Biologie (Subject) / Steop 1, Zoologie 2013/14 (Lesson)

Muskel- u. Nervengewebe, Sinnesorgane, Verdauungsorgane, Kreislaufsysteme-Atmungsorgane, Fortpflanzung u. Entwicklung

This lesson was created by jodallio.

Learn lesson

back  |  next 1 / 4

• Amöboide Bewegung räumlich u. zeitliches Zusammenspiel von Polymerisation und Depolymerisation von Actinfilamenten Actinfilamente befinden sich unterhalb der Zellmembran Vewegung erfolgt durch Vorschieben von Pseudopodien und einem Nachziehen durch Myosin-Actin-Interaktion ATP-Verbrauch
• Unterschiede Cilien u. Geißeln Cilien: kürzer als Geißel (5 - 15 μm , viele auf Zelle, Bewegung: gestreckter Abschlag und gekrümmter Rückschlag Geißeln (Flagellen): 50 - 500 μm lang, geringer Anzahl auf einer Zelle, Bewegung: eine 3-dimensionale, schraubenförmige Schlagbewegung
• Funktionsschema von Geißeln und Cilien Das Motorprotein Dynein bewegt sich entlang an einem Mikrotubulus unter dem Einsatz von ATP. Die Proteinstrukturen klappen um Dynein bildet und löst sich zyklisch unter ATP-Verbrauch vom Mikrotubulus. Die feste Vernetzung der Mikrotubuli führt zur Abbiegung des Ciliums oder der Geißel.
• Muskelgewebe Grundtypen   Skelettmuskeln: sind trainierbar vielkernige Zellen Streifenmuster schnelle Kontraktion, ermüden schnell  Glatte Muskulatur: nicht sterbar Spindelförmig-einkernige Zellen langsame Kontraktion ermüden nicht autonome Sterung Herzmuskulatur einkernig gestreifte Form autonom steuerbar - vom Sinusknoten
• Aufbau Skelettmuskel Muskel Muskelfaserbündel Muskelfaser (Muskelzelle) Myofibrille Sakomere Myosin- und Actinfilamente
• Sakomere Bestandteil des Muskels besteht aus dicken Myosin und dünnen Actinfilamenten
• Kontraktion einer Muskelzelle Nervenimpuls Freisetzung von Calcium- Ionen Myosinkopf klappt um und bindet sich an ein Actinfilament. Myosinkopf winkelt sich ab und bewegt das Actinfilament (Kontraktion) ATP-Bindung löst sich vom Actinfilament und geht in die Ausgangskonfiguration
• Isotonische Kontraktion   Die Muskelverkürzung führt zu einer Bewegung
• Isometrische Kontraktion   Die Muskelverkürzung führt zu einer Spannung in einem elastischem System
• Muskelvorspannung ermöglicht durch koppelung der Skelett--Muskelsysteme mit elastischen Systemen entscheident für schnelle Bewegungsabläufe (Sprungmechanismus bei Floh)
• maximale Frequenz der Muskelkontraktionen   liegt bei etwa 100 Kontraktionen pro Sekunde
• Frequenz der Nervenimpulse Einzelzuckungen: 10 Hz (10 Impulse pro Sekunde)  anhaltenden Kontraktion: 20 - 30 Hz  Muskelkrampf: über 60 Hz
• Neuronen = Nervenzelle spezialisierte Zellen auf: Erregung, Weiterleitung und Übertragung von elektrischen Impulsen
• Nervenimpuls = Ionenstrom und Depolarisation der Zellmembran
• Reflexbogen eine einfache Verbindung von Muskel- und Nervensystem. Er steuert viele automatische Bewegungsabläufe. Reiz nicht ins Gehirn weitergegeben nur im Rückenmark verarbeitet wird. - ermöglicht eine schnellere Bewegung (Reflex)
• Aufbau Nerv Dentriten (Ausläufern - sieht aus wie Verästelung) nehmen Reiz auf Zellkörper mit Zellkern - summiert Potentiale Axonhügel Axon (=langer Ausläufer)  - dient der Impulsübertragung, er ist umhüllt von Myelinscheide Myelinscheiden bestehen aus Schwann-Zellen die wie eine Schnecke um das Axon gewickelt ist. Der Kern befindet sich in der letzten Lage. =Gliazellen und dienen der Isolation, Versorgung und haben Stützfunktion. Sie sind unterbrochen = Ranvier Schnürring  Am Ende: synaptische Endigung und Endverzweigungen - wandeln elektrisches Membranpotential in einen chemischen Reiz (durch Neurotransmitter ) um, der wieder eine Spannungsänderung in der Membran der folgenden Nervenzelle auslöst.
