase, Primase 

ausführlicher siehe: DNA-Replikation

Mutationen: Punktmutation, Chromosomenmutation, Genommutation, stille/stumme Mutation, Missense-Mutation, Nonsense-Mutation, Frameshift, Insertion, Deletion, Duplikation, Inversion, Translokation, Aneuploidie, Polyploidie, Stammbaumanalyse, Monosomie, Trisomie 

Mendelsche Regeln: homozygot, heterozygot, reinerbig, mischerbig, monohybride/dihybride Erbgänge, dominante-rezessive/intermediäre Erbgänge, Uniformitätsregel, Spaltungsregeln, Unabhängigkeitsregel, Filialgeneration, F1/F2-Generation, Parental-Generation, Rückkreuzung, Phänotyp, Genotyp, 3:1-Verhältnis, 9:3:3:1-Verhältnis

Zellzyklus: G1-/ S-/ G2-/ M-Phase, Regulation des Zellzyklus, Cycline, Cyclin-abhängige Kinasen (CDKs), Checkpoints, Mitose, Meiose, homologe Chromosomen, Schwesterchromatiden, Rekombination, Crossing-over, Tetraden, Spindelapparat, Centromere, Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase, Zytokinese, Äquatorialplatte/Äquatorialebene 

Epigenetik, DNA-Methylierung/ -Acetylierung, CRISPR/Cas9, Klonen, Klonschaf Dolly 

DNA-Sequenzierung (Sanger-Methode), Experimente von Griffith & Avery, Meselson-Stahl-Experiment, Polymerase-Kettenreaktion (PCR), Taq-Polymerase, Gel-Elektrophorese, Restriktionsenzyme, Klonierungsvektoren, Plasmide, Escherichia coli (Darmbakterien), Saccharomyces cerevisiae (Hefe), Transposons 

siehe auch Genetik

Prokaryoten: RNA-Polymerase, Operator, Promotor, Enhancer, Silencer, Operon-Modell, Lac-Operon, Trp-Operon, Substratinduktion, Endprodukthemmung/-repression, Repressoren, Aktivatoren, Transkriptionsfaktoren

Eukaryoten: Kernpromotoren, TATA-Box, Proximalpromotoren, GC-Boxen, Enhancer, Allgemeine Transkriptionsfaktoren, TFIID, TFIIB, Spezifische Transkriptionsfaktoren, Zinkfinger, Leucin-Zipper, Helix-Loop-Helix, Histone, Histonoktamer, Histonmodifikationen (Acetylierung, Methylierung), Nucleosomen, Chromatinremodellierung, SWI/SNF-Komplex, DNA-Methylierung, Epigenetische Regulation, Posttranskriptionale Regulation (miRNA, siRNA), RNA-Bindungsproteine (RBPs), Chaperone, Kovalente Modifikationen (Phosphorylierung, Acetylierung, Ubiquitinierung), Proteasomaler Abbau, Lysosomaler Abbau 

siehe auch Genetik

DNA-Replikation, Replikationsgabel, Helikase, DNA-Polymerase, Leitstrang, Folgestrang, 5' nach 3'-Richtung, Matrizenstrang, codogener Strang, Okazaki-Fragmente, Ligase, Primase, Single-Strand Binding Proteins, Topoisomerase, Superspiralisierung, Exonukleasen, Semikonservative Replikation, Origin of Replication/Replikationsursprung, Proofreading/ Korrekturlesen, Telomerase, Telomere  

siehe auch Genetik

Chemische Schäden (Gifte, z.B. Arsen), Physikalische Schäden (z.B. UV-Strahlung), Photoreaktivierung, Pyrimidindimere, Photolyase, Alkyltransferasen, Nukleotid-Exzisionsreparatur (NER), Base-Exzisionsreparatur (BER), Mismatch-Reparatur (MMR), Fehlpaarungen, Doppelstrangbrüche, Homologe Rekombination, Nicht-homologe Endverknüpfung, Endonukleasen, Exonukleasen, DNA-Ligasen, Apoptose (Programmierter Zelltod), Nekrose

