Biologie (Subject) / Sexualbiologie (Lesson)

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• „Red‐Queen‐Hypothese“ Anpassung ist ein ständiger Wettlauf mit der ZeitWettrüsten zwischen Wirten und ParasitenEvolutionäres Wettrennen zwischen Wirten und Krankheitserregern
• Hermaphroditen „Zwitter“ kein Mittelding zwischen Männchen und Weibchenfunktionsfähige Männchen und Weibchen innerhalb eines Individuums.Bildung von Eizellen und Samenzellen.
• Simultanzwitter: Bildung männlicher und weiblicher Keimzellen erfolgt simultan
• Sukzessivzwitter: Bildung männlicher und weiblicher Keimzellen erfolgt hintereinander(protogyn oder protandrisch)
• Voraussetzung für Sexualität Existenz von Gameten
• Isogamie Die Geschlechtszellen, die sich vereinigen sind gleich
• Anisogamie Geschlechtszellen, die sich vereinigen sind unterschiedlich.kleine hoch mobile Spermiengroße nährstoffreiche, wenig mobile Eizellen
• Oogamie Sonderform der AnisogamieUnbeweglicher Makrogamet (Eizelle)mobiler Mikrogamet (Spermium)Mikrogamet sucht aufgrund chem.Anlockung immobilen Makrogameten
• Was versteht man nun unter Geschlecht? „Existenz von unterschiedlichen Gameten“
• Kosexualität Geschlechtsorgane beider Geschlechter sind in einem OrganismuslokalisiertBildung von Zwittern, MonözieFindet sich in der Tier‐ und Pflanzenwelt
• Diözie Geschlechtsorgane eines Geschlechts auf einen OrganismusbeschränktExistenz von zwei getrennten Geschlechter
• Geschlechtsdifferenzierung Unter Geschlechtsdifferenzierung versteht man eine Kaskade von genetisch und hormonell gesteuerten Ereignissen im Zuge derer sich die indifferente Gonade in Ovarien oder Testes entwickelt. Darüber hinaus erfolgt die Ausbildung des sekundären SexualdimorphismusGeschlechtsdifferenzierung ist ein langwieriger und vielschichtiger Vorgang mit vielen „Fehlermöglichkeiten“Die Voraussetzung für Geschlechtsdifferenzierung ist dieGeschlechtsdeterminierung
• Geschlechtsdeterminierung Unter Geschlechtsdeterminierung versteht man jenen Auslöser, der dieGeschlechtsdifferenzierung in Gang setztGeschlechtsdeterminierung führt zur physischen Separationverschiedener Individuen die in der Lage sind weibliche oder männlicheGameten zu bilden zwei Möglichkeiten zur Geschlechtsdeterminierung: Genetische oder chromosomale Geschlechtsdetermination (basiert auf genetischen Unterschieden zwischen den Geschlechtern) Modifikatorische Geschlechtsdetermination (basiert auf exogenen Faktoren z. B. Temperatur)
• Formen der Geschlechtsdeterminierung Genetische Geschlechtsdeterminerung:Haplodiploide Geschlechtsdeterminierung z.B. Staatenbildende HymenopterenGonosomale GeschlechtsdeterminerungExistenz von Geschlechtschromosomen (Fischen, Vögel, Säugetieren)Geschlechtsdeterminierende Transkriptionsprozesse:Phänotypische Geschlechtsdeterminierung bei Reptilien
• Genotypische Geschlechtsbestimmung Ein Schaltergen, das auf einem Geschlechtschromosom lokalisiert ist induziert Geschlechtsdifferenzierung unabhängig von UmweltfaktorenBei placentalen Säugetieren und Beuteltieren befindet sich das SRY Gen für die Testes‐Entwicklung am kurzen Arm des Y‐Chromosoms Bei Abwesenheit des SRY‐Gens entwickeln sich OvarienSteroidhormone spielen bei der genotypischen Geschlechtsdeterminierung ebenfalls eine RolleGenotypische Geschlechtsdeterminierung setzt die Existenz von Geschlechtschromosomen vorausVerschiedene Systeme von Geschlechtschromosomen
• Phänotypische Geschlechtsdeterminierung Umweltfaktoren für die Determination verantwortlich (environmental sex determination ESD)Die Umweltfaktoren werden über Kontrollgene wirksam, die die Entwicklung in weibliche oder männliche Richtung lenken. Temperature dependent sex determination, TSD:Bei Reptilien entscheidet die Inkubationstemperatur, bei der die Eierbebrütet werden, über das Geschlecht.Auch bei der phänotypischen Geschlechtsdeterminierung spielenSteroidhormone (Östrogene) eine bedeutende Rolle. Aktivität desEnzyms Aromatase steigt mit steigender Temperatur. Aromatisierungvon T zu E2 Hormonal dependent sex determination (HSD):Hormone und Pheromone induzieren Geschlechtsdifferenzierung (z.B.Igelwürmer)
