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Tierphysiologie Vollmodul Martina > Tierphysiologie_Main questions > Flashcards

Tierphysiologie_Main questions Flashcards

1
Q

Lungen, Kiemen und Tracheen sind drei der häufigsten Atmungsorgane im Tierreich.
(a) Nennen Sie je eine Tiergruppe, bei der diese Strukturen vorkommen.

A

a) Lungen: Säugerlunge, Vogellunge
b) Kiemen: Flusskrebse, Fischkiemen
c) Tracheen: Gliederfüßer

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2
Q

Beschreiben Sie kurz die Art und Weise der Funktion sowie eine Besonderheit der Lungen

A

Lungen sind Einstülpungen Körperoberfläche, in denen bidirektional Wasser oder Luft ventilert wird.

  • die Luft wird durch die Bronchien und die Trachea zugeführt, sind aber faktisch nicht am Gasaustausch beteiligt.
  • sie enden in zahlreichen, miteinander verbundenen, blind endenden Alveolen
  • in den Alveolen findet der Gasaustausch statz
  • Wasser oder Luft wird bidirektional ventiliert
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3
Q

Beschreiben Sie kurz die Art und Weise der Funktion sowie eine Besonderheit der Kiemen.

A

Kiemen sind Ausstülpungen der Körperoberfläche in denen Wasser (aus energetischen Gründen) unidirektional ventiliert wird, eingehüllt von einer Schutzstruktur

  • durch starke Auffaltung wird die Oberfläche der Kiemen vergrößert, um die Austauschfläche möglichst groß zu halte
  • Wasser wird durch Bewegungen oder künstlich erzeugter Strom (durch bspw. Scaphognathit) in die Kiemen gedrückt (Druck-Saugpumpe)
  • in den Kiemen strömt die Hämolymphe, die über Gasaustausch den Sauerstoff aufnehmen →
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4
Q

Beschreiben Sie kurz die Art und Weise der Funktion sowie eine Besonderheit der Tracheen.

A
  • Im Tracheensystem diffundiert Luft durch die Stigmen in die Tracheen und gelangt durch bis zu den Tracheolen.
  • In der extrazellulären Flüssigkeit löst sich der Sauerstoff und gelangt diffusiv in die Mitochondrien
  • Tracheen sind unidirektional
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5
Q

Aus welchen vier hauptsächlichen Gasspezies setzt sich die nicht kontaminierte
trockene Umgebungsluft zusammen? Nennen Sie die Gasspezies (2P), deren chemische
Symbole (2P) sowie den jeweiligen ungefähren Anteil (in %) in der Umgebungsluft
(2P). Ordnen Sie die Gase nach ihrer Häufigkeit absteigend in der Tabelle an.

A
  1. Stickstoff (N2): 78 %
  2. Sauerstoff (O2): 20,8 %
  3. Wasserdampf (H20): variabel
  4. Kohlendioxid: (CO2): 0,034 %
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6
Q

Male eine typische Kurve von Hämoglobin und Myoglobin und nennen sie die Unterschiede der beiden Proteine.

A

Aufbau: Hämoglobin ist ein Tetramer, Myoglobin ein Monomer

Bindung an Sauerstoff: Hämoglobin bindet Sauerstoff kooperativ, Myoglobin unabhängig von der Konzentration

Funktionsort: Hämoglobin ist Teil der roten Blutkörperchen, Myoglobin arbeitet in den Muskelzellen

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7
Q

Was ist der Bohr-Effekt, Was ist der Root-Effekt?

A
  • Bohr-Effekt: Bei einem niedrigen pH-Wert oder einem hohen CO2-Partialdruck sinkt die Affinität von Hamoglobin für Sauerstoff. So wird Sauerstoff an den richtigen Stellen abgegeben.
  • Root-Effekt: Spezialfall des Bohr-Effekts, tritt bei Knochenfischen und einigen Invertebraten auf. Bei einem niedrigen pH-Wert oder einem hohen CO2-Partialdruck nimmt die Affiniät und die Kapazität von Hämoglobin für Sauerstoff ab.
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8
Q

Wie funktioniert der Schrittmacher im Herzen?

A
  • Schrittmacherzellen sind in der Lage eigenständig Aktionspotentiale auszulösen
    1. Schrittmacherzellen haben kein konstantes Ruhepotential
    2. HCN-Kanäle (funny channels) öffnen sich spontan und Natrium störmt langsam ein —> langsame Depolarisation
    3. sobald der Schwellenwert von -40mV überschritten ist, öffnen sich Calcium-Kanäle
    4. Potential auf +20mV, Aktionspotential wird ausgelöst
    5. nach 200ms schließen sich die Calcium-Kanäle, Kalium-Kanäle öffnen sich und es kommt zur Repolarisation
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9
Q

Welche Schrittmacherzentren findet man im menschlichen Herzen?