Polymerase-Kettenreaktion (PCR), Reverse Transkriptase-PCR (RT-PCR), Real-Time PCR

Sanger-Sequenzierung, CRISPR/Cas9, Mikroarrays, Yeast Two-Hybrid Screening, RNA-Interferenz (RNAi), DNA- und RNA-Extraktion 

Klonierung: Restriktionsenzyme, Vektoren, Ligasen, Transformation, Elektroporation, Lipofektion, Mikroinjektion, Selektion, Screening

Trennung & Übertragung: Gel-Elektrophorese, Southern/Northern/Western Blotting

Immuno-Methodik: Chromatin-Immunpräzipitation (ChIP), Immunfluoreszenz, ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay)

Chromatographie: Affinität, IEC (Ionenaustausch), HPLC (High Performance Liquid Chromatography), SEC (Größenausschluss), DC (Dünnschicht) 

Mikroskopie: Lichtmikroskopie, Elektronenmikroskopie, Fluoreszenzmikroskopie, Fluorescence Recovery after Photobleaching (FRAP), Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH), Patch-Clamp-Technik  

Infrarotspektroskopie (IR): Streck- und Beugeschwingungen, Wellenzahl, Symmetrische und asymmetrische Dehnungen, Biegung, Torsion, Kapseln (KBr, NaCl), Peaks, Banden, IR-Aktivität, Strukturaufklärung, Qualitätskontrolle,  Fourier-Transformation (FTIR)    

Kernresonanzspektroskopie (NMR): Magnetisches Moment, Larmor-Frequenz, Magnetfeld, Chemische Verschiebung (Chemical Shift), Spin-Spin-Kopplung (J-Kopplung), Kopplungskonstanten (J-Werte), 2D-NMR, COSY, NOESY, HSQC, Peak-Integration, Kernspinrelaxation (T1/ T2-Relaxation), Festkörper- & Lösungs-NMR, Strukturaufklärung, Dynamik / Interaktionen / molekulare Wechselwirkungen, Fourier-Transformation         

Massenspektrometrie (MS): Ionisierung, Massentrennung, Detektion, Elektronenstoßionisierung (EI), Chemische Ionisierung (CI), Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization (MALDI), Electrospray Ionization (ESI), Fast Atom Bombardment (FAB), Quadrupol-Massenspektrometer, Time-of-Flight (TOF) Massenspektrometer, Ion-Trap-Massenspektrometer, Elektronenmultiplier, Molekülionenpeak, Fragmentierung, Isotopenmuster, Strukturanalyse 

UV/VIS-Spektroskopie: Lambert-Beer-Gesetz, Absorptionsspektrum, Monochromator, Transmissionsspektrum, Photomultiplier, Reaktionskinetik, Dynamische Prozesse, Molekulare Absorption und Elektronische Übergänge, Quantitative & Qualitative Analyse   

Prokaryoten/Eukaryoten, Pflanzen-/Tierzellen, Zellaufbau, Membranen, Zellmembran/Plasmamembran, Phospholipid-Doppelschicht, integrale/periphere Membranproteine, Cholesterin, Glykokalix, extrazelluläre Matrix, Flüssig-Mosaik-Modell, laterale/ transversale Bewegung, Glykoproteine, Glykolipide, Fluidität/Rigidität, Lipid Rafts, Organellen, Kompartimente, Zellkern, Cytoplasma, Mitochondrien, Ribosomen, Endoplasmatisches Retikulum (ER), Golgi-Apparat/ Dictyosomen, Lysosomen, Peroxisomen, Zellwand, Chloroplasten, Thylakoide, Vakuole, Zytoskelett, Actinfilamente, Intermediärfilamente, Mikrotubuli, Zentriolen, Membran-Transport-Mechanismen, einfache/erleichterte Diffusion, Osmose, Selektive Permeabilität, passiver Transport, primär/sekundär aktiver Transport, Symporter, Antiporter, Uniporter, Ionenaustasucher, Carrier, Kanäle, spannungsgesteuert, ligandengesteuert, Pumpen, Endozytose, Exozytose, Pinozytose, Phagozytose  