• Primäre Geschlechtsmerkmale (‐organe): Strukturen die für eine erfolgreiche Reproduktion essentiell sindsind geschlechtsspezifischBilden sich bereits intrauterinAbweichungen können mit Sterilität assoziiert sein
• Sekundäre Geschlechtsmerkmale Sind geschlechtstypischKeine klare Trennung in weiblich – männlich möglichFür eine erfolgreiche Reproduktion nicht essentiell aber damit assoziiertBilden sich während der Pubertät und Adoleszenz
• Weibliche Geschlechtsorgane Innere Geschlechtsorgane:Ovarien (Eierstöcke) paarig angelegtTuben (Eileiter) paarig angelegtUterus (Gebärmutter)Vagina (Scheide) Äußeren Geschlechtsorgane:große und kleine SchamlippenClitorisScheidenvorhof
• Ovarien (Eierstöcke) Grenze zwischen großem und kleinem BeckenFixierung durch BänderstrukturenForm und Größe von MandelnGewicht: etwa 14g Funktion:Heranreifung und Bereitstellung von EizellenHormonproduktion (Östrogene, Gestagene) Unterscheidung:in eine Mark‐ und eine RindenschichtMark: Verlauf der Blutgefäße Rinde: Ort der Eizellreifung
• Tuben (Eileiter) 10 bis 15cm lange Muskelschläuche, die innen mit Schleimhaut mit vielen Drüsenzellen ausgekleidet sindBeginnen mit fransiger, trichterförmiger Öffnung in der Höhe des Ovars (Ampulle)Münden an den Tubenwinkeln in den Uterus (Isthmus tubae)Eizelle wandert nach Eisprung durch die Tube (Ovidukt) zum UterusBefruchtung findet meist in den Tuben stattBefruchtete Eizelle wird durch Muskelperistaltik der Tuben zum Uterus transportiert
• Uterus (Gebärmutter) „Fruchthalter“ in der SchwangerschaftForm und Größe einer BirneMan unterscheidet: Uteruskörper Uterushals (Cervix uteri) endet am „Muttermund“ 3‐schichtiger Aufbau: Perimetrium: Abgrenzung zur Bauchhöhle Myometrium: glatte Muskulatur („Wehen“) Endometrium: Schleimhaut, zyklische Veränderungen, hier nistet sich die befruchtete Eizelle ein
• Vagina Weibliches Begattungsorgan 10cm langer dünnwandiger Schlauch mit schwacher Muskelschicht Reicht von Scheidenvorhof bis zur Portio vaginalis der Gebärmutter Zyklusabhängige Veränderungen des Epithels Schleimproduktion durch Drüsen im Gebärmutterhals Saures Milieu (pH 4‐4.5) durch Milchsäurebakterien, die abgestoßene Epithelzellen zu Milchsäure umsetzen Saures Milieu ist wirksame Schranke gegen das Eindringen von Krankheitserregern und Keimen
• äußere Geschlechtsorgane Scheidenvorhof:In den Scheidenvorhof münden Harnröhre Vagina Vorhofdrüsen Schamlippen (Labien)Begrenzen den ScheidenvorhofClitoris
• Primäre männliche Geschlechtsorgane Innere Geschlechtsorgane:Testes (Hoden)Epididymis (Nebenhoden)Ductus deferens (Samenleiter)SamenbläschenProstata Äußere Geschlechtsorgane:PenisScrotum (Hodensack)
• Testes (Hoden) Keimdrüsen des MannespflaumengroßLiegen im Hodensack (Scrotum)Funktion:Samenzellreifung in den Sertolizellen (exokrine Funktion)Hormonproduktion in den Leydigschen Zellen (endokrine Funktion)Descensus:„Abrutschen“ der Hoden in den Hodensack (scrotum) der Hodenerfolgt am Ende der Fötalzeit, dadurch niedrigere Temperatur (zuhohe Temperatur würde Samenzellreifung stören)
• Epididymis (Nebenhoden) Sitzt dem Hoden schweifartig aufDient als SamenspeicherUnterteilt sich in Nebenhodenkopf Nebenhodenkörper Nebenhodenschwanz Im Nebenhodenschwanz geht der Nebenhodengang in den Samenleiter über Transport der Spermien durch den Nebenhoden dauert 10‐12d , wobei eine Ruhigstellung in sauren Milieu erfolgt
