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Zoologie (Fach) / VO 4 (Lektion)

Biologie

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  • Welche verschiedene Bewegungsmechanismen gibt es bei Tieren? Amöboide Bewegung, Cilien- und Flagellenbewegung, Hydroskelett-Muskelsysteme, Skelett-Muskelsysteme
  • Welche Organismen verwenden die amöboide Bewegung? Wie funktioniert sie? Auf Einzeller und einzelne Zellen in Tieren (z. B. Makrophagen) beschränktBewegungsmechanismus durch räumlich und zeitliches Zusammenspiel vonPolymerisation und Depolymerisation von Aktinfilamenten unterhalb der Zellmembranund anschließender Actin-Myosin-InteraktionBewegung durch Vorschieben von Pseudopodien bzw. Filopodien (Zellfortsätzen)unter Einsatz von Actinfilamenten und ATPNachziehen durch Myosin-Actin-Interaktion
  • Bewegung durch Cilien, Geißeln und Flagellen? Wie funktioniert der Bewegungsorganismus und welche Organismen werden ihn? Cilien und Geißeln bilden Fortbewegungsapparat vieler Einzeller, kleiner Vielzeller und Spermien; und dient zur Erzeugung von Flüssigkeitsströmen im Körper großer vielzelliger Tiere   Cilien und Flagellen (Geißeln) haben gleichenAufbau und Durchmesser, aberunterschiedliche Länge Cilien: 5-15 μm lang und oft in großer Dichteauf einer Zelle; gestreckter Abschlag,gekrümmter Rückschlag Flagellen (= Geißeln): 50-500 μm lang und ingeringer Zahl auf einer Zelle; oft 3-dimensionale, schraubenförmigeSchlagbewegung   Bewegungsmechanismus: MotorproteinDynein bewegt sich entlang an Mikrotubulinunter Einsatz von ATP
  • Wie ist der Bauplan der Bewegung von Flagellen und Cilien? 9+2-Aufbau d.h. 9 Mikrotubuli-Paare im Kreis um zentrale 2 Mikrotubuli
  • Beispiele für Skelett-Muskel-Systeme? Elastische Systeme und Hydroskelett-Muskelsysteme Nematoden: Längsmuskulatur elastische Körperdecke als Antagonisten Cnidaria (Meduse): Ringmuskelzellen kontrahieren Hohlraum; elastischeMesogloea als Antagonist Annelida: Hautmuskelschlauch, flüssigkeitsgefüllte Segmente als Antagonist   Muskeln setzen am Exo- oder Endo-Skelett an und haben meist antagonistische Muskeln Arthropoden:Skelettmuskeln setzen am Exoskelett an Segmentale Muskel-Anordnung Oft in bestimmten Körperabschnitten z. B. Flugmuskulatur bei Insekten im Thorax Vertebrata:Skelettmuskeln setzen am Endoskelett an Ursprünglich segmentale Anordnung Bewegung der Extremitäten bzw. Flossen führt zur Fortbewegung
  • Grundtypen von Muskelgeweben bei Wirbeltieren? Glatte Muskulatur: innere Organe, nicht trainierbarspindelförmige Zellen, 1 Zellkern; bei Wirbeltieren: langsame Kontraktion, nicht ermüdbar, nicht willentlich steuerbar (z. B. Darmperistaltik) Skelettmuskel: ganzen Körper, trainierbar vielkernige Zellen, Streifenmuster; bei Wirbeltieren: schnelle Kontraktion, ermüdet, willentlich steuerbar (z. B. Beinmuskeln), neurogene Steuerung Herzmuskel: Kreislauforganebei Wirbeltieren: 1 Zellkern, Streifenmuster,autonome Kontraktion,myogene Steuerung
  • Wie läuft der Kontraktionszyklus beim Muskel ab? 1. Myosinkopf klappt um und bindet anActinfilament,2. Myosinkopf winkelt ab und bewegt Actin-Filament,3. ATP-Bindung löst Myosin vom Actinfilamentund geht in Ausgangskonfiguration
  • Wie wird die Kontraktion im Muskel ausgelöst? Synaptische Endigung eines Nerven überträgt Nervenimpuls auf eine Muskelfaser oder Muskelzelle Auslösung einer Muskelkontraktion durch Übertragung eines Nervenimpulses (Aktionspotenzial) Calcium-Ionen aus ER freigesetzt Myosin- und Actinfilamente gleiten ineinander und kontrahieren dieMuskelfaser
  • Wie lauten die Funktionelle Typen der Skelettmuskeln? nach Kontraktionszeit (= Zeit bisErreichen des Kraftmaximums):Typ 1 Lange Kontraktionszeit „langsame“Muskelfaser, ermüdungsresistentTyp 2 Kurze Kontraktionszeit „schnelle“Muskelfaser, ermüdungsresistent oderermüdbar
  • Was ist die Aufgabe der Nervenzellen? Nervenzellen (Neurone): auf Erzeugung, Weiterleitung und Übertragung von elektrischen Impulsen (Erregung) spezialisierte Zellen. Steuerung des Körpers, Leitung und Übertragung von Nervenimpulsen(= Ionenstrom u. Depolarisation der Zellmembran) Wesentlich für Bewegung durch Muskulatur, Funktion der Sinnesorgane,