Homöstase & Exkretion Flashcards
Def. Homöostase
und
Körperregulation
= Aufrechterhaltung weitgehend konstanter Verhältnisse in einem offenen System z.b. Körpertemperatur
- erzeugt dynamisches Gleichgewicht und ist essentielles Prinzip für Lebenserhaltung eines Organismus
externe Körperreg.: kann Parameter nicht selbst konstant halten, sondern über Verhaltensanpassungen - z.b. Eidechse
interne Körperreg.: kann Parameter selbst regulieren -> Säugetiere
-> oft kombiniert
Def. Osmoregulation
((((((((((= Regulation des osmotischen Drucks der Körperflüssigkeiten eines Organismus (also Wasser- und Salzhaushalt)
= Prozess durch den die Organismen die Gesamtkonzentration gelöster Stoffe (Osmolarität) in ihren Körperflüssigkeiten und die Wasseraufnahme und -abgabe kontrollieren))))))))))))
=die Fähigkeit eines Organismus eine konstante Konz. an osmotisch wirksamen Teilchen (Ionen) in Gewebsflüssigkeit (intra- wie extrazellulär) gegenüber Schwankungen des Außenmediums aufrecht zu erhalten
-> da die Konzentration gelöster Stoffe konstant sein müssen
Begriffe Diffusion & Osmose
Diffusion = ohne äußere Einwirkungen eintretender Ausgleich von Konzentrationsunterschieden in Flüssigkeiten
Osmose = Hindurchdringen von permable Membran (d.h. nur für Wasser durchlässig, nicht für Stoffe)
- > Nettofluss von hypoosmotischer (hohe Konz. H2O) zu hyperosmotischer (gerine Konz. H2O) Seite
- > Bei Konzentrationsunterschieden wird osmotisches Gleichgewicht hergestellt unter Entstehung von osmotischem Druck
Begriff Osmolarität
gleich, weniger, mehr
gibt gesamte Stoffmengenkonzentration der osmotisch aktiven Teilchen einer Lösung an
- isoosmotisch (gleich)
- hypoosmotisch (weniger, unter)
- hyperosmotisch (mehr, über)
die verschiedenen Arten der osmotischen Regulation bei Tieren
Osmokonformer = Osmolarität der Gewebsflüssigkeit folgt der Osmolarität des Mediums z.b. Plattwurm, viele marine Wirbellose Osmoregulierer = halten Osmolarität der Gewebsflüssigkeit konstant z.b. Pantoffeltierchen, alle Süßwassertiere und Meeresfische
wichtigsten anorganische Ionen
Salze dissoziieren in wässriger Lösung zu Anionen und Kationen
Na+ extrazelluläres Kation (trägt nach innen gerichteten Strom, Quelle für Energie für Stofftransport)
K+ intrazelluläres Kation (nach außen gerichteten Strom, baut Ruhepotential auf)
Ca++ reguliert Exocytose und Muskelkontraktion, reguliert viele Enzyme und andere Zellproteine
Mg++ Cofaktor für viele Enzyme
Cl- Gegenion für anorganische Kationen (v.a. extrazellulär)
Wie werden Ionen über Zellmembran transportiert?
-> Konzentrationsunterschiede zwischen Zellinneren u. Gewebsflüssigkeit durch Ionenregulation reguliert
Ionenkanäle: passiver Transport (immer offen oder gesteuert)
Carrier-Proteine: aktiver Transport (uniport oder antiport: eine oder mehrere Richtungen) d.h. unter Energieverbrauch (ATP) transportiert
Welchen Problemen stehen Salz- & Süßwasserbewohner gegenüber?
Salzwasserbewohner:
- Wirbellose: meist Osmokonformer
- Wirbeltiere: meist Osmoregulierer (hypoosmotisch, da Meerwasser ca. 3xmal höhere Osmolarität)
- > Meer ist stark dehydrierende Umgebung -> hoher osmotischer Wasserverlust über Kiemen und Körperoberfläche -> trinken viel Wasser zum Ausgleich, & scheiden aktiv Salz über Kiemen aus
Süßwasserbewohner:
- hyperosmotischer Regulierer (höhere Salzkonz. als Außenmillieu)
- > osmotische Wasserafunahme über Kiemen und Körperoberflächen -> große Mengen verdünnter Urin um Wasser loszuwerden & nehmen Salz aktiv über Kiemen und Nahrung auf
Wie regulieren Landbewohner ihren Wasserhaushalt?
