Biologische Grundfunktionen, die Lebewesen auszeichnen:
1) Metabolismus (primäre Beziehung zwischen Lebewesen = zwischen Beute und Fressfeind bzw. zwischen Konkurrenten um dieselben Ressource) 2) Fortpflanzung misst post hoc den Erfolg der Anpassung/der Art 3) Mutation/ Informationsaustausch (zwischen Lebewesen erhöht die Anpassungsfähigkeit durch Erhöhung der Verschiedenartigkeit der Individuen)
Primärbeziehung zwischen Lebewesen (Jäger und Beute): Investition in die eigene Sicherheit
1) auf Verhalten und Ausstattung beruhende Maßnahmen 2) Zur Abwehr gegen Viren, Bakterien, Viroide, Plasmide und ähnliche Erreger brauchen sie zelluläre Abwehrmechanismen
Wie schnell vermehren sich Bakterien? Wozu führt das?
Schnelle Vermehrung: 20min/Generation Mutationsrate: Entdecken neue Codes, wie es die Beute nur viel langsamer tun kann.
Ausbreitungspotential von Viren in Monokulturen
drastisch erhöht
Genaustausch: Wenn Nucleotide her ein Plasmaröhrchen zwischen Bakterien ausgetauscht werden, ist der Prozess
Parasexuell
Beim parasexuellen Genaustausch tauschen Bakterien .... aus, welche dem Empfänger ... und an die nächste Generation übertragen wird.
nur einen Teil ihrer genetischen Information aus, welche dem Empfänger direkt zugute kommt und an die nächste Generation übertragen wird.
Primärfunktion des Genaustausches:
- durch den Erwerb neuer Möglichkeiten Überlebenschancen erhöhen - durch Weitergabe Verschiedenartigkeit der Individuen erhöhen
Wann ist ein Darmbakterium gegen ein Antibiotikum resistent?
Wenn ein Gen für Antibiotikumresistenz erhalten wird und wenn es das Gen exprimiert.
Definition Vermehrung
Reproduktion von Lebewesen unter Erhöhung der Individuenzahl
Ur-Form der Vermehrung
Zellteilung, bei der zwei Individuen aus einem Elter entstehen. Die Nachkommen sind daher mit dem Elter (- abgesehen von Mutationen -) identisch
Vorteile der ungeschlechtlichen Vermehrung
1) Vorteilhafte Genkombinationen können erhalten bleiben 2) zeitintensive und energiekostende Suche nach Sexualpartnern entfällt 3) Nachteil entfällt, dass die von mir gepflegten Nachkommen nur zum Teil mit mir übereinstimmen
Ungeschlechtliche Vermehrung BEISPIELE: (5Punkte)
1) Teilen von Pilzfäden (Hyphen) - Ansteckung von Fußpilz 2) Höhere Pflanzen: Ableger durch mehrtägiges Feuchthalten von Blättern, Stielen, Ästen (Stecklinge) 3) Quer-/Längsteilung bei Einzellern, einzelligen Algen/Bakterien 4) Sprossung und Abschnürung (Hefe und Seestern): Bei Gefahr werfen Seesterne Arm ab, regenerieren Ihn und aus dem abgeworfenen Arm entsteht neuer Arm --> Kann auch spontan abgeschnürt werden
Ringelwurm-Beispiel der ungeschlechtlichen Vermehrung: (wie heißt die Art? Wie vermehrt er sich?)
der marine Polychaet Auto-lytus prolifer -> Mutertier gliedert am hinterne Ende Jungtier ab. Dieses besitzt eigene Augen, jedoch zunächst über einen Darm verbunden -> Jungtier schnürt sich auch von Zeit zu Zeit vom Stolo (Ausläufer) ab
Vermehrung mit einem Elter beinhaltet also:
Wie sieht die genetische Identität aus?
Welche benutzen Keimzellen, welche nicht?
1) Zellteilung/Trennung b) Bildung von Ablegern/ Abschnürung c) Parthenogese/ Jungfernzeugung. d) Selbstbefruchtung mit gleichen (Iso-) oder verschiedenen (aniso-)Gameten c), d) nutzen Keimzellen -- Genetische Identität ist bei a-c) fast 100Prozent gleich, jedoch ergibt sich bei der Selbstbefruchtung durch Rekombination der Bausätze kleine Abweichungen
Wie grenzt man Fortpflanzung von der Vermehrung ab?
Welche Arten der Vermehrung fallen dann nicht mehr unter Vermehrung?
Vermehrung: Zunahmer der Individuenanzahl ohne Beteiligung von Keimzellen
Welche Arten der Vermehrung fallen nicht mehr unter Vermehrung, wenn man bei Vermehrung von Zunahme "Ohne Beteiligung von Keimzellen" spricht?
- Ungeschlechtliche Fortpflanzung mittels Keimzellen (wäre Fortpflanzung mit einem Elter statt Vermehrung) - Geschlechtliche Fortpflanzung mit zwei Keimzellen (Geschlechtszellen)
Warum gibt es in unserer Fortpflanzung zwei Geschlechter?