A
  1. Sinusknoten (primärer)
  2. Atrioventrikularknoten (sekundärer)
  3. His-Bündel (tertiärer)
  4. Tavara-Schenkel (Reizweiterleitung)
  5. Purkije-Fasern (Reizweiterleitung)
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10
Q

Wo liegt der primäre somatosensorische Cortex des Menschen und wie ist er strukturiert?

A

der umschriebene Anteil der Großhirnrinde, der der zentralen Verarbeitung der haptischen Wahrnehmung dient

  • Aufteilung zwischen Motorik und Senorik
  • postzentral am Sulcus
  • vier benachbarte Areale mit jeweils vollständiger Körperrepräsentation
  • reagieren jedoch unterschiedlich stark auf verschiedene Reize → Areal 3b repräsentiertbeispielsweise die Tastempfindlichkeit
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11
Q

Aufbau einer inneren Haarsinneszelle

A
  • Haarsinneszellen wandeln mechanische Reize in Nervenaktivität um.
  • Kanal: transmembrane channel-like protein 1 (TMC1)
  • -> Durch Bewegung werden die Kanäle geöffnet Ionen strömen ein, welche die folgenden Zellen depolarisieren
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12
Q

Morphologischer Aufbau und Skizze einer Fischkieme

A
  • Effektiver Gegenstromaustausch zwischen Blut und Wasser
  • -> Sauerstoffarmes Blut mit Sauerstoff aus dem Wasser auf und transportiert dieses in den Körper
  • Vergrößerte Oberfläche durch viele Einstülpungen
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13
Q

Wirkungsweise vom Hecheln

A
  • Entlangstreichen der Luft an den Schleimhäuten der oberen Atemwege und der Zunge –> mehr mehr Feuchtigkeit verdunstet
  • Durch den Übergang des flüssigen Wassers in den gasförmigen Aggregatszustand wird der Umgebung Wärme entzogen und an die Luft abgegeben
  • Die so entstehende Verdunstungskälte senkt die Temperatur der Schleimhäute und der angrenzenden Gewebe.
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14
Q

Was passiert in der Niere?

A
  1. Afferente Arteriole leitet das zufilternde Blut in die Bowman Kapsel
    –> Flitration des Plasmas nach Größe und Form
  2. Efferente Ateriole geht aus der Bowman Kapsel wieder raus (Primär Harn ~ 180 Liter)
  3. Im proximalen Tubulus, der Henle Schleife und dem distalen Tubulus kommt es zur Rückabsorption und Diffusion durch Gegenstromaustausch
    –> Wichtige Ionen, Vitamine und Proteine werden wieder zurück ins Blut resorbiert (mithilfe von speziellen Co-Transportern)
  4. Sekundär geht ins Sammelrohr und wird ausgeschieden
    5.
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15
Q

Nennen Sie die verschiedenen Öffnungs- und Schließungsmechanismen von Ionenkanälen

A
  1. Liganden
  2. Phosphorylierung
  3. Spannungsgesteuert
  4. Mechanisch
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16
Q

Beschreiben Sie die Öffnungsmechanismen des NMDA-Kanals

A

Neben AMPA ein Glutamatrezeptor in der Zellmembran

  • Im Ruhezustand mit Mg2+ verschlossen
  • Glutamat wird in den synaptischen Spalt gelassen und bindet an AMPA und an NMDA.
  • AMPA wird aktiviert und lässt Ionen (Na+) in die Postsynapse
  • NMDA ist durch Mg2+ verschlossen und kann dadurch keine Ionen durchlassen
  • Durch die Depolarisation der Membran durch den AMPA Kanal, werden die Mg2+ aus dem NMDA Kanal gestoßen
  • NMDA lässt nun auch Na+ und Ca2+ in die Zelle, letzteres fungiert als wichtiger second messanger Anstoß
17
Q

Auf welche Weise unterschieden sich Schmerz- und Tastsinn?

A

Körpersinne (Schmerz, Hitze, Juckreiz)

  • separates Sinnessystem
  • spinothalamische (anterolaterale Trakt)
  • Sinnessystem zielt auf Homeostase, vereint uns mit dem Körper

• Subjektive Wahrnehmungen

18
Q

Vergleichen Sie die Bestandteile Kohlenhydrate, Proteine und Fette aufgrund ihrer Speicherkapazität für Energie.

