Zoologie 1

Question 1

1. Hormone

Drüsen, Regulatoren, Arten, Rezeptoren, Signalwege

Answer 1

-Hormone, die von endokrinen Zellen abgegeben werden steuern Fortpflanzung, Entwicklung, Energiehaushalt, Wachstum, erhalten Homöostase und das Verhalten

• endokrine Drüsen: keinen Ausführungsgang, geben ihr Ausgangsstoffe unmittelbar an umgebende Flüssigkeit ab
• exokrine Drüsen: besitzen Ausführungsgänge und leiten Produkte durch diese an Körperoberfläche oder in Körperhöhlen weiter
• lokale Regulatoren: sezernierte Moleküle, die über kurze Entfernung (parakrin) wirksam werden und Zielzellen nur über Diffusion erreichen; wirken an Blutdrucksteuerung, der Funktion des Nervensystems
• Neurohormone: Moleküle, die von den Enden der Nervenzellen ins Blut diffundieren und vom Blut aus zu ihren Zielzellen transportiert werden
• Pheromone: Substanzen, die vom Organismus in Umgebung abgegeben werden und zur Kommunikation unter Angehörigen derselben Art dienen

Question 2

Vier Fragen zum tierischen Verhalten nach Tinbergen

Answer 2

• Welcher Reiz löst das betreffende Verhalten aus und welche physiologischen Mechanismen vermitteln die Reaktion? (proximat)
• Wie beeinflussen die Erfahrungen, die ein Tier im Laufe von Wachstum und Entwicklung macht, seine Reaktion?
• Wie begünstigt das Verhalten Überleben und Fortpflanzung? (ultimat)
• Welche Evolutionsgeschichte verbirgt sich hinter dem Verhalten

Question 3

Nervensystem

Reflex, Lateralisierung, Plastizität, graue/weiße Substanz

Answer 3

• Zentrales Nervensystem (ZNS): Gehirn und Rückenmark
• Peripheres Nervensystem (PNS):Spinal- und Hirnnerven (Nerven und Ganglien zu den Muskeln, am Rückenmark angeschlossen)
• Autonomes/Vegetatives Nervensystem(ANS):
• > Sympathicus (Kampf- oder Fluchtreaktionen, höchste Aktivität, erfordert hohe Wachsamkeit und Energieschub),
• > Parasympathicus (Ruhemodus, fördert Entspannung und Rückkehr zu Selbsterhaltungsfunktionen)
• > enterisches Nervensystem (Verdauungsregulation, Kontraktion, Erschlaffung)
• Lateralisierung: Unterschiede in der Hemisphärenfunktion
• > linke Hemisphäre: Sprache, Mathematik und logische Operationen
• > rechte: Gesichts-/Mustererkennung, räumliches Vorstellungsvermögen, verbales Denken
• > beide Hemisphären tauschen sich durch Fasern des Balkens (corpus callosum) aus
• neuronale Plastizität: Fähigkeit des Nervensystems zur Veränderung nach der Geburt; solche Veränderungen können synaptische Verbindungen stärken oder schwächen
• graue Substanz: vorwiegend aus Zellkörpern, Dendriten und unmyelinisierten Axonen von Nervenzellen bestehend
• weiße Substanz: aus gebündelten Axonen mit Myelinscheiden bestehend

Question 4

Angeborene Immunabwehr

Answer 4

• setzt sofort nach Infektion ein
• physikalische Barrieren und Abwehrmechanismen, die Krankheitserreger nach dem Eindringen bekämpfen
• zellulär angeboren: Leukozyten greifen Krankheitserreger an; Toll-ähnliche Rezeptoren erkennen bestimmte Moleküle, die für Oberfläche von Erregern charakteristisch ist

