Energie Flashcards

1
Q

Was ist Physiologie?

A

physis = Natur
logos = Lehre, Wort
Lehre der Lebensäußerungen
Lehre der Funktionsweise

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2
Q

Worauf gründet sich die Physiologie?

A
  • historisch gründet sie sich auf die Anatomie
    1. Jahrhundert abspaltung Biochem.
  • Grenzen zwischen Physiologie und Biochem. fließend
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3
Q

Was ist Tierphysiologie?

A

Befasst sich damit, was ein Tier ist. Anwendung in der Medizin, Ethologie, Biochemie, Ökologie, Molekularbio.

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4
Q

Welche Teilgebiete in der Physiologie gibt es?

A

Stoffwechselphysiologie (vegetative Physiologie) + Neurophysiologie

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5
Q

Was ist das August-Krogh-Prinzip?

A

Das es zu jeder biologischen Fragestellung ein Lebewesen gibt, an dem sie am bequemsten untersucht werden kann

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6
Q

Was sind typische Modellorganismen?

A

Drosophila, C. elegans, Aplysa, Danio rerio, Rattus norvegicus…

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7
Q

Wie lauten die vier Grundprinzipien der Tierphysiologie?

A
  1. Physiologische Vorgänge gehorchen Gesetzen der Physik und Chemie
  2. Physiologischer Phänotyp ist ein Produkt aus Genotyp und Umwelt
  3. Anpassung (Adaptation)
    a) im Sinne von Akklimatisierung
    b) Evolutiver Hintergrund –>
    generationsübergreifende Anpassung!
  4. Homöostase und Regulation
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8
Q

Was ist Homöostase?

A

ist die Fähigkeit eines Organismus zur Aufrechterhaltung des inneren Milieus (bei sich ändeKontrolleKontrollernden äußeren Parametern)

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9
Q

Was sind sich ändernde Parameter bei der Homöostase?

A

Temperatur, O2, pH, osmotische Druck, Ionenkonzentration…

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10
Q

Was sind Osmokonformer?

A

Können internes Mileus (z.B. Ionenkonzentration in Hämolymphe) nicht regulieren–> sie gehen mit der Umwelt “konform”

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11
Q

Was sind Osmoregulierer?

A

Die internen Schwankungen der Salzkonzentration werden in engen Grenzen gehalten –> Fähigkeit zur Regulation
Bsp. Königslachs Reproduktion im Süßwasser, fressen im Salzwasser

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12
Q

Wie funktioniert die Regulation der Homöostase bei der Körpertemperatur?

A

Aufrechterhaltung der Körpertemperatur durch negative Rückkopplung:

  • warme Umgebung–> verstärkte Wärmeabgabe
  • kalte Umgebung–> verstärkte Wärmeproduktion
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13
Q

Wie funktioniert die Regulation der Homöostase beim Blutzuckerspiegel?

A

Negative Rückkopplung sorgt für Aufrechterhaltung des Blutzuckerspiegels

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14
Q

Funktionsweise Blutzuckerspiegel bei Anstieg über Sollwert?

A
  1. Insulinausschüttung (Hormon) aus der Bauchspeicheldrüse ins Blut
  2. Insulin fördert Transport von Glucose in die Körperzellen und regt Leber an Glucose in Form von Glykogen zu speichern
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15
Q

Funktionsweise Blutzuckerspiegel bei Anstieg unter Sollwert?

A
  1. Glucagonausschüttung (Hormon) aus der Bauchspeicheldrüse–> wirkt Insulineffekt entgegen
  2. Anstieg Blutzuckerspiegel durch Förderung Freisetzung von Glucose in Blutstrom ausgelöst durch Glucagon
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16
Q

Kosten der Homöostase?

A

hoher Energieverbrauch–> Vorteile der Homöostase überwiegen meist den Kosten

  • alle Organismen haben die Fähigkeit zur Regulation
  • inneres ungleich äußeres Milieu
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17
Q

Was sind die Vorteile der Homöostase?

A
  • Besiedlung nicht optimaler Habitate

- Besiedlung von Habitaten mit schwankenden Umweltbedingungen

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18
Q

Wie lautet der erste Satz de Thermodynamik?

A

Die Gesamtenergie eine abgeschlossenen Systems ist konstant

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19
Q

Wie lautet der 2. Satz der Thermodynamik?

A

In einem abgeschlossenen System entsteht bei Energieumwandlung nicht nutzbare Energie (Entropie)

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20
Q

Nach was strebt ein geschlossenes System bei permanenter Energieumwandlung?

A

Es strebt nach dem Zustand der maximalen Entropie entgegen

21
Q

Zählen Tiere zu den offenen oder geschlossenen Systemen?

A

Sie sind keine geschlossenen Systeme, da sie Stoffaustausch mit der Umgebung stehen

22
Q

Was tauschen Tiere mit ihrer Umgebung aus?

A
  • Aufnahme chem. Energie in Form Nahrung zum Aufbau Körpereigener Substanzen
  • dadurch auch Abgabe von Abfallstoffen
23
Q

Was gilt für den Organismus im Vergleich mit der Umgebung in Bezug auf die Entropie?

A
  • Entropie im Organismus nimmt ab wegen Synthese komplexer Strukturen
  • Entropie in Umgebung nimmt zu
24
Q

Was gilt für die Energieflüsse in der Natur am Bsp. Ökosystem See?