• Ductus deferens (Samenleiter) Transportweg der Spermien beim Samenergussetwa 50‐60cm lang1.5cm dicke glatte Muskelschicht (ermöglicht Kontraktionen)Mündet in die Harnröhre
• Samenbläschen Samenbläschen münden in den Samenleitersind dünnwandige Drüsen produzieren leicht alkalisches proteinreiches Sekret, das Spermien beweglich macht und Fruktose enthält (Energielieferant für die Spermien)
• Prostata (Vorsteherdrüse) kastaniengroße Drüse, besteht aus 30‐50 Einzeldrüsen Hohe Karzinomgefahr mit steigendem Alter Ausführgänge münden in die Harnröhre Bildet saures, dünnflüssiges Sekret mit zahlreichen Enzymen, Immunglobulinen und Prostaglandinen
• Spermin Proteinfördert die Beweglichkeit und Befruchtungsfähigkeit derSpermien
• Cowpersche Drüsen erbsgroßproduzieren schwach alkalische Sekrete
• Hodensack (Scrotum) Hülle für Hoden
• Penis: Männliche Begattungsorgan Besteht aus: Peniswurzel und Penisschaft Eichel (Glans penis) Vorhaut (Präputium) 3 Schwellkörpern, die Erektion ermöglichen
• Endokrinologie Lehre von den Hormonen
• Welche Hormondrüsn sind für die Sexualbiologie relevant? Gehirn Hypothalamus Hypophyse Epiphyse SchilddrüseGonadenNebennierenExtra‐ovarielle Östrogensynthese
• Wie werden Hormorne transportiert? Übers BlutMittels Transporterproteine (z.B. Albumine, Globuline)Hormonmoleküle werden in membranbegrenzte Vesikel eingeschlossen
• Biochemische Einteilung von Hormonen Peptid/Protein Hormone Steroidhormone Aminosäurederivate
• Peptid/Protein Hormone Bestehen aus Aminosäurenbinden sich an Oberflächenrezeptoren der ZielzellenKönnen nicht in die Zielzelle eindringenBenötigen einen second messager
• Steroidhormone Leiten sich vom Cholesterin abKönnen in Zielzellen eindringenRezeptoren befinden sich im Zellinneren
• Aminosäurederivate Leiten sich von Aminosäuren ab
• Fettlösliche Hormone Fettlösliche Hormone z.B.Steroidhormone durchdringen die Zellwand Hormone binden sich aninternen Rezeptor Kein sekundärer Botenstoffnotwendig
• Nicht fettlösliche Hormone Nicht fettlösliche Hormone (Peptidhormone) können die Zellmembran nicht durchdringen die spezifischen Rezeptoren sitzen außen auf der Zellmembran außerhalb der Zelle wird ein Hormonrezeptorkomplex gebildet eigentliche Wirkung in der Zelle wird von einem second messager (z.B. Calcium, Adenosinmonophosphat) ausgelöst
• Hierarchie des Hormonsystems Hormonelle Steuerung (auch in Organen) erfolgt unter Kontrolle des Gehirns Neurosekretorische Zellen des Hypothalamus verarbeiten Reize Dies führt zur Hormonausschüttung in die Blutkapillaren der Eminentia mediana Hormone gelangen zur Hypophyse Diese setzt Hormone frei, die auf nach geordnete Drüsen wirken
• Hormonachsen Hypothalamus‐Hypophysenachse Hypothalamus‐Hypophysen‐Gonadenachse Hypothalamus‐Hypophysen‐Nebennierenrindenachse Hypothalamus‐Hypophysen‐Schilddrüsenachse
• Hormone des Hypothalamus Releasing Hormone (RH) Lösen weitere Hormonausschüttungen aus Inhibiting Hormone ( IH)Stoppen weitere Hormonasschüttungen
• Hypophyse Hypophysenhinterlappen (Neurohypophyse) HirnteilAbgabeorgan für Hormone des Hypothalamus (Oxytocin, Antidiuretisches Hormon) Hormone gelangen über Nervenbahnen zur Neurohypophyse Hypophysenvorderlappen (Adenohypophyse) Drüsenteil Freisetzung von Hormonen durch hypothalamische Steuerung
• Hormone der Adenohypophyse (HVL) Effekthormonewirken direkt ohne Zwischenschaltung einer nachgeordneten Hormondrüse Glandotrope Hormonewirken auf nachgeordnete Hormondrüse und lösen Hormonsekretion aus
• Hypothalamus‐Hypophysen‐Schilddrüsenachse HypothalamusFreisetzung TSH RH AdenohypophyseFreisetzung von TSH SchilddrüseFreisetzung von Thyroxin (T4) und Trijodthyronin (T3)
• Hypothalamus‐Hypophysen‐Nebennierenachse HypothalamusSetzt Adrenocorticotropes Hormon RH frei AdenohypophyseSetzt ACTH frei NebennierenrindeSetzt Cortisol frei

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