• Grundtypen von Neuronen   1. Unipolares Neuron: mit einem kurzen Fortsatz mit Dendriten (z. B. primäre Sinneszelle in der Netzhaut des Auges 2. Bipolares Neuron: Neuron mit 2 Fortsätzen, spezialisierte Sensorneurone, Teil der Informationsübertragung aus Sinnesorganen (z. B. Geruchssinn) 3. Multipolares Neuron: (häufige Form); besitzt zahlreiche Dendriten und ein Axon (z. B. Motorische Nerven im Rückenmark)
• Funktionelle Unterscheidung von Neuronen   Sensorische Neurone (afferente Neurone) leiten die Information von den Sinnesorganen ins Gehirn Interneurone verschalten zwischen Nerven und bilden lokale Schaltkreise Motorneurone (efferente Neurone) übermitteln Impulse vom Gehirn zu den Muskeln oder Drüsen
• Membranpotential einer Nervenzelle unterschiedliche Verteilung von Ionen führt zu einer Ladungsdifferenz zwischen Innen- und Außenseite der Zellmembran aufgrund von Kontraktionsunterschiede der Ionen. Die Ladungsdifferenz entsteht durch Diffusion und aktiven Ionentransport. Depolarisation spring von einem Ravinerschem Schnürring zum  nächsten Außenmilieu: positiv: viele Na+ und Cl- Ionen Zellinneres; negativ: viele K+ Ionen Diese unterschiede von NA-K-Pumpe aufrechterhalten/ unter ATP-Verbrauch wird Na aus der Zelle und K in die Zelle gepumpt Ruhepotential  bis -70 mV Aktionspotential ca + 50 mV
• Aktionspotential Ruhezustand: Na und K Kanäle sind geschlossen Depolarisierung: Reiz öffnet Natriumkanäle -  Einströmen von Na-Ionen - Membran wird depolarisiert- Zellinneres wird im Verlgeich zu außen positiv erreichen des Schwellenpotenzial löst Aktionspotenzial aus Abklingphase/Repolarisationsphase: Na Kanäle werden inaktiviert, Ka Kanäle öffnen sich - Zellinneres wird negativ Nachpotenzial: da Ka Kanäle offen hyperpolarisiert die Zelle über Ruhezustand hinaus - Na Kanäle geschlossen aber in aktivierbaren Zustand versetzt, Ka Kanäle schließen sich Ruhepotenzial A
• Übertragung von Nervenimpulsen Synaptische Endigung depolarisiert Öffnung der Calciumkanäle in der Membran - Ca 2+ Einstrom Dadurch verschmelzen Vesikel (mit Neurotransmittern) mit Membran Neurotransmitter werden frei und binden an Rezeptoren der gegenüberliegenden Nervenzelle das löst Aktionspotential aus. Neurotransmitter wird enzymatisch abgebaut- Ende der Übertragung
• Nervensysteme bei verschiedenen Tiergruppen   Nesseltieren: Nervennetz ohne Zentrum Seesterne: Radiäre Nerven ohne Zentren Würmern (z. B. Plattwurm oder Ringelwurm): um die Mundöffnung herum Zentren des Nervensystems (Gehirn) Gliederfüßern, Weichtieren und Chordaten:   Konzentration und Zentren des Nervensystems am Vorderende des Körpers
• Gehirn   - Hirnstamm (bestehend aus: Rautehirn, Mittelhirn, Pons, Medulla oblongata): Homöostase (Aufrechterhaltung des inneren Milieus des Körpers), Austausch PNS und ZNS - Kleinhirn (Cerebellum):( ist besonders groß beiden Vögeln): Bewegungskoordination, Erlernen von Bewegungsabläufen - Zwischenhirn (bestehend aus: Thalamus,Hypothalamus, Epiphyse): unbewusste Körperleistungen, Emotionen, Körpertemperatur, Hormondrüsen, Zyklussteuerung, innere Uhr, usw. - Großhirn (Großhirnrinde besonders groß bei Primaten): Informationsverarbeitung und Interpretation, bewusste Körperleistungen, Gedächtnis- und Lernzentren, Sinneswahrnehmungen Kurzzeitgedächtnis: Schaltzentrum Hippocampus  Langzeitgedächtnis: Neubildung von Verknüpfungen im Cortex des Großhirns;  Synaptische Verbindungen werden dauerhaft angelegt  