Fette/Lipide/Zellmembranen: Triacylglyceride, Glycerin, Fettsäuren (gesättigt, einfach ungesättigt, mehrfach ungesättigt, Omega-3 und Omega-6), Phospholipide, Phosphatidylcholin, Phosphatidylethanolamin, Phosphatidylserin, Phosphatidylinositol, Sphingolipide, Sphingomyelin, Glycosphingolipide (Ganglioside, Cerebroside), Glykolipide, Steroide/Sterole, Cholesterol/Cholesterin, Steroidhormone, Ionenkanäle, Aquaporine  

Zell-Zell-Kommunikation: Cadherine, Integrine, Selectine, Blutgruppen, Immunantwort, Tight Junctions, Gap Junctions, Connexone, Desmosomen, Autokrine, parakrine, endokrine und direkte zelluläre Signalübertragung 

Signaltransduktion: Signaltransduktionskaskade, Phosphorylierungskaskaden, Apoptose, Zellproliferation, Differenzierung 

Rezeptoren: G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs), trimere G-Proteine, Rezeptor-Tyrosinkinasen (RTKs), Autophosphorylierung, EGF-Rezeptor, Epidermaler Wachstumsfaktor (EGF), Ionotropische Rezeptoren, GABA-Rezeptoren, Hormonrezeptoren (Insulin-Rezeptor, Glucagon-Rezeptor, adrenerge Rezeptoren)

 second messenger/Signalmoleküle: Signalverstärkung, cAMP (zyklisches Adenosinmonophosphat), Inositoltriphosphat (IP3), Diacylglycerol (DAG), Hormone, Neurotransmitter, Wachstumsfaktoren

 Enzyme/Proteine: Protein-Kinase, Phosphatasen, Adenylatzyklase, Phospholipase C, Phosphodiesterasen, Phosphatidylinositol-3-Kinase (PI3K), Tumornekrosefaktor (TNF), Nuclear Factor kappa B (NF-kB), Ras-Proteine   

 Signalübertragung: Autokrine, parakrine, endokrine und direkte Zell-Zell-Kommunikation

 Signalwege: cAMP-Signalweg, Inositol-Phosphat-Weg, MAP-Kinase-Weg, PI3K/Akt-Weg, JAK-STAT-Weg, Notch-Signalweg, p53-Signalweg  

Cadherine, Integrine, Selectine, Blutgruppen, Immunantwort, Tight Junctions, Gap Junctions, Connexone, Desmosomen, Autokrine, parakrine, endokrine und direkte zelluläre Signalübertragung 

Thymus, Knochenmark, Lymphknoten, Milz 

Angeborenes Immunsystem: Barrieren, Phagozyten, Leukozyten, Neutrophile, Granulozyten, Makrophagen, Natürliche Killerzellen, Zytokine, Chemokine, Interleukine, Interferone,  Inflammation, Entzündungsreaktion, Komplementsystem 

Adaptives Immunsystem: T-Zellen, T-Helferzellen, Zytotoxische T-Zellen, Gedächtnis-T-Zellen, Gedächtnis-B-Zellen, B-Zellen, Antikörper, Immunoglobuline (IgG, IgA, IgM, IgE, IgD), MHC-Moleküle (Major Histocompatibility Complex), Antigene, Antigenpräsentation, T-Zell-Rezeptor, CD4, CD8 Immunologisches Gedächtnis, Primäre/Sekundäre Immunantwort 

Apoptose (Programmierter Zelltod), Nekrose, Autophagie  

Immunpathologie: Autoimmunerkrankungen, Rheumatoide Arthritis Multiple Sklerose, Allergien, Immundefizienz, HIV/AIDS Transplantation 

Motorproteine: Myosin, Aktin, Kinesin, Dynein

Zytoskelett & molekulare + zelluläre Bewegung: Aktin-Polymerisation und -Depolymerisation, Profilin, Thymosin, Wanderung entlang Aktinfilamente/Mikrotubuli, Zellorganell- und Vesikeltransport, Zellmigration, Amöboide Bewegung, Flagellen, Zilien 

