Tierphysiologie (Fach) / Blut und respiratorische Proteine (Lektion)
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Zusammensetzung, Funktion
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- Respiratorische Proteine = O2 bindende Proteine, notwendig, weil Sauerstoff schwer löslich in wässrigem Milieu⇒ erhöhen Sauerstoffkapazität des Blutes Hämoglobin (ein Eisenatom) Hämerythrin (zwei Fe-Atome) Hämocyanin (zwei Kupfer-Atome) Myoglobin Metallatom (Eisen oder Kupfer für Valenzwechsel) an Proteine gebunden (meist Histidin) O2 - Bindung reversibel; Oxygenierung
- Zusammensetzung des Blutes 1. Blutplasma 55% Wasser (Lösungsmittel für weitere Stoffe) Plasmaproteine (Immunabwehr, Blutgerinnung, osmotisches Gleichgewicht, pH-Wert): Fibrinogen, Immunoglobin, Albumin Ionen (osmotisches Gleichgewicht, Membranpermeabillität, Pufferung des pH-Werts): Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium, Chlorid, Bicarbonat (HCO3) 2. Hämatokrit (45%) Erythrozyten (rote Blutkörperchen, Transport von Sauerstoff, besitzen in Säugern keinen eigenen Zellkern) Leukozyten (Immunität, Abwehr) Thrombocyten (Blutplättchen)
- Leukozyten Granulocyten Neutrophile: Phagocytose körperfremden Materials Eosinophile: Abwehr von Parasiten Basophile: Ausschüttung von Histamin- Heparinbildung: Gefäßerweiterung; Allergie- und Entzündungsreaktionen) Lymphocyten B-Typ: Entstehung und Reifung im Knochenmark; Antikörper T-Typ: Entstehung im Knochenmark, Reifung im Thymus (Organ des Menschen,das sich in der Pubertät zurückbildet); Antigenrezeptor Monocyten werden zu Makrophagen, effiziente Phagocytose entfernen totes körpereigenes Material (Ameisenallegorie) Antigen Lymphocyten
- Funktion des Blutes Transport von.. Sauerstoff und Kohlendioxid Hormonen Nährstoffen (Kohlenhydrate, Fette, Vitamine, Eiweiße) Abfallstoffen
- Funtkion des Blutes Transport von Nährstoffen (Proteinen, Fetten, Kohlenhydraten und Vitaminen) Abfallstoffen CO2 und O2 Hormonen Thermoregulation Immunabwehr
- Bildung der Blutzellen adulte Säuger: Knochenmark, Fötus: Leber Fisch: Milz
- Hämoglobinanpassungen fötales Hämoglobin mit höherer O2- Affinität (Abgabe des Sauerstoffs des maternalem Blutes) Vögel: höhere O2- Affinität; Höhenanpassung
- Myoglobin O2 - Speicher- und Transportprotein in Muskeln (v.a. in quergestreifter Muskulatur und im Herzen) intrazellulärer Sauerstofftransport klein, mit Eisenporphyrinring
- Kooperativität = Eigenschaft des Blut-Transportproteins, aufgrund von mehreren Untereinheiten die Affinität zu bestimmten Liganden von mehreren Bedingungen abhängig zu machen Hämoglobin ist kooperativ: gibt Sauerstoff an Myoglobin mit höherer Affinität ab Funktionsweise: Untereinheiten mit einander ähnelnden Bindungsstellen beiinflussen sich gegenseitig Positive und negative Kooperation (Positive Kooperation mit alles-oder-nichts-Prinzip) im Hämoglobin beeinflusst die Bindung eines Sauerstoffmoleküls die des nächsten positiv, allerdings binden an anderen Untereinheiten noch Liganden, die negativ kooperativ mit O2 sind
- Bohr-Effekt Säuredruck der Umgebung beeinflusst die Affinität des Hämoglobins zu Sauerstoff saures Gewebe bedingt Sauerstoffabgabe basisches Gewebe (Lunge) bedingt Aufnahme Protonen binden an das Atmungspigment und führen zu Konfromationsänderung desselben Protonen= allosterische Modulatoren
