Exkretion Flashcards
Exkretionssysteme
- Kontraktile Vakuole (Protozoen, Schwämme)
- Protonephridien (Tiere ohne Coelom)
- Metanephridien (Tiere mit Coelom)
- Antennendrüsen (Krebse)
- Coxaldrüsen (Arachniden)
- Maxillardrüsen (Malacostraca)
- Chloridzellen und -epithelien, Malpighi-Schläuche (Insekten)
Malpighi-Gefäße
- Inhalt wird in Darm entleert
- Harnsäure, K+, Na+ aktiv in Gefäße transportiert
- H2O folgt passiv
- Na+, K+ aktiv aus Coelom und Rektum in Hämolymphe
- H2O folgt
- Harnsäure fällt im Rektum aus
Osmoregulation Süßwasser
- Problem: hoher H2O Einstrom, Salzverlust an Umgebung
- Lösung: wässriger Harn, Rückgewinnung Salze durch Nahrung, Aufnahme Ionen über Kiemenepithel
- Osmoregulierer (Osmolarität aktiv auf konst. Niveau)
Osmoregulation Salzwasser
- Problem: H2O Verlust, Aufnahme von zu vielen Salzen
- Lösung: Trinken, Ausscheiden Salze über Nieren/Kiemenepithel
- Osmokonformer oder Osmoregulierer
- Osmokonformer: keine/kaum Osmoregulation (Marine Invertebraten)
N-Exkretion: Ammoniotelische Tiere
- Ammoniakausscheider (+ Anionen)
- aquatische, feuchte Biotope
- Protozoen, Schwämme, Weichtiere, etc.
N-Exkretion: Ureotelische Tiere
- Harnstoffausscheider
* Ammoniak unter Energieaufwand zu Harnstoff synthetisiert
N-Exkretion: Uricotelische Tiere
- Harnsäureausscheider
* trockene Habitate
Primärharn
- durch Ultrafiltration Blut
- H2O, Na+, Elektrolyte, Aminosäuren
- In Nierenkörperchen abfiltrierte Plasmafraktion
Sekundärharn
- das nach Nierenpassage in Harnblase abgegebene hochkonzentrierte Ultrafiltrat des Plasmas
- entsteht durch Sekretion Primärharn in Tubuli
- ohne: H2O, Na+, Elektrolyte, AS
Aminosäureabbau
- Proteolyse: Proteinabbau
- Transaminierung: Übertragung Aminogruppe auf α-Ketosäure —> neue Ketosäure + AS
- Desaminierung: Entfernen Aminogruppe + Freisetzung Ammoniak oder Ammoniumionen
- Decarboxylierung: Entfernen Carboxygruppen + Freisetzung als CO2 unter Bildung Aminen
Ornithinzyklus
- Harnstoffzyklus
- in Leber
- Stickstoffatome über Blut in Leber
- Bildung Carmamylphosphat —> Bildung Citrullin —> Bildung Argininosuccinat —> Spaltung —> Arginin + Fumarat —> Hydrolyse Arginin und Harnstoffabspaltung
- Regeneration Fumarat
- N —> Carmamylphosphat
- N —> Argininosuccinat
Purinabbau
- Folge von hydrolytischen und oxidativen Stoffwechselreaktionen
- Spaltung Purinring
- Aminogruppen von Arginin und Guanin hydrolytisch entfernt
- im Harn ausgeschieden
Funktion Wirbeltierniere
- Regulation von Säure-Base-Haushalt, Wasserhaushalt, Elektrolyt-Haushalt, Blutdruck, Knochenstoffwechsel, Hämoglobinproduktion im Knochenmark
- Eliminierung Giftstoffe
Ultrafiltration
- Blut zu Primärharn filtriert
- in Nierenkörperchen (Glomeruli)
- Filtrationsschlitze von Podozyten gebildet
- 99% Primärharn wird reabsorbiert
- Trennung bzw. Filtration Blut von großen Molekülen
- Wasser-Ionen-Gemisch entsteht
- Blutdruck und Druck in Bowman-Kapsel müssen verschieden sein —> Bestandteile werden getrennt
Glomeruläre Filtrationsrate
- filtriertes Volumen pro Zeit in Glomeruli
- [ml/min]
- Parameter zur Beurteilung der Nierenfunktion
- 125 ml/min —> 180 L/Tag
- Ermittlung durch Bestimmung Clearance von Inulin oder Kreatin
- abh. von effek. Filtrationsdruck
Passiver Transport
- ohne Energieaufwand
- mit Konzentrationsgefälle
- einfache Diffusion: durch Lipidschicht
- erleichterte Diffusion: Membrankanäle
Aktiver Transport
- Energieaufwand
- Entgegen Konzentrationsgefälle
- Primär: Ionenpumpen
- Symporter + Antiporter
Resorption, Sekretion in Tubuli
- Funktionen der Nephronabschnitte
- Verarbeitung rückresorbierter Primärharn
- sezerniert teils giftige Stoffwechselendprodukte
- Na+/K+ ATPase hält Gradient aufrecht
- Resorption: Carrier
Weg Blut —> Primärharn —> Sekundärharn
- Ultrafiltration: Blut zu Primärharn (H2O, Na+, Elektrolyte, AS)
- Sekretion: entfernt Elektrolyte, H2O, Na+ und AS —> Sekundärharn
Konzentrierung Harn
- Henle-Schleife