Question 5

Erworbene Immunität

Answer 5

-Lymphozyten erkennen und reagieren auf Antigene
-erworbene Immunität hat drei Haupteigenschaften:
Vielfalt der Rezeptoren
Ausbleiben einer Immunreaktion gegen körpereigene Moleküle
Immunologisches Gedächtnis
-aktive Immunität: entsteht als Reaktion auf Infektion; kann sich durch Immunisierung und Impfung entwickeln
-passive Immunität: sofortiger, kurzfristiger Schutz

Question 6

Regulation des inneren Milieus

Regulierer/Konformer, Homöostase, Akklimatisation, Körpertemperatur

Answer 6

• Regulierer: bei Umweltschwankungen kommen Kontrollmechanismen zum Einsatz um Inneres zu regulieren (Bsp.: Endotherme/Homiotherme)
• Konformer: bei Umweltschwankungen passt sich Inneres Milieu an äußere Parameter an (Bsp.: Ektotherme/Poikilotherme)
• Homöostase: Tendenz eines Organismus konstanten inneren Zustand aufrechtzuerhalten; Sollwert der Homöostase kann sich durch Alter, zyklisch oder Ausnahmezustände wie Fieber verändern
• Akklimatisation: Prozess der Anpassung an Veränderung der Außenwelt (Bsp.: Thermoregulation)
• Endothermie/Homoiothermie: meist Vögel und Säuger; Körpertemperatur geht auf durch Stoffwechsel produzierte Wärmeenergie zurück; bei großen äußeren Schwankungen wird alles dran gesetzt eine stabile Körpertemperatur aufrechtzuerhalten
• Ektothermie/Poikilothermie: Amphibien, Schildkröten, viele Fische und meiste Wirbellosen; Körperwärme durch externe Quellen erzeugt; können Schwankungen der eigenen Temperatur tolerieren, da sie sich der äußeren anpassen

Question 7

Fortpflanzungssystem des Menschen

Answer 7

• Oogenese der Oocyteim Eierstock
• Ovulation (Freisetzung der Eizelle), Follikelgwebe wird zum Gelbkörper, welcher Progesteron sezerniert (erhält Uterusschleimhaut), degeneriert bei ausbleibenderBefruchtung, daraufhinMenstruation
• nach rund 500 Zyklen Menopause
• Spermatogenese der Spermien im Hoden(instark gewundenen vom Bindegewebe umgebene Kanälchen)imScrotum nur bei bestimmter Temperatur
• Leydig-Zwischenzellen zwischen Hodenkanälchen produzieren männl. Geschlechtshormone
• Hoden →Samenkanälchen→Nebenhoden (System gewundener Gänge) Ejakulation→Samenleiter →ductus ejaculatorius
• Sperma:Spermien und Sekreteaus akzessorischen Drüsen

Question 8

Wärmeaustausch

Arten, Anpassungen, Isolation

Answer 8

• Konduktion: Übertragung thermischer Energie zwischen Molekülen von Objekten, bei direktem Kontakt
• Konvektion: Transfer von Wärme durch Bewegung von Luft oder Wasser über eine Oberfläche
• Radiation: Strahlung kann Wärme zwischen Objekten übertragen ohne in direktem Kontakt zu stehen (Sonne)
• Evaporation: Wärmeverlust an der Oberfläche einer Flüssigkeit durch Verdunstung (Schwitzen)
• thermoregulatorische Anpassung: Wärmeisolierung, Anpassung des Kreislaufsystems, Kühlung durch Wärmeabgabe mittels Verdunstung, Verhaltensreaktionen, Anpassung der metabolischen Wärmeproduktion
• Wärmeisolierung: Haare, Federn und Fettschichten verringern Wärmeaustausch mit Umwelt
• Anpassung des Kreislaufsystems: Vasodilatation (Erweiterung der Blutgefäße), stärkere Durchblutung der Haut bei Hitze (Wärme wird über Strahlung, Wärmeleitung und Konvektion abgegeben)
• Vasokonstriktion (Gefäßverengung) bei Kälte (verringerte Durchblutung der Haut und des Wärmetransfers durch Verringerung des Gefäßdurchmessers)
• Kühlung und Wärmeabgabe mittels Verdunstung
• Verhaltensreaktionen: Libelle nimmt „Obeliskenhaltung“ an und schafft es so die Oberfläche, die dem Sonnenlicht ausgesetzt ist zu minimieren
• Tabakschwärmer setzten bei niedrigen Temperaturen „Kältezittern“ ein, wobei sich Thoraxmuskulatur aufwärmt und kann starten (metabolische Wärmeerzeugung)