A

Kohlenhydrate: 17,2 kJ/g, Speicherung als Glykogen (Leber, Muskel), Nutzung als Glucose

Proteine: 18 kJ/g, Speicherung als Muskel und Gewebe, Nutzung als Aminosäure

Fette: 39,4 kJ/g, Speicherung als Fett, Nutzung als Fettsäuren

19
Q

Funktion und Skizze der Vogellunge

A
  1. Zyklus Einatmen:
    - Luft durch Hauptbronchus in hinteren Luftsack, von hier Sauerstoff durch Alveolen mittels O2 Partialdruck in die Blussgefäße
    ​1. Zyklus Ausatmen:
    - Luftsäcke drücken sich zusammen und pressen Luft in die Parabronchien
  2. Zyklus Einatmen:
    - Luft wird in den vorderen Luftsack gedrückt, von hier Sauerstoff durch Alveolen mittels O2 Partialdruck in die Blussgefäße
  3. Zyklus Ausatmen:
    - Luftsäcke drücken sich erneut zsuammen und pressen sauerstoffarme Luft raus
    - -> Durch die spezielle Anordnung der Luftsäcke und Parabronchien ist gewährleistet, dass die Lunge stets unidirektional ventiliert wird –> sehr effektiv!
20
Q

Durch welche Mechanismen kann NaCl aus dem Körper von Vögeln und Reptilien ausgeschieden werden?

A

Salzdrüsen: In Augennähe liegen Salzdrüsen, die überschüssiges NaCl ausscheiden. Dieses kristalliert dann auf dem Schädel oder um die Nase herum.

21
Q

Welche wichtigen physiologischen Aufgaben kann das geschlossene Blutgefäßsystem bei Wirbeltieren übernehmen?

A
  1. Sauerstoffversorgung der Organe, Muskeln und Gewebe
  2. Abgabe und Aufnahme von Nährstoffen aus dem Verdauungstrakt und der Niere
  3. Thermoregulation
  4. Transport von Hormonen
  5. Gerinnung bei Verletzungen
22
Q

Nennen Sie einen aktiven Prozess, der an der Entstehung des Membranpotentials beteiligt ist.

A

Natrium-Kalium-Pumpe.

  • Unter ATP-Verbrauch werden 3 Natriumionen nach außen und 2 Kaliumionen nach innen transportiert
  • -> unterm Strich verliert das Innere eine positive Ladung und wird so mit negativer
  • -> -70mV Ruhepotential
23
Q

Auf welche Weise und in welcher Form geben limnische Knochenfische ihre Stickstoffendprodukte hauptsächlich über die Kiemen ab? Aus welchen Gründen gibt es dabei Probleme in sehr alkalischem Wasser?

A

limnisch: im Süßwasser lebend

  • Knochenfische geben Stickstoff in Form von Ammoniak über die Kiemen ab
  • NH3 + H3O+ –> H20 + NH4+ (Ammonium-Ion, ungiftig)
  • H3O+ wird durch alkalische Reaktionen zu H20 neutralisiert
  • Inhibitation der Ammonium-Ion-Bildung
  • -> Fisch vergiftet sich selbst durch Ammoniak!
  • -> Adaption: Fisch produiert Harnstoff
24
Q

Was ist eine schwere anterograde Amnesie und welche Hirnschäden bewirkt eine solche Amnesie?

A
  • anterograd: nach vorne gerichtet
  • Verlust des Episodischen Gedaechtnisbildung - neu gelerntes kann meist nicht länger als 2 Minuten im Gedächtnis bleiben –> Kurzzeitgedächtnis ist massiv gestört, dads Langzeitgedächtnis jedoch meist intakt
  • Patient H.M wurde Hippocampi und Mandel aufgrund seiner starken Epilepsi entfernt
    *
25
Q

Auf welche Weise sorgen die Erythrocyten im Wirbeltierblut dafür, dass Kohlendioxid effektiv aus dem Gewebe abtransportiert wird?

A
  1. CO2 diffundiert in die Erythrocyten und binden an Carbamino-Hb
  2. Carboanhydrase katalysiert die Hydratisierung von CO2 zu H+ und HCO3-
  3. Gegen Cl- werden diese aus den Erythrocyten transportiert
26
Q

Welche 3 typischen Endprodukte des Stickstoffabbaus treten im Tierreich vorwiegend auf?

A
  1. Harnsäure: Vögel und Reptilien
  2. Ammoniak: Fische
  3. Harnstoff: Säugetiere
27
Q