• Sensorische Rezeptoren sind Reizfilter und Reizverstärker für bestimmte Umweltinformationen
• Sensorische Transduktion =Umwandlung eines Reizes in ein Potential wobei ein schwacher Reiz wird in ein schwaches Rezeptorpotential umgewandelt, ein starker Reiz wird in ein starkes Rezeptorpotential umgewandelt
• sensorische Adaption Bei ständiger Reizung sinkt die Empfindlichkeit vieler Rezeptoren,erkennbar in sinkender Impulsfrequenz
• Propriorezeption = Wahrnehmung der Körperstellung
• Perzeption wird sowohl die Gesamtheit der Vorgänge des Wahrnehmens, als auch der Inhalt der Wahrnehmung selbst bezeichnet.
• Aufbau Haut Epidermis mit Schmerzrezeptoren Epidermiszellen werden basal nachgebildet und verhornen nach oben, Poren für Haar und Schweiß Lederhaut (Dermis): Rezeptoren für Wärme, Druck, Kälte, Bindegewebe, Haare, fein kapillarisieres Blutgefäßsystem, Talk und Schweißdrüsen mit glatter Muskulatur Subcutis: Fettpolster, Bindegewebe, große Blutgefäße, Nerven, Druckrezeptoren  
• Schmerzrezeptoren: unverhüllte Dentriten die auf Beschädigung reagieren
• Mechanorezeption: Gehörorgane Gehörorgane reagieren auf Partikelbewegungen und Druckschwankungen in der Luft.
• Aufbau Gehör   Außenohr(Schalltrichter):Ohrmuschel, Gehörgang mit Trommelfell Mittelohr: Gehörknöchelchen (Hammer, Ambos, Steigbügel), ovales und rundes Fenster Innenohr: 1. Cochlea Schnecke mit  Corti-Organ, Cuctus cochleaaris, Scala tympani, Scala vesstibuli, Basilarmembran (an Basis steif, am Ende flexibel) und 2. Gleichgewichtsorgan  Bogengänge  zwei bläschenförmigen Anteilen, dem Utriculus und dem Sacculus) len 3. Endolymphe (=Flüssigkeit) und Haarzellen bestehen aus je drei unterschiedlich langen Sterocilien die mit Proteinbrücken (=tip lings) Ionenkanälen die mechanisch geöffnet und geschlossen werden können
• sensorische Transduktion Das Ohr wandelt die Energie der Schallwellen in Nervenimpulse um, die das Gehirn als Töne wahrnimmt. Die Lautstärke wird von der Amplitude der Schallwellen bestimmt; die Tonhöhe ist eine Funktion der Schallfrequenz (d.h. Schwingungen pro Sekunde) Luftschwingung von  drei Gehörknöchelchen an das ovale Fenster→ →Druckwelle wandert von Scala vestibuli →über Scala tympani →zum runden Fenster hinaus Dabei werden: Haarzellen abgebogen in Richtung des längsten Sterociliums die tip links (Proteinbrücken) werden angespannt die mit ihnen verbunden Ionenkanäle werden mechanisch geöffnet K + Einstrom in die Haarzelle Depolarisation der Haarzelle Neurotransmitterausschüttung Signal gelangt über Nerven an Gehirn Flüssigkeitsschwingungen in der Scala media verbiegen Haarzellen des Corti-Organs. Biegungen transformieren Flüssigkeitsschwingungen in Nervenimpulse. Weiterleitung an Gehirn
• Tonhöhen - wie können unterschieden werden in Cochlea mittels Basilarmembran verschiedene Regionen der Basilarmembran schwingen bei bestimmter Schallfrequenz besonders gut. Basis 16 kHz (hoher Ton) bis zur Spitze (Apex) 500 Hz (tiefer Ton)
• Seitenlinienorgan bei Fischen Nimmt Druckschwankungen des umliegenden Wassers durch abbiegen wahr. besteht aus einer Röhre mit Sinneshaaren (Mechanorezeptoren)
• Geschmackssinn Besonderheiten Bei wasserlebenden Tieren lassen sich Geruch und Geschmack nicht unterscheiden Geschmacksrezeptoren von Insekten sitzen in Sinneshaaren (Sensillen) an den Beinen und auf den Mundwerkzeugen. 