Question 9

Geschmackund Geruch

Answer 9

• Wahrnehmung von Geschmacksstoffen in einer Lösung durch Rezeptoren auf der Zunge:süß,sauer,salzig,bitter
• Geruch: Wahrnehmung von Geruchsstoffen in der Luftdurch olfaktorische Rezeptorzellen (Riechzellen), diese kleiden oberen Teil der Nasenhöhle aus und senden Impulse direkt zum Riechkolben
• Geschmacksrezeptoren von Insekten liegen in Sinneshaaren (Sensillen) an Fußgliedern und Mundwerkzeugen

Question 10

Sehen

Answer 10

• bei Wirbellosengibt es Komplex- und Linsenauge
• bei Wirbeltieren sind die Augen sehr sensible und hochentwickelte Sinnesorgane,Auge nimmt Farbe und Licht wahr, aber erst das Gehirn fügt Informationen zu einem Bild zusammen
• menschliche Netzhaut enthält zwei Photorezeptortypen
• Stäbchen: lichtempfindlicher, können keine Farben unterscheiden; für Dämmerungs- und Nachtsehen
• Zapfen: ermöglichen farbliches Sehen, weniger lichtempfindlich
• Photopsine: drei Sehpigmente, auf die das Farbsehen beim Menschen basiert; je Zapfentyp ein anderes Sehpigment (rot, blau und grün)

Question 11

Nährstoffverarbeitung

Answer 11

1. Aufnahme: Filtrierer: im Wasser lebende Tiere, die kleine Nahrungsteilchen aus dem Wasser sieben
   Substratesser: leben in oder auf der Nahrungsquelle
   Sauger: ziehen nährstoffreiche Flüssigkeiten aus lebendem Wirt
   Schlinger und Zerkleinerer: Aufnahme von relativ großen und festen Nahrungsteilen
2. Verdauung: Nahrung wird zu kleinen Molekülen abgebaut, die der Organismus resorbieren kann. Chemische Verdauung (enzymatische Hydrolyse) spaltet Bindungen und lagert dabei Wasser an
3. Resorption: kleine Moleküle wie Aminosäuren und einfache Zucker von Zellen des Tieres werden aufgenommen
4. Ausscheidung: unverdautes Material wird über Verdauungstrakt entsorgt

Question 12

Verdauung

Answer 12

• Verdauungssystem (Säugetiere): Verdauungskanal undHilfsdrüsen, die Verdauungssäfte durch Drüsengänge in den Kanal abgeben (Speicheldrüsen, Pankreas, Leber und Gallenblase)
• Resorption findet größtenteils im Dünndarm statt,extreme Oberflächenvergrößerung durch Kerckringfalten mitDarmzotten haben (fingerähnliche Ausstülpungen) mit Mikrovilli
• Darmbakterien produzieren nützliche Vitamine wie Biotin, Vitamin K und mehrere B-Vitamine, wie Folsäure

Question 13

Gasaustasuch und Ventilation

Partialdruck, Fische, Insekten

Answer 13

• Gasaustausch: Aufnahme molekularenSauerstoffs aus der Umgebung und Abgabe von Kohlenstoffdioxid in die Umgebung
• Fische:Gegenstromaustauschermöglicht durch Aufbau der Kiemenund deren Ventilation, Austausch von Substanzen oder Wärme zwischen zwei Flüssigkeiten, die in entgegengesetzte Richtungen fließen
• Insekten,Tracheensystem: Luftröhren bei Insekten, die sich im ganzen Körper verzweigen; Tracheenröhren bringen O2 direkt in die Körperzellen; respiratorisches und Kreislaufsystem getrennt voneinander