Muskeln

Typen: Skelettmuskel, Herzmuskel, Glatte Muskulatur 

Aufbau (Skelettmuskeln): Muskelzelle, Muskelfaser, Mehrkernigkeit, Myofibrillen, Sarkomer, Myosin-Filamente, Aktin-Filamente, Z-Scheiben, A-Banden, I-Banden, H-Zonen, M-Linien, Sarkoplasmatisches Retikulum, Transversale Tubuli (T-Tubuli), Kreatinphosphat, Cori-Zyklus 

Muskelkontraktion: Gleitfilament-Theorie, ATP-Zyklus, Troponin-Komplex, Tropomyosin, Calcium-Ionen (Ca²⁺), Mechanochemischer Zyklus, Konformationsänderungen und Kraftgenerierung, Kraftschlag (Power Stroke) 

Nervenzellen (Neuronen), Membranpotential, Ruhepotential, Aktionspotential, Depolarisation, Repolarisation, Synapse, Neurotransmitter (Glutamat, GABA, Dopamin, Serotonin) / (Monoamine, Neuropeptide), Vesikel, Acetylcholin, Acetylcholin-Esterase, Natrium-/Kaliumionenkanäle, ligandengesteuerte und spannungsgesteuerte Ionenkanäle, zeitliche/räumliche Summation, Hyperpolarisation, Nachpotential, Natrium-Kalium-Pumpe, EPSP (exzitatorisches postsynaptisches Potential), IPSP (inhibitorisches postsynaptisches Potenzial), Frequenzcodierung, Refraktärzeit, Saltatorische/ Kontinuierliche Erregungsleitung, Nervengifte, Zellkörper (Soma), Dendriten, Axon, Axonhügel, Myelinscheide, Schwann'sche Zellen, Gliazellen, Astrozyten, Oligodendrozyten, Ranvier'sche Schnürringe, Axontermini, Endknöpfchen, chemische Signalübertragung/Synapse, präsynaptische Endigung, SNARE-Komplex, Synaptotagmin, Synaptobrevin, Syntaxin, SNAP-25, Exozytose, synaptischer Spalt, postsynaptische Membran, ionotrope und metabotrope Rezeptoren, Cholinacetyltransferase Monoaminoxidase, Desensibilisierung, Internalisierung und Recycling, elektrische Synapse/Signalübertragung, Gap Junctions, Reflexe (monosynaptisch, polysynaptisch), sensorisches Neuron, Interneuron, motorisches Neuron, Kniesehnenreflex, Pupillenreflex, Lernen und Gedächtnis, Langzeitpotenzierung (LTP), NMDA-Rezeptor, AMPA-Rezeptor, Langzeitdepression (LTD), Kurzzeit- und Langzeitgedächtnis, CREB (cAMP Response Element-Binding Protein), Konditionierung, Alzheimer, Parkinson, Huntington   

Stressoren (physikalisch, chemisch, biologisch), Hitzeschockproteine, Hitzeschockfaktor (HSF), Chaperone, antioxidative Systeme, Reaktive Sauerstoffspezies (ROS), Superoxiddismutase, Katalase, Glutathionperoxidase, Nicht-enzymatische Antioxidantien, Glutathion, Redoxgleichgewicht, Radikalfänger, Vitamin C und E, Apoptose (Programmierter Zelltod), Nekrose

Bakterien: Gram-positiv, Gram-negativ, Plasmide, Extrachromosomale DNA, Resistenzgene, Bakteriengenetik, Antibiotikaresistenz, Fermentation, Wachstum und Vermehrung, Lag-Phase, Exponentielle Phase, Stationäre Phase, Absterbephase, Kulturmedien, Nährmedien, Selektive Medien/Mangelmedien, Horizontaler Gentransfer, Transformation, Transduktion, Konjugation, Escherichia coli (Darmbakterien)