• olfaktorischen Zilien Chemorezeptoren auf der Plasmamembran der Nasenschleimhaus
• 5 Geschmacksrichtungen süß, sauer, salzig, bitter, umami
• Was bestimmt Sehleistung eines Auges? Lage der Photorezeptoren das Vorhandensein von zusätzlichen Strukturen, wie Linsen und abschirmendes Pigment 
• Augentypen Strudelwurm - Pigmentbecherocellus (Richtungssehen) Napfschnecke - Grubenauge (Richtungssehen) Nautilus - Blasenauge (Bildssehen) Weinbergschnecke - Linsenauge (Bildsehen) Insekten, Krebstieren, einige Anneliden) - Komplexaugen (Facettenaugen)
• Pigmentbecherocellen misst die Lichtintensität und die Einfallrichtung des Lichts besteht aus Photorezeptoren - mit Sehpigmenten (Licht in Verveninpulse) und einer Pigmentschichte - lichtundurchlässig, erlaubt die Erkennung der Einfallsrichtung des Lichtes.
• Komplexaugen   bei Arthropoden aus vielen Einzelaugen, die jeweils eine Linse tragen Bewegung und Farbwahrnehmung (auch ultraviolettes Licht und Polarisationsebene) besteht aus bis zu tausend Ommatidien
• Ommatidien eine Einheit eines Facettenauges besteht aus Linse (Cornea und Kristallkegel) mehrere Photorezeptoren Rhabdom ( ist der lichtleitende Achsstab) umhüllt von Pigementschicht
• Blasenauge mit Linse Bild- und Farbensehen Nah- und Ferneinstellung hat Iris, Cornea, Linse die verschiebbar ist, gekrümmte Retina, verschiednen Photorezeptoren mit untershcielicher Empfinlichkeit Everser Augenbau
• Everser Augenbau bei Blasenauge Evers = die Photorezeptoren sind dem Licht zugewandt Licht trifft im Auge zuerst auf die Photorezeptoren die neuronale Ableitung über den Sehnerv erfolgt auf der lichtabgewandten Seite
• Aufbau Säugetierauge Lederhaut (Sclera): derbe äußere Bindegewebsschicht mit der transparenten Hornhaut (Cornea) im vorderen Bereich Kammerwasser Aderhaut (Chorioidea): dünne pigmentierte Schicht, kleides Auge innen aus, bildet auch die ringförmig kontrahierbare Iris (bildet Pupille) Linse bündelt  Licht, Aufhängung über Zonulafasern am Ciliarkörper. Verformung kleine Muskeln Glaskörper Netzhaut (Retina): bildet die innerste Zellschicht, enthält Neuronen und Photorezeptoren Arteria und Vena centralis, Sehnerv
• blinder Fleck = Austritt des Sehnervs
• Photorezeptoren beim Menschen   Stäbchen: zahlreicher, lichtempfindlicher,  Schwarzweißbild, Dämmerungs- und Nachtsehen Zapfen: Farbsehen, weniger lichtempfindlich. in der Nähe Zentrum des Gesichtsfeldes (Fovea) fotosensitive Ganglienzellen: Regelung des Tag-Nacht-Rhythmus 
• Aufbau Retina Neurone: Sehnervenfasern,Ganglienzellen, Amakrinzellen, Bipolarzellen, Horizontalzellen Photorezeptoren: Zapen, Stäbchen, Pigmentepithel
• Rhodopsin   Photopigment  der Stäbchen

back  |  next 1 / 4