* Gegenstromprinzip
Henle-Schleife
- 3 Teile
- dünner, absteigender Ast
- dicker, aufsteigenden Ast (H2O undurchlässig)
- Mitte: Interstitium
Gegenstromprinzip
- Aufbau Konzentrationsgradient in Markschicht
- Tubulusflüssigkeit im absteigenden Ast konzentriert sich
- Sekretion und Resorption im distalen Tubulus
- H2O wird osmotisch aus Sammelrohr rausgezogen
- Resorbiertes H2O über Markschicht in Vasa recta
- Erhöhung Konz.gradient der Markschicht durch Reabsorption von Harnstoff
Clearance-Bestimmung
- Maß für Klär- bzw. Entgiftungsleistung der Niere
- Plasmavolumen / Zeit
- [ml/min]
- Jugndliche: 125 ml/min
- Renale Clearance gibt Eliminierung eines Stoffes aus Blutplasma an
- Bestimmung erlaubt Aussagen über: Glomeruläre Filtrationsrate, renaler Plasmafluss und renaler Blutfluss
- Inulin-Clearance: misst Filtrationsvermögen Niere (muss zugeführt werden)
- Kreatin-Clearance: Ausscheidung Kreatin messen (ohne Zuführung)
ADH = Antidiuretisches Hormon / Vasopressin
- in Hypothalamus gebildet
- erhöht Blutdruck
- fördert Rückresorption von H2O aus Primärharn —> Konzentriert Urin
- senkt Blutosmolarität
- reguliert mit Angiotensin II und Aldosteron Trinkverhalten
Aldosteron
- in Nebennierenrinde gebildet
- Rückresorption Na+ (passiv folgt H2O) im distalen Tubulus
- Blutvolumen steigt —> Blutdruck erhöht sich
Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS)
- reguliert Blutdruck und H2O-Elektrolyt-Haushalt
- Renin: spaltet Angiotensinogen zu Angiotensin II, steigert Filtrationsrate
- Angiotensin II: Vasokonstriktion, Ausschüttung Aldosteron
- Blutdruck erhöht sich
Osmoregulation =…
- Regulation Wasser- und Ionenhaushalt
- Regulation des osm. Drucks der Körperflüssigkeiten
- Ziel —> Homöostase Wasser- und Salzgehalt
Osmokonformer
- Keine/kaum Osmoregulation
* Marine Invertebraten
Osmoregulierer
• innere Osmolarität aktiv auf konst. Niveau
Marine Vögel
- zu viel Salzaufnahme
* Salzausscheidung aktiv über Salzdrüsen
Osmoregulation Amphibien
- Jugendentwicklung = aquatisch
- Adulte Tiere oft terrestrisch
- Schwankungen in Produktion Antidiuretischer Hormone
- aktive Wasseraufnahme über Haut
Osmoregulation terrestrisch
- H2O und Salzverlust
- Wasseraufnahme durch Trinken
- Reabsorption von H2O und Salzen aus Niere und Darm
- Wüstenbewohner: Wasser zu 90% aus Stoffwechselwasser
Effektiver Filtrationsdruck
• = Blutdruck Blutgefäße (50mmHg)
Renale Autoregulation
- Niere kann Durchblutung über arteriellen systolischen Druck konstant halten
- Stabilisation Glomeruläre Filtration
- Mechanismen: Myogene Autoregulation (Bayliss-Effekt)
Myogene Autoregulation: Bayliss-Effekt
- Renale Arterien gleichen Blutdruckschwankungen zw. 80-180 mmHg selbstständig aus
- Blutdruckanstieg: Kontraktion Vas afferens —> Blutdruckabfall im glomerulären Gefäßbett —> Blutdruck konstant
- Blutdruckabfall: Dilatation Vas afferens —> Blutdruckanstieg glomeruläres Gefäßbett —> Blutdruck konstant
- Ca2+ Einstrom bei Kontraktion
Exkretion
= Ausscheidung körpereigener Stoffwechselprodukte und fremder Stoffe, da Anhäufung Organismus schaden würde
Aufgabe der Niere
- Ausscheidung Salze und Wasser
* Konstanthaltung osmotischer Druck und Ionenkonzentration Blut
Harnstoffspaltung
- Urease
* spaltet Harnstoff in Ammoniak und CO2
Wirbeltiernephron Untereinheiten
- Nierenkörperchen (Glomerulus + Bowman-Kapsel)
* Nierenkanälchen
3 wesentliche Vorgänge Wirbeltiernephron
- Ultrafiltration am Glomerulus (Filtrat von Bowman-Kapsel aufgenommen und ins Nierenkanälchen geleitet)
- Resorption und Sekretion (Absorption Wasser, Ionen und Nährstoffe aus Filtrat, zurück an Nierenkanälchen —> konz. Harnstoff bleibt übrig
- Exkretion: Endharn gelangt über Sammelrohr in Harnleiter
Atriales natriuretisches Peptid (AnP)
- Bildungsort: Herz
- senkt Blutdruck
- senkt Natrium- und Wasserrückresorption
Chlorid- und Pflasterzellen
Bei Fischen
Aale, Lachs
• tight junctions verhindern Na+ Austritt