Question 14

Osmoregulation

Exkretion, Toleranz, Wasserhaushalt, Steuerung

Answer 14

• Prozess, durch den Tiere die Osmolarität (osmotische Konzentration) in ihren Körperflüssigkeiten kontrollieren sowie Wasseraufnahme und –abgabe ausgleichen
• Exkretion: Ausscheidung von stickstoffhaltigen Stoffwechselprodukte und anderen Abfallstoffen
• euryhalin/stenohalin: tolerieren/keine großenVeränderungen in der äußeren Osmolarität
• Ausgleichendes Wasserverlustsdurch Trinken, Aufnahme feuchter Nahrung und die oxydative Phosphorylierung in Mitochondrien (Landtiere)
• Osmoregulation der Säugerniere durch Kombination aus hormonellen und neuronalen Signalen gesteuert

Question 15

Gehör

Answer 15

• Gehör- und Gleichgewichtsorgane bei meisten Tieren nah beieinander und Funktion ebenfalls miteinander verknüpft
• schwingende Objekte erzeugen Druckwellen in der Luft; Ohr wandelt die Energie der Schallwellen in Nervenimpulse um, die das Gehirn als Ton wahrnimmt
• Ohr übermittelt Gehirn Informationen über Lautstärke (Amplitudeder Schallwellen) und Tonhöhe (Wellenlänge)

Question 16

Tierisches Verhalten

Signal, Kommunikation, angeboren/erlerntes Verhalten, Prägung, Kognition, Faktoren

Answer 16

• Verhalten unterliegt natürlicher Selektion,entscheidend für Nahrungssuche, Fortpflanzungspartner, Aufrechterhaltung der Homöostase
• Kommunikation: Tiere kommunizieren mithilfe von visuellen, chemischen, akustischen und taktilen Signalen
• Angeborene Verhaltensweisen: entwicklungsmäßig festgelegtes Verhalten
• Prägung: dauerhafte verhaltensbiologische Reaktion, die sowohl erlernt als auch angeboren ist; unterscheidet sich von anderen Formen des Lernens dadurch, dass sie sich in einer sensiblen oder kritischen Phase in einem zeitlich begrenzten Entwicklungsabschnitt ausprägt wird, in der bestimmte Verhaltensweisen erlernt werden können
• Kognition: Wissensprozess, der durch Bewusstsein, Logik, Erinnerung und Urteilsfähigkeit repräsentiert wird,Wahrnehmung und logisches Denken aus denen Erkenntnis wächst

Question 17

Sensorische und motorische Mechanismen, Transduktion, Rezeptortypen

Answer 17

• sensorische Transduktion: Umwandlung der Energie (physikalischer oder chemischer Reiz) in Veränderung des Membranpotenzials (Rezeptorpotenzial) der sensorischen Rezeptorzellen (Sinneszellen
• sensorische Rezeptortypen: Mechanorezeptoren, Chemorezeptoren, elektromagnetische Rezeptoren, Schmerzrezeptoren
• Mechanorezeptoren: nehmen physische Verformungen wahr, die durch mechanische Energie in Form von Druck, Berührung, Dehnung, Bewegung und Schall hervorgerufen werden