Ausgleich durch: Wasser trinken, feuchte Nahrung, Produktion von Stoffwechselwasser, Minimierung des Wasserverlustes bei Exkretion und Verdauung
Welche Funktionen hat das Exkretionssystem?
und
Formen von Exkretionsprodukten
neben Osmoregulation verantwortlich für Ausscheidung von Stoffwechselendprodukten (v.a. stickstoffhaltige Abbauprodukte von Protein und Nucleinsäuren)
- viele Tiere wandeln Ammoniak vor der Exkretion in weniger toxische Verb. um
- Form der Exkretionsprodukte abhängig von: Stammesgeschichte, Lebensraum und Energiehaushalt
- > Ammoniak: meisten wasserlebenden Tiere
- > Harnstoff: Säuger, adulte Amphibien (Energieaufwand um aus Ammoniak Harnstoff herzustellen sehr hoch, in Säugerleber produziert)
- > Harnsäure: Reptilien, Vögel, Insekten und Landschnecken (Energieaufwand noch höher, halbfeste Paste mit wenig Wasserverlust, schlecht wasserlöslich)
wichtigsten Schritte des Exkretionsprozesses
- durch Filtration der Körperflüssigkeiten (Blut) wird Urin produziert
wichtigsten Schritte:
- Filtration (der Körperflüssigkeiten durch hydrostatischen Druck, Primärharn entsteht)
- Reabsorption (Transport von nützlichen Stoffen aus dem Filtrat: Wasser, Salze, Glucose, Vitamine, Aminosäuren)
- Sekretion (Transport von nicht benötigten Stoffen und Abfallprodukten aus dem Filtrat: H+, K+, Fremdstoffe)
- Ausscheidung (des modifizierten Filtrats - Urin)
Aufbau Exkretionssystem und Niere
Exkretionssystem (Säugetier): 2 Nieren, Harnleiter, Harnblase, Harnröhre
Niere: Nierenbecken, Nierenmark (innen), Nierenrinde (außen)
-> Nephron funktionelle Einheit der Niere -> besteht aus einzelnen, langen Tubulus, der in einer becherförmigen Anschwellung (Browman-Kapsel) endet, sowie einem von der Bowman-Kapsel umgebenen Kapillarknäuel (Glomerulus)
Aufbau Nephron
Nierenkörperchen: Bowman-Kapsel (becherförmige Anschwellung am Ende des Tubulus) + Glomerulus (Kapillarnetz)
+
Nierentubulus: proximaler Tubulus, Henle-Schleife, distaler Tubulus
Wirkung ADH
Sammelrohr: passive Resorption von Wasser
-> Wasserpermeabilität des Sammelrohrs durch Hormon ADH kontrolliert
- > ADH bindet an Rezeptor -> über Signalproteine werden Vesikel mit Aquaporine beeinflusst und verschmelzen mit Plasmamembran des Sammelrohrs -> Aquaporine (Kanalproteine) in Plasmamembran erhöhen Wasserdurchlässigkeit
- > Alkohol hemmt ADH-Ausschüttung -> starker Wasserverlust mit dem Urin und führt zu Dehydrierung
Welche sind die wichtigsten Exkretionssysteme im Tierreich?
Protonephridien,
(meistens bei Tieren ohne Coelom: Plattwürmer, Ringelwürmer, Schnurwürmer, Rädertiere etc)
Metanephridien,
(offene, mit dem Coelom verbundene Kanäle, die z.T. auf Einstülpungen der Epidermis zurückgehen, bestehen aus einem Wimpertrichter und einem ausführenden Tubulus, bei Gliedertieren, Mollusca, sowie niederen Wirbeltieren (Vertebrata) etc.)
Malpighische Gefäße,
(schlauchartige Ausstülpungen, bei Arthropoden, Abgabe Harnsäure)
Nieren
