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Biologie (Fach) / Tierphysiologie (Lektion)

Theorie

Diese Lektion wurde von Kathabel erstellt.

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  • Frage nach ultimaten Ursachen Welchen Einfluss auf die Fitness hat ein Verhalten oder eine Eigenschaft eines Tieres?
  • Frage nach proximaten Ursachen Wie funktionieren die Mechanismen die Verhalten und Eigenschaften zugrundeliegen?
  • Mechanismen des Verhaltens und der Körperfunktionen (5) Fortbewegung (z.B. Muskelaktivität, Flugmechanismus) Reizaufnahme + Verarbeitung (z.B. Sehen, Gedächtnis) Energieerzeugung (z.B. bei der Reproduktion) Regelung von Verhalten + Körperfunktionen (z.B. durch Hormone) Verdauung, Wasserhaushalt, Kreislauf, Atmung
  • Welchen Nutzen haben tierphysiologische Studien? (3) Einblick in menschliche Physiologie Physiologische Prinzipien für technische Anwendungen nutzen („Bionik“) Wissenschaftliches Interesse
  • Drei untergegliederte Bereiche der Tierphysiologie nach Funktionen des Körpers Muskelphysiologie Neuro- und Sinnesphysiologie vegetative Physiologie
  • Teilgebiete der Tierphysiologie unter versch. Betraachtungsweise Zellphysiologie Ökophysiologie Entwicklungsphysiologie vergleichende Physiologie Evolutionsphysiologie
  • Haupt-Mechanismen des Stoff- und Gasaustausches Energie muss den Organismen (Pflanzen und Tieren) von außen zugeführt werden !
  • Typ der Energieaufnahme der Pflanzen und der Tiere Pflanzen: Autotroph (Baustoffe aus anorganischen Stoffen) Tiere: Heterotroph (Baustoffe aus organischen Stoffen)  
  • Wozu benötigen Tiere Nahrung aus der Umwelt? Energie für Muskelaktivität, Temperaturregulation, Nervenaktivität zur Gewinnung der molekularen Bausteine für Erhaltung, Wachstum und die Fortpflanzung
  • Gasaufnahme und -abgabe bei Tier Aufnahme von O2 und Transport zu den Zielgeweben Zellatmung Abgabe von CO2
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  • Austauschprozesse bei Einzellern Diffusion, Endocytose
  • Austauschprozesse bei einfachen Mehrzellern Zellspezialisierung, Oberflächenvergrößerung, Mechano- und Chemorezeptoren
  • Austauschprozesse bei komplexen Mehrzellern Verdauungssystem Kreislaufsystem Atmungssystem Exkretionssystem
  • Optimierung von Austauschprozessen (3) Verlagerung von Austauschflächen in den Körper Große Oberfäche Regulierbarer Transport:
  • Grundlegende Prinzipien von Austauschprozessen  feste Stoffe, Gase oder auch Wärme ausgetauscht  passiv: entlang Konzentrationsgradient aktiv: gegen Konzentrationsgradient
  • Osmolarität = Gesamtkonzentration an gelösten Teilchen (in mmol/l oder mosm/l)
  • Gegenstromaustauscher Typen Gleichlaufendes Austauschsystem Gegenstrom-Austauschsystem
  • Aufgaben der Niere Extraktion von Schadstoffen aus dem Blut Osmoregulation Regulation pH-Wert
  • Ammoniak NH3
  • giftige produkte des Stoffwechsels (3) Harnstoff Ammoniak Harnsäure
  • Bowman-Kapsel Ultrafiltration Reabsorption Sekretion Exkretion
  • Ultrafiltrationsschritt in der Bowman-Kapsel Wasser und sämtliche kleine Moleküle werden durch Blutdruck aus Blutkapillaren in Exkretionstubulus gepresst
  • Reabsorption im proximalen Tubulus Nährstoffe und Großteil der Salze (v.a. NaCl) werden zurück in die Blutbahn überführt, Schadstoffe bleiben im Exkretionstubulus
  • Harnkonzentrierung in der Henle-Schleife im Nierenmark Rückgewinnung von H2O und NaCl + Konzentrierung der Schadstoffe Grundprinzip: Bereich hoher Osmolarität wird erzeugt (innere Markzone)
  • physikalische eigenschaften von wasser und luft als lebensraum (4) O2 Gehalt Dichte/ Viskosizität Wärmeleitfähigkeit Verfügbarkeit H2O Salzgehalt
  • Atmung bei Tier generell (3 Stichworte) Diffusion von Gasen (O2, CO2) zwischen Atemmedium (Luft oder Wasser) und Körperzellen (z.B. Erythrozyten) an respiratorischer Oberfläche
  • Atmung bei Tier funktioniert durch (3) kurze Diffusionswege große respiratorische Oberfläche Konzentrationsgefälle
  • Vor- und Nachteile der Atmung in Luft + viel O2 (20 Vol.-% ) + rel. konstante O2 -Konz. + leicht beweglich + Diffusion schnell - Wasserverlust
  • Vor- und Nachteile der Atmung in Waser - wenig O2 (1-10 mg/l)- variable O2 -Konz. (v.a. Temp.abh.)- schwer beweglich (viskos)- Diffusion langsam+ kein Wasserverlust (Süßwasser)
  • Regulierer nutzt Mechanismen, um inneren Zustand bei Veränderung der Außenbedingung konstant zu halten
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  • Konformer Wechsel des inneren Zustandes bei Veränderung der Außenbedingung
  • Homöostase Fähigkeit von Tieren, ihr inneres Milieu zu kontrollieren
  • Wo befindet sich der Sensor des Temperatur-Regelkreises ? Sensor für Körperkerntemperatur im Hypothalamus
  • Es gibt drei Arten der Signalübermittlung in physiologischen Regelkreisen 1.Neuronale Signalleitung2.Hormone3.Neurohormone und Neuromodulatoren
  • Hormone Substanzen, die zumeist von spezialisierten Geweben (endokrine Drüsen) in die Blutbahn abgegeben werden, und als Signalstoffe in ihren Zielzellen eine Antwort auslösen
  • Neurohormone Hormone, die von Teilen des Nervensystems gebildet werden
  • PTTH Prothorakotropes Hormon
  • JH Juvenilhormon
  • REziaufnahme durch Sinneszelle (7) -Muskelspindel •Tastrezeptor (Haut)•Haarsinneszelle (Innenohr)•Photorezeptor (Netzhaut des Auges)•Chemorezeptor (Nase, Zunge)•Temperatursensor (Haut)•Elektrorezeptoren
  • Welche Zelltypen sind elektrisch erregbar? (5) Nervenzellen (Neurone)SinneszellenMuskelzellenGliazellenOocyten
  • Stäbchen viel Rhodopsin hohe Gesamtanzahl in der Retina konvergente Verschaltung sehr lichtempfindliches System
  • Zapfen weniger Sehpigment als Stäbchen Dichte in der Fovea sehr hoch, ansonsten niedrig z.T. 1:1 Verschaltung mit nachgeschalteten Neuronen verschiedene Zapfen-Typen (Mensch: 3) mit unterschiedlicher Wellenlängen-Empfindlichkeit hochauflösendes System mit Farbunterscheidung
  • Schichtung der Retina (3), Besonderheit der Fovea -Ganglienzellschicht -Innere körnerschicht -äußere körnerschicht   Fovera: hauptsächlich Zapfen
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