Question 18

Ernährung

Answer 18

• Ernährung: Vorgang bei dem Nahrung aufgenommen wird, auseinander genommen und aufgenommen wird
• Pflanzenfresser (Herbivore), Fleischfresser (Carnivore) und Allesfresser (Omnivore)
• ATP-Bedarf muss abgedeckt werden; organische Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen werden benötigt um organische Moleküle aufzubauen
• essentielle Nährstoffe: Substanzen, die tierische Zelle braucht, aber nicht selbst herstellen kann,essentielle Amino- und Fettsäuren, Vitamine und Mineralstoffe
• Unterernährung führt zum Verbrauch gespeicherter Fettvorräte und Kohlenhydrate, Abbau der eigenen Proteine, Verlust von Muskelmasse, Proteinmangel im Gehirnführt zu irreparablen Gesundheitsschäden oder gar dem Tod
• Überernährung: Aufnahme von mehr Kalorien, als der Organismus für seinen Normalstoffwechsel braucht, führt zu Übergewicht und Adipositas (Fettsucht, Übermäßige Anreicherung von Fett; kann zu Diabetes, Dickdarm- und Brustkrebs sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen führen)

Question 19

Gleichgewicht und Seitenlinienorgan

Answer 19

• Gleichgewichtssinn: mehrere Organe im Innenohr registrieren Körperbewegung, Kopfhaltung und Gleichgewicht
• Fische haben Seitenlinienorgan an beiden Seiten (keine Cochlea oder Trommelfell); enthalten Mechanorezeptoren, die niederfrequente Druckwellen wahrnehmen

Question 20

Koordination und Kontrolle

Answer 20

• Innerhalb des Körpers durch endokrinen- und Nervensystem
• Hormone: Signalmoleküle, welche vom endokrinen System im ganzen Körper verteilt werden; spezifisch auf bestimmtes Gewebe, denn nicht jedes Gewebe hat passenden Rezeptor auch wenn Hormone sich überall durch Blut oder Hämolymphe verteilen kann (energiearme Koordination)
• Neurone, Muskelzellen, endokrine und exokrine Drüsenzellen können durchNervenimpulse gesteuert werden

Question 21

Störungen des Nervensystems

Answer 21

• Schizophrenie, Depression, Drogenabhängigkeit, Alzheimer,und Parkinson; oft eine Folge chemischer oder anatomischer Veränderungen im Gehirn
• Schizophrenie: Halluzinationen und Wahnvorstellungen; Medikamente, die Dopaminrezeptoren blockieren lindern Symptome
• Depression: unipolar (Phasen, in denen nichts mehr Freude bereitet oder Interesse erwecken kann) und bipolare affektive Störung (extreme Stimmungsschwankungen)
• Alzheimer: Demenzerkrankung, Verwirrtheit, Gedächtnisverlust; Neuronenverlust in vielen Hirnregionen (Hippocampus und cerebralen Cortex)
• Parkinson: motorische Störung, Absterben von Neuronen im Mittelhirn, (setztenDopamin an Synapsen in Basalganglien frei); Muskelzittern, langsame, stockende Bewegungen und Starre

Question 22

Austausch mit der Umgebung

Answer 22

• Organismen versuchen Energie und Materie aus der Umgebung möglichst effektiv zu nutzen und umzuwandeln
• vielzellige und komplexere Organsimen müssen mit physiologischen Eigenschaften erreichen, dass jede Zelle Möglichkeit des Austausches hat, daraus resultierenAnpassungen wie stark verzweigte und/oder eingefaltete Oberflächen zur Vergrößerung dieser notwendig

Question 23

Verhalten bei Nahrungserwerb und elterlicher Fürsorge

Answer 23

• Nahrungssuche: umfasst sämtliche Aktivitäten, die Tier ausübt um Nahrung zu suchen, zu erkennen und in Besitz zu bringen;
• optimal foraging: natürliche Selektion begünstigt Nahrungserwerbsverhalten, welchesdie Kosten des Nahrungserwerbs minimiert, während es den Nutzen maximiert
• Beispiele: Flughöhe zum Schneckenknaken von Krähen oder Umkreis der Nahrungssuche in Abhängigkeit zur Populationsdichte

Question 24

Hämoglobin

Answer 24

• respiratorische Proteine: Transport von O2-Teilchen meist gebunden an Proteine; zirkulieren im Blut oder Hämolymphe in spezialisierten Zellen
• Bohr-Effekt: bei sinkendem pH-Wert (sauer) oder steigender CO2 KonzentrationsinktAffinität von Hämoglobin zu O2(Verschiebung der Kurve nach rechts)