Viren: Kapsid, Nukleokapsid, Hüllproteine, Virusreplikation, lytischer Zyklus, lysogener Zyklus, Retroviren, Reverse Transkriptase, RNA-Viren, doppelsträngige RNA, DNA-Viren, einzelsträngige DNA, Virus-Wirt-Interaktionen, Infektionsstrategien, Interferone, antivirale Proteine,  Bakteriophagen, Impfstoffe, antivirale Medikamente 

für Fotosynthese siehe Fotosynthese

Zell- und Gewebetypen, Gewebe, Epithelgewebe, Kutikula, Stomata (Spaltöffnungen), Schließzellen, Parenchym, Mesophyll, Palissadengewebe, Schwammgewebe, Sklerenchym, Xylem, Phloem, Wurzel, Stängel, Spross, Blatt, Blüten, Früchte, Samen, Transpiration, Wasseraufnahme, Wasserpotentialgradienten, Wurzelhaare, Wassertransport, Kohäsion-Adhäsion-Theorie, Transpirationssog, Mineralstoffaufnahme  

 für Nervensystem oder Sinnesorgane siehe Neurobiologie bzw. sensorische Systeme

Kreislaufsystem: Herz, Vorhöfe, Ventrikel, Klappen, Herzzyklus, Erregungsleitungssystem Sinusknoten, Blutgefäße, Arterien, Venen, Kapillaren, Blutdruckregulation, Blut, Blutplasma, Erythrozyten, Leukozyten, Thrombozyten, Hämatopoese, Blutgerinnung, Lymphe  

Atmungssystem: Atemwege, Nase, Pharynx, Larynx, Trachea, Bronchien, Bronchiolen, Alveolen, Gasaustausch, Zwerchfell  

Verdauungssystem: Exkretionssystem, Verdauungstrakt,  Speicheldrüsen, Mundhöhle, Amylase, Magen, Magensaft, Pepsinogen, Dünndarm, Resorption, Dickdarm, Wasser- und Elektrolytresorption, Darmflora, Leber, Entgiftung, Gallenblase, Gallensäuren, Niere, Nierenrinde, Nierenmark, Nephrone, Filtration, Reabsorption, Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS), Antidiuretisches Hormon (ADH) Harnsystem

Endokrines System: Drüsen, Hormone Hypothalamus Hypophyse Schilddrüse, Thyroxin (T4), Trijodthyronin (T3), Kalzitonin, Nebenschilddrüse, Parathormon, Nebennieren, Nebennierenrinde (Kortisol, Aldosteron), Nebennierenmark (Adrenalin, Noradrenalin) Nebennieren, Nebennierenrinde (Kortisol, Aldosteron), Nebennierenmark (Adrenalin, Noradrenalin) 

Geruch / olfaktorisches System

Geruchsrezeptoren, Olfaktorische Rezeptorneuronen, Duftmoleküle, G-Protein-gekoppelte Rezeptoren, Olfaktorisches G-Protein (Golf), Riechkolben, Glomeruli, olfaktorischen Cortex, Nervus olfactorius 

Geschmackssinn (Gustation) 

Geschmacksknospen, Zunge, Papillen, Mikrovilli, Geschmacksrezeptoren, Geschmackstypen, Salzig, Süß, Bitter, Umami, Sauer 

Sehen (Visuelle Wahrnehmung) 

Licht, Auge, Hornhaut, Lederhaut, Aderhaut, Ziliarmuskel, Iris, Netzhaut (Retina), Fotorezeptoren, Stäbchen, Zapfen, Bipolare Zellen, Phototransduktion, Rhodopsin, Photopsine, Photopigmente, Transducin, Hyperpolarisation, blinder Fleck, Optischer Nerv (Nervus opticus), Visueller Cortex 

Hören (Auditiver Sinn) 

Ohrmuschel, Gehörgang, Trommelfell, Gehörknöchelchen (Hammer, Amboss, Steigbügel), Cochlea, Schnecke, Bogengänge, Vestibulärsystem, Corti-Organ, Mechanotransduktion, Haarzellen, Basilar-Membran, Tektorialmembran, Schallwellen, auditorisches System, Hörbahn, auditorischer Cortex 

Tastsinn (Somatosensorik) 

Haut, Tastrezeptoren, Mechanorezeptoren, Nociceptoren, Thermorezeptoren, Mechanotransduktion, Piezo-Kanäle, Somatosensorischer Cortex