A
  • alle Energie von der Sonne
  • hoher Energieverlust mit steigender Trophieebene
  • max 10. % der Energie für die nächste Trophieebene nutzbar (idR ca. 0,1-1%)
25
Q

Was ist die Trophieebene?

A
  • Stufe in der Nahrungskette oder im Nahrungsnetz eines Ökosystems
  • Auf einer Stufe werden alle Organismen mit gleicher Ernährungsweise zusammengefasst
  • unterste T. bilden die Produzenten, ihnen folgen Konsumenten verschiedener Ordnung
26
Q

Was gilt in der Nahrungspyramide für höhere Organismen in Bezug auf Energie und Artenvielfalt?

A
  • je höher Organismus in der Nahrungskette, desto mehr Energie ging bereits verloren
  • Biomasse + Artenvielfalt nehmen mit höherer Trophiestufe ab
27
Q

Gibt es Nessie?

A

Loch Ness–> nährstoffamer See–> Gesamtbiomasse Fisch 20-30 t Annahme: max. 10% Nutzung Konsumenten 2. Ordnung–> Nessie max 2-3 t –> 2-3 Tiere mit 1t Gewicht => 1x Nessie kann es geben, aber Population kann sich nicht erhalten

28
Q

Was gibt es für Energiestoffwechsel?

A

autotroph, photoautotroph, heterotroph

29
Q

Welche Form von Energie nutzen photoautotrophe Organismen und wie?

A

Strahlungsenergie der Sonne ; Umwandlung dieser in chem. Energie

30
Q

Welche Form von Energie nutzen heterotrophe Organismen?

A

Aufnahme von chem. Energie durch fressen autotropher oder anderen heterotrophe Organismen

31
Q

Welche Form von Energie nutzen autotrophe Organismen?

A

müssen keine organischen Substanzen aufnehmen

-bauen diese selbst aus anorganischen Stoffen auf

32
Q

Wie wird der Stoffwechsel noch genannt?

A

Metabolismus

33
Q

Was ist der Anabolismus?

A

Aufbau von körpereigenen Bestandteilen unter Energieverbrauch

34
Q

Was ist der Katabolismus?

A

Abbau von Stoffwechselprodukten unter Energiegewinn

35
Q

Was passiert im Intermediärstoffwechsel?

A

Umwandlung der Metabolite

36
Q

Sind die aufgebauten oder abgebaute Bestandteile im Körper energiearm oder -reich?

A

Aufgebaute Bestandteile haben mehr Energie (Bsp Proteine, Nukleinsäuren, Lipide) Abbgebaute Stoffwechselprodukte sind energiearm (Bsp. CO2, NH3, H2O)

37
Q

Was sind Beispiele für Intermediate im Stoffwechsel?

A

Pyruvat, Acetyl-CoA, alpha-Ketosäure

38
Q

Was sind Beispiele für Monomere im Stoffwechsel?

A

Aminosäuren, Nukleotide, Monosaccharide, Fettsäuren

39
Q

Was passiert bei einem exergonen Prozess?

A

Energie wird frei, Reaktionsteilnehmer bilden energiearme Produkte

40
Q

Ist delta G negativ oder positiv bei einem exergonischen Prozess?

A

negativ

41
Q

Was passiert bei einem endergonischen Prozess?

A

Es muss Energie zugeführt werden, Produkt energiereicher als Reaktionsteilnehmer

42
Q

Ist delta G negativ oder positiv bei einer endergonischen Prozess?

A

positiv

43
Q

Was sind wichtige Energieträger im Körper?

A
  • ATP (Adenosintriphosphat)
  • NADH+H+ (Nicotinamidadenindinucleotid)
  • NADPH+H+ v.a Anabolismus
  • FADH2 (Flavinadenindinucleotid)
44
Q

Steckbrief ATP

A
  • Nukleotid
  • universeller Energieträger
  • Anhydritbindungen sind sehr energiereich
45
Q

Was gibt es noch für Formen von ATP?

A

ADP und AMP
M= Mono
D= Di
T=Tri

46
Q

Wie lautete der ATP-Zyklus?

A

ADP + Pi+ Energie aus exergonischen Reaktion (Zellatmung/ Katabolismus)–> ATP-Synthese—>Hydrolyse ATP zu ADP +Pi + freigesetzte Energie–>Energie für endergonische Prozesse (aktiver Transport, Zellbewegung, Anabolismus)

47
Q

Wie verläuft eine gekoppelte Reaktion ab

A
  • exergonische Reaktion setzt Energie frei (delta G negativ)
  • Energie für endergonischen Prozess genutzt, welcher so nicht ablaufen würde (delta G positiv)
  • gekoppelte Reaktion zeigt insgesamt in Summe delta G negativ => insgesamt exergonische Reaktion und begünstigt Reaktionsablauf
48
Q

Was machen Enzyme?

A
  • dienen als Biokatalysatoren
  • setzten Aktivierungsenergie einer Reaktion herab
  • beschleunigen die Reaktion (Faktor 10⁶ bis 10¹²)
  • meist Proteine (aber: Ribozyme)
  • binden Substrat am aktiven Zentrum –> Enzymsubstratkomplex
  • nicht deren Gleichgewicht