- Root-Effekt gesteigerte Form des Bohr-Effekts niedriger pH führt zu einer verringerten Sauerstoffkapazität des Blutfarbstoffs; sie setzen also sogar wieder Sauerstoff frei: dadurch kann Einfluss auf den pH- Wert des Milieus genommen werden (wird positiver) bei Teleosteer (Knochenfische), einigen Crustaceen und Cephalopoden: dient dem Auftrieb durch Aufpumpen der Schwimmblase
- Temperatur-Effekt abnehmende Sauerstoff-Affinität bei steigender Temperatur Abgabe von Sauerstoff an Muskeln mit erhöhter Wärmeproduktion
- Hämoglobin vier einzelne Hämoglobinketten je mit einer Hämgruppe assoziiert (welches ein O2- Molekül ninden kann) kooperativ wirksam
- MHC (Hämoglobin) = mean corpuscular haemoglobin Mittlerer Hämoglobingehalt eines Erythrozyten
- Hämoglobinkonzentration abhängig von.. Geschlecht Ernährung .. (Individuelles)
- Hypoxie Sauerstoffmangel
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- Anämien normochrome Anämie: Blutverlust (zu wenig Erythrozyten und Hämoglobin) Hypochrome Anämie: weniger Hämoglobin, Erythrozytenbildung nicht gestört. Eisenmangel Hyperchrome Anämie: zu viel Hämoglobin in Erythrozyten. Bildung von E. durch Vitaminmangel gestört
- Hämostase Blutgerinnung fehlende Gerinnungsfaktoren: Hämophilie
- Phagocytose Aufnahme extrazellulärer, fester Partikel durch Zellen
- Monocyten-makrophagen-System Bestandteil des Immunsystems Gesamtheit aller phagocytose- und stoffspeicherungsfähigen Zellen
- Antigen Oberflächenmoleküle der Erythrocytenmembran
- Antikörper Immunoglobin globulär von B-Lymphozyten generiert und sezerniert gegen Antigen gerichtet, binden dort
- Agglutination Verklumpung der Erythrozyten durch Mischen verschiedener Blutgruppen = Antigen-Antikörper-Reaktion verklumpte Erythrozyten fallen aus
- Klonale Selektion = Auswahl und Aktivierung des passenden B-Lymphocyten bei Antigen-Befall (z.B. Virus) Teil des adaptiven Immunsystems Ablauf: mehrere verschiedene spezifische Vorläufer-Zellen der B-Lymphozyten, binden an jeweilige Antigene: Selektion, dann Proliferation (schnelle Zellvermehrung), bzw. Klonierung des aktivierten B-Lymohocyten
- Immunsysteme des Blutes 1. unspezifische Abwehr: angeborenes Immunsystem Phagocytotische weiße Blutzellen antimikrobielle Proteine Entzündungreaktion 2. adaptives Immunsystem Lymphocyten Antikörper
- Immunsystem Verteidigung gegen Viren, Bakterien und Parasiten Abbau "entarteter" Zellen Verteidigungslinie: Haut, Schleimhäute und deren Sekrete Verteidigungslinie: angeborenes Immunsystem Verteidigungslinie: adaptives Immunsystem
- MHC (für alle Körperzellen) major histocampatibility complex ~ Ausweis, dass die Zellen zum Körper gehören MHC 1. Klasse: Ausweis MHC 2. Klasse: Dienstausweis der Immunsystem-Zellen
- Humorale Immunantwort Antigen eines bindet an MHC der 2. Klasse Komplex wird in die Zellmembran eingebaut und ist damit sichtbar für weitere Zellen Anlagerung von Helferzellen (T-Zellen) → Aktivierung der Teilung (Helferzellen) Anlgaerung der T-Zellen an B-Lymphozyt mit denselben MHC-Proteinen Ausschüttung von Citokinen Teilung der B-Lymphocyten Bildung von Antikörper
- zelluläre Immunantwort gegen körpereigenen unerwünschte Zellen infizierte Zelle präsentiert mit MHC 1. Klasse Antigen T- Killerzellen binden an Komplex Ausschüttung von Perforin Lyse der Zellmembran