Zoologie 1 Flashcards
- Hormone
Drüsen, Regulatoren, Arten, Rezeptoren, Signalwege
-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
Vier Fragen zum tierischen Verhalten nach Tinbergen
- 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
Nervensystem
Reflex, Lateralisierung, Plastizität, graue/weiße Substanz
- 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
Angeborene Immunabwehr
- 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
Erworbene Immunität
-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
Regulation des inneren Milieus
Regulierer/Konformer, Homöostase, Akklimatisation, Körpertemperatur
- 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
Fortpflanzungssystem des Menschen
- 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
Wärmeaustausch
Arten, Anpassungen, Isolation
- 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)
Geschmackund Geruch
- 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
Sehen
- 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)
Nährstoffverarbeitung
- 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 - Verdauung: Nahrung wird zu kleinen Molekülen abgebaut, die der Organismus resorbieren kann. Chemische Verdauung (enzymatische Hydrolyse) spaltet Bindungen und lagert dabei Wasser an
- Resorption: kleine Moleküle wie Aminosäuren und einfache Zucker von Zellen des Tieres werden aufgenommen
- Ausscheidung: unverdautes Material wird über Verdauungstrakt entsorgt
Verdauung
- 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
Gasaustasuch und Ventilation
Partialdruck, Fische, Insekten
- 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
Osmoregulation
Exkretion, Toleranz, Wasserhaushalt, Steuerung
- 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
Gehör
- 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)
Tierisches Verhalten
Signal, Kommunikation, angeboren/erlerntes Verhalten, Prägung, Kognition, Faktoren
- 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
Sensorische und motorische Mechanismen, Transduktion, Rezeptortypen
- 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
Ernährung
- 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)
Gleichgewicht und Seitenlinienorgan
- 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
Koordination und Kontrolle
- 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
Störungen des Nervensystems
- 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
Austausch mit der Umgebung
- 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
Verhalten bei Nahrungserwerb und elterlicher Fürsorge
- 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
Hämoglobin
- 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)