Beschreiben Sie den Ablauf der Sehkaskade

A
  1. Das Photon wird vom 11-cis-Retinal (Rhodopsin) absorbiert, wodurch dieses zum all-trans-Retinal isomerisiert und “umklappt”
  2. Das Rhodopsin wird mehrfach aktiviert (Metarhodopsin II)und bindet an die alpha-Untereinheit des Transducin
  3. Durch die Bindung wird im Transducin GDP gegen GTP ausgetauscht –> alpha-Untereinheit aktiviert
  4. Die alpha-Untereinheit des Transducin aktiviert nun durch Abspaltung der beiden gamma-Untereinheit der cGMP Phosphodiesterase
  5. Aktive PDE spaltet cGMP zu GMP
  6. Die cGMP gated-channel, durch die der Na+ Dunkelstrom fließt, bleiben nun nicht weiter geöffnet und der Kanal schließt —> Hyperpolerisation der Zelle
  7. im Dunkeln kontinuierlich stattfindende Ausschüttung von Glutamat aus Rezeptor wird inhibiert
  8. dadurch werden on-Bipolarzellen depolarisiert und off-Bipolarzellen werden hyperpolarisiert
  9. Bipolarzellen beeinflussen über Transmitter das Potential der Ganglienzellen, welche bei Depolarisation ein Aktionspotential bilden
28
Q

Welche morphologischen und physiologischen Unterschiede weist die rote und die weiße Muskulatur bei Wirbeltieren auf?

A

rot:

  • langsamer kotrahierende Fasern
  • auf zyklische Bewegungen mit hoher Wiederholfrequenz
  • Färbung durch den hohen Myoglobinanteil

weiß:

  • schnell kotrahierende Fasern
  • auf schnelle, ruckartige Bewegungen ausgelegt
  • ermüden schnell, geringe Wiederholfrequenz
  • Färbung durch den geringen Myoglobinanteil
29
Q

Wieso können Vögel 9000m hoch fliegen und Menschen nicht?

A

Mensch:

  • Luft hat in der Lunge einen Partialdruck von 100mm/Hg –> ausreichend starker Diffusionsgradient, um Sauerstoff aus der Alveole in das Blut zu “pumpen”
  • –> Geringere 02 Konzentration, somit zu geringer allg. Partialdruck
  • –> zu kalt, somit weniger Teilchenbewegung und geringer Partialdruck

Vogel:

  • Luft wird durch die Luftsäcke aufgewärmt, wodurch die Teilchenbewegung angekurbelt wird und ein höherer Partialdruck herrscht
30
Q

Was ist der bessere Energiespeicher? Proteine, Kohlenhydrate, Fette?

A
  • Keine Kohlenhydrate: sind osmotisch aktiv, führen schnell zur Zuckerkrankheit
  • Fette: Lassen sich besser oxidieren, sind schlecht löslich und somit nicht osmotisch aktiv
31
Q

Wie wird Glucose in den Körper aufgenommen?

A
  • Aufgenommen durch Kohlenhydrate, Zucker
  • Glucose über Glykolyse –> Pyruvat durch Pyruvat-Dehydrogenase Komplex —> Acetyl-CoA in den Citratzyklus
  • Gespeichert als Glykogen
32
Q

Was ist die Funktion des Kleinhirns?

A
  • Planung
  • Koordination
  • Feinabstimmung von Bewegungen
  • Lernprozesse
33
Q

Was sind Osmokonformer und Osmoregulierer`?

A
  • Osmokonformer spiegeln die äußere Osmolarität mit der inneren wider: Marine Wirbellose
  • Osmoregulierer halten ihre innere Osmolarität stabil: Säuger, Knochenfische
34
Q

Wie funktioniert Glucoseresorption?

A
  • Der proximale Tubulus resorbiert mithilfe von Na+-Cotransportern organische Moleküle wie Glucose aus dem Primärharn zurück ins Blut
35
Q

Erklären sie den Begriff Kennlinie (beschriftete grafische Darstellung) im Kontext der Informationsverarbeitung durch Sinneszellen und stellen Sie den Zusammenhang mit der Adaptation her.

A
  • in der Kennlinie wird die Rezeptorantwort gegen die Reizintensität aufgetragen
  • je steiler der Anstieg, desto größer das Auflösungsvermögen für Intensitätsunterschiede
  • Adaptation hingegen beschreibt die horizontale Verschiebung der Kennlinie je nach Bedarf (rechts für höhere Intensitäten, links für niedrigere)
36
Q

Was sind Gitterzellen?

A
  • Diese Zellen bestimmen ständig die genaue Position des Körpers im Raum
  • Über den Raum wird ein Gitter gelegt, welches durch diese Zellen im Gehirn dargestellt wird.
  • Die Zellen feuern regelmäßig Signale, wodurch der Organismus sich selbst an einem Ort einordnen kann
37
Q

Kryptonephridiale Komplexe

A
  • Malphigi-Gefäße und Enddarm bilden funktionelle Einheit
  • finden sich vorallem in Käfern und Raupen
  • In den Malphigi-Gefäßen wird eine hohe Konzentration an K+ und Cl- erzeugt, wodurch Wasser aus dem Enddarm gezogen wird –> Der Kot ist was komplett trocken.
38
Q
A

Tierphysiologie Vollmodul Martina (5 decks)

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