Entwicklungs-/Überlebenschancen steigen beim Nachkommen, wenn Ausstattung "nährreich"
Welche Balance ist bei der geschlechtlichen Fortpflanzung wichtig?
zwischen Anzahl und Ausstattung der Nachkommen und dem zur Herstellung notwendigen Aufwand (den energetischen Kosten)
Größe produzierter Keimzellen:
Beim Sporentierchen beide Eltern halbe optimale Keimzellgröße (So klein wie möglich, so groß wie nötig) alle anderen Organismen: unterschiedlich große Keimzellen
Die Wahrscheinlichkeit eine ... Keimzelle zu treffen ist am besten, weil diese am .... sind und deshalb .... auftreten.
Die Wahrscheinlichkeit eine kleine Keimzelle zu treffen ist am besten, weil diese am billigsten herzustellen sind und deshalb am meisten auftreten.
Welcher Mechanismus ist vorhanden, damit kleine Keimzellen sich untereinander gegenseitig vermeiden?
Erkennung von Eizelle, Unter Druck der Spermienkonkurrenz Entwicklung von Beweglichkeit
Welche Keimzellen"großen" setzen sich durch?
kleine Spermien große Eizellen
Was schließt man daraus, dass es 2 Typen von Keimzellen gibt?
NICHT, dass es nur Männchen und Weibchen gibt, aber dass es nur 2 verschiedene Geschlechter geben kann
Nachteile der geschlechtlichen Fortpflanzung mit zwei Eltern:
1. Meine Nachkommen mit mir zu 50% identisch. Ich investiere in die Produktion und Aufzucht von mit mir nur zu 50% identischen Individuen. 2. Die genetische Rekombination kann zum Nachteil werden. 3. Kein Partner, keine Fortpflanzung
Bei Zwei Eltern haben die Keimzellen ...
haploide Chromosomensätze
sexuelle Fortpflanzung mit 2 Eltern kann über 2 mögliche Geschlechterkombinationen entstehen
e) Aus Isogameten, gleichgeschlechtlich (50% g. Id.) f) Aus Anisogameten, zweigeschlechtlich (50% g. Id.)
Vorteile geschlechtlicher Fortpflanzung
hohe Anzahl der Kombinationsmöglichkeiten elterlicher Gene in den Nachkommen
Bei Fischen, Elritzen, Parasiten und Blattläusen kommt es zum Wechsel zwischen zwei- und eingeschlechtlicher Fortpflanzung. Wieso?
Zur Optimierung des Fortpflanzungserfolges, weil der Vorteil der geschlechtlichen Forpflanzng, dass die Anzahl der Kombimöglichkeiten hoch ist, nicht unter allen Bedinungen die Nachteile aufwiegt.
Wovon ist der Wechsel zwischen zwei- und gleichgeschlechtlicher Fortpflanzung abhängig?
1) Eingeschlechtliche Fortpflanzunh und vermehrung ist günstiger unter GUTEN BEDINGUNGEN 2) Sexualität besser unter wechselhaften/ungewissen Bedinungen, wenn auch unter den ungewissen Partner zur Verfügung stehen
Wie wird das Geschlecht festgelegt?
einmalig genetisch über x und y Chromosomen, Festlegung über Umweltfaktoren (phänotypische/modifikatorische Geschlechtsbestimmung)
Wenn sich Chromosomen in Ihrer Größe unterscheiden, spricht man von ...
Wie sieht diese Unterscheidung bei Männchen und Weibchen aus?
Heteromorphen oder Hetero-Chromosomen Weibchen 2 gleich große, Männchen 2 verschieden Große
Wenn beide Chromosomen gleich groß sind, so wie bei der Frau, nennt man sie
Homomorphe Chromosomen
Geschlechterverhältnis bei Menschen vs. bei Reptilien (z.B. Schildkröten, Krokodile)
Bei Menschen 1:1 jedoch bei Tieren bestimmt durch Umweltfaktoren, somit Schwankungen im Mengenverhältnis
Zwitter- Zweigeschlechtliche Individuen: Was ermöglicht Zwittertum?
Selbstbefruchtung ebenso wie Programmmischung wenn sich zwei Zwitter paaren Vorteil: Ohne Partner und mit jedem Artgenossen möglich
Simultanzwitter:
Sind Männchen und weibchen zugleich, haben innere Befruchtung mit Einführung von Spermien (gegenseitig) Beide Partner paaren sich zusätzlih noch mit anderen --> Spermienkonkurrenz im befruchteten Tier
Bei der äußeren Befruchtung werden ... und somit ist ... möglich
Eier getauscht (monogamie möglich)
Sukzessivzwitter können..
ihr Geschlecht im Laufe des Lebens wechseln
Wie nennt man es bei Sukzessiv-Zwittern, wenn sie vom Männchen zum Weibchen wechseln?
Protandrischer Hermaphroditismus
Sukzessiv-Zwitter (Muscheln) wechseln evtl. aus folgendem Grund ihr Geschlecht:
Größe des Individuums unpassend, zb. große Weibchen wegen hoher Fruchtbarkeit im Vorteil, Männchen ist groß, wird dann zum weibchen --> Meist bei Externer Befruchtung
Rigelwürmer: (Geschlecht/ Ursachen)
zu Beginn alle mönnlich, wenn zwanzig Körpersegmente gewachsen, werden sie weiblich, bei Verlust der Segmente, oder wenn Nahrungsmangel oder Veränderung chemischer Zusammensetzung des Wassers --> wieder männlich
Geschlechterwechsel vom Weibchen zum Männchen heißt
Protogyner Hermaphroditismus