Question 25

Atmung und Lungen

Answer 25

• Lungen: Einfaltung der Körperoberfläche, gewöhnlich mit zahlreihen Taschen; Größe und Komplexität der Lungen hängt von Stoffwechselrate ab
• Atmung: Prozess der Ventilation der Lunge (abwechselnde Inspiration und Exspiration)
• bei Säugern: Atemluft wandert von Nasenhöhle in Pharnyx (Rachen) über den Larnyx (Kehlkopf) in die Trachea (Luftröhre), danach über Bronchen sowie Bronchiolen in die Alveolen (Lungenbläschen);
• Amphibien ventilieren durch Überdruckatmung und bläht Lunge durch Einpressen von Luft auf

Question 26

Exkretionsprozesse

Answer 26

Nephridien, Niere und Unterschiede zu Reptilien/Vögeln
1. Filtration:Filtration der Körperflüssigkeiten durch hydrostatischen Druck
2. Reabsorption:aktiver Rücktransport von Stoffen wie Glucose, Salze, Vitamine, Hormone und Aminosäuren
3. Sekretion:Transport von nicht benötigten Stoffen und Abfallprodukten ins Filtrat
4. Exkretion:Auscheidung des modifizierten Filtrats als Urin aus dem Körper,Urinproduktion durch Filtration der Körperflüssigkeit
Nephridium:tierisches Organ zur Ausscheidung giftiger Abbauprodukte
Niere dient bei Wirbeltieren der Exkretion und der Osmoregulation
Reptilien und Vögel sparen Wasser, indem sie Harnsäure statt Harnstoff ausscheiden
Urin ist konzentrierter als Blut, somit Urinherstellung nur unter Energieverbauch gegen Konzentrationsgradient

Question 27

Fortpflanzung

Answer 27

Sexuelle (geschlechtlich oder generativen) Fortpflanzung: durch Verschmelzung zweier haploider Keimzellen (Gameten) entsteht diploide Zelle (Zygote)
Asexuelle (ungeschlechtlich oder vegetative) Fortpflanzung: das Erzeugen neuer Individuen ohne die Verschmelzung von Eizelle und Spermium
Parthenogenese: unisexuelle (eingeschlechtliche) Fortpflanzungsform, der der sich der Nachwuchs aus einer unbefruchteten Eizelle entwickelt
Äußere Befruchtung (Fertilisation): Weibchen gibt Eizellen in Umgebung ab, wo Männchen sie befruchten
Monogamie selten im Tierreich, jedoch ergaben sich evolutionär Mechanismen, die Erfolg des Männchens bei Weibchen erhöhen und die des Weibchens sich erfolgreich mit anderem Männchen zu paaren verringern

Question 28

Energiebedarf

Answer 28

• Energiefluss und Umwandlung von Energie bestimmen Nahrungsbedarf (abhängig von Größe, Aktivität und Umwelt)
• Tiere nutzen chemische Energie der Nahrung, um ATP zu produzieren (wichtig für Zellprozesse und Biosynthese)
• Stoffwechselrate: Energiemenge, die pro Zeiteinheit verbraucht wird (beeinflusst von Größe und Aktivität)

Question 29

Herz

Answer 29

Aufbau,Kreisläufe, Sinusknoten, AV-Knoten, EKG

• Wirbeltiere: zwei bis vier Kammern,Vorkammern (Atrien) sind die Kammern, die das Blut aufnehmen,Hauptkammern (Ventrikel) sind die, die das Blut aus dem Herz pumpen
• einfacher Kreislauf: Herz besteht aus zwei Kammern, wobei das Herz bei jedem Pumpen komplett durchströmt wird; Blut, welches Herz verlässt passiert zwei Kapillarbetten vor dem Rücktritt ins Herz (Fische)
• doppelter Kreislauf: zwei eigenständige Kreisläufe; sauerstoffarmes und sauerstoffreiches Blut werden separat von der rechten und linken Seite des Herzens gepumpt (Amphibien, Reptilien, Säuger, Vögel); Säuger und Vögel verfügen über Vierkammer-Herzen mit zwei Atrien und zwei Ventrikeln; links befördert und empfängt nur sauerstoffreiches und die rechte Kammer nur sauerstoffarmes Blut; Vierkammer-Herz ist eine Anpassung bei Endothermie
• Säugerkreislauf: durch Kontraktion des rechten Ventrikels wird Blut durch Lungenarterien in Lunge gepumpt; beim Durchströmen in Kapillarnetzen belädt sich Blut mit O2und entlädt CO2; durch Lungenvene kehrt sauerstoffreiches Blut in linke Vorkammer zurück, woraufhin es in den linken Ventrikel fließt,Aorta verteilt Blut an Artieren
• Herzschlagfrequenz:Zahl der Herzschläge pro Minute, Puls
• Herzschlagvolumen:Menge an Blut, die von einem Ventrikel ausgeströmt wird
• Elektrokardiogramm (EKG): Aufzeichnung der Ausbreitung elektrischer Erregung im Herzen, welche mithilfe von Hautelektroden abgeleitet werden

Question 30

Anatomie und Gewebe

Answer 30

• Anatomie: Untersuchung der biologischen Form eines Organismus
• Physiologie: die Untersuchung der biologischen Funktion, die ein Organismus erfüllt
• morphologische Gestalt von Tieren hängt stark von äußeren Faktoren ab; beispielsweise physikalische Gesetze, welche Größe und Form eingrenzt
• umweltbedingte Faktoren erfordern Anpassung verschiedener Arten, evolutionäre Konvergenz
• Gewebe: Zellen mit ähnlichem Aussehen und gemeinsamer Funktion
• Organe: Gewebe, welches sich zu funktionellen Einheiten zusammenschließen, ergeben zusammen ein Organsystem

Question 31

Gegenstromprinzip

Answer 31

Unter demGegenstromprinzipversteht man ein Funktionsprinzip, bei dem durch eine gegenläufige Flussrichtung in benachbarten anatomischen Strukturen ein effizienterer Stoffaustausch erreicht wird. Beim Menschen ist das Prinzip vor allem bei derHarnbildung von großer Bedeutung.

Question 32

Aktionspotenzial

Answer 32

1. Phase (Ruhephase): spannungsgesteuerte Na+ und K+Kanäle sind geschlossen; weitere K+-Kanäle halten Ruhepotenzial aufrecht (Ladungen: innen negativ, außen positiv)
2. Phase (Depolarisation): Reiz öffnet einige wenige Natriumkanäle; Einströmen löst Depolarisation der Membran aus; falls Reiz stark genug ist, erreicht dieDepolarisation das Schwellenpotenzial löst so das Aktionspotenzial aus (“Alles oder nichts”)
3. Phase (Anstieg des Aktionspotenzials): Depolarisation öffnet Natriumkanäle, während Kaliumkanäle geschlossen bleiben(Ladung nuninnen positiv undaußen negativ)
4. Phase (Repolarisation): Natriumkanäle werden inaktiviert, Kaliumkanäle hingegen öffnen sich; dadurch wird Innenseite wieder negativ
5. Phase (Nachpotential): Membran hyperpolarisiert über Ruhepotenzial hinaus durch offene Kaliumkanäle; so können Natriumkanäle in einen zwar geschlossenen, jedoch aktivierbaren Zustand versetzt werden; bei Verschließung der Kaliumkanäle kehrt Ruhepotential zurück

Question 33

Reizweiterleitung der Synapsen

Answer 33

Aktionspotenzial erreicht synaptische Endigungund depolarisiert diese; spannungsgesteuerte Calciumkanäle öffnen sich und Ca2+strömt in Präsynapse; synaptische Vesikel mit Neurotransmitter werden durch Calcium dazu veranlasst mit der präsynaptischen Membran zu verschmelzen, wodurch die Neurotransmitter in den synaptischen Spalt entleert werden; Ligandengesteuerte Ionenkanäle in der postsynaptischen Membran öffnen sich durch das Binden der Neurotransmitter und können so Natrium und Kalium durchlassen, wodurch auch die nächste Zelle depolarisiert werden kann und ein Aktionspotenzial weitergeleitet wird; nach Lösen des Transmitters vom Rezeptor endet Übertragung; Neurotransmitter diffundiert zurück in Präsynapse und wird erneut in Vesikel verpackt

Question 34

Nephron

Answer 34

• funktionelle Untereinheit der Niere für Filterung und Reabsorption, setzt sichaus vas afferens, Glomerulus (in Bowman-Kapsel), vas efferens, vasa recta und Tubulus zusammen
• vas afferens:ungefiltertes Blut kommt an → Glomerulus:Filtration →vas afferens: gefiltertes Blut geht ab→Bowman-Kapsel:Primärharnsammelt sich→ Tubulus (und Henle-Schleife):Reabsorption von ca. 99%des Wassers und wichtigen Molekülen (aktiver/passiver Transport) am Kapillarnetz (vasa recta) → Sekundärharn dann überSammelrohr in Harnleiter

Question 35

Informationsverarbeitung

Answer 35

Informationsverarbeitung: Reiz wird über Sinnesorgan (Sensor) empfangen→sensorischer Input (Eingang) in Richtung Gehirn (afferent)→Integration im ZNS (Zentralnervensystem) → motorischer Output (Ausgang) in Richtung des Effektors (efferent)
-In- und Output sind Teil des PNS (Peripheres Nervensystem)

Question 36

Kreislaufsystem

Answer 36

• Unterscheidung zwischen offenem und geschlossenem Kreislaufsystm; beide haben jedoch zirkulierende Flüssigkeit (Blut oder Hämolymphe), System miteinander verbundener Röhren (Blutgefäße) und einer Pumpe (Herz)
• offenes System: zirkulierende Flüssigkeit umstülpt Organe direkt (meist bei Arthropoden und Mollusken); Hämolymphe ist gleichzeitig interstitielle Flüssigkeit
• geschlossenes System: Blut strömt ausschließlich durch Gefäße und ist von der interstitiellen Flüssigkeit getrennt

Question 37

Blutdruck

Answer 37

systolisch, diastolisch, Stoffaustausch

• Blutdruck: hydrostatischer Druck, den das Blut auf die Wand eines Blutgefäßes ausübt; starre Blutgefäße erhalten konstanten Druck, während nachgiebigere sich verformen und den Blutdruck senken können
• systolischer Druck: Blutdruck, der beim Zusammenziehen der Ventrikel herrscht; hier ist arterieller Druck am höchsten
• diastolischer Druck: Blutdruck, der bei entspannten Ventrikeln herrscht, wobei elastische Arterienwände zusammengezogen sind; geringerer Blutdruck
• Puls: rhythmisches Vorwölben der Arterienwände mit jedem Herzschlag

Question 38

Immunsystem und Immunerkrankungen

Answer 38

erkennt fremde Zellen oder Viren und bekämpft sie durch Produktion von Abwehrzellen und Proteinen
angeborene Immunität und erworbene Immunität
Allergene: Überempfindlichkeitsreaktion auf Antigene; beteiligt an häufigste allergische Reaktionen sind Antikörper der Klasse IgE
Autoimmunerkrankung: Immunsystem richtet sich gegen bestimmte Moleküle des eigenen Körpers (rheumatoide Arthritis, Diabetes mellitus Typ I, Multiple Sklerose etc.)
immunologische Abstoßung: Zellen, die von einem Menschen auf anderen übertragen werden, werden erkannt und angegriffen (problematisch bei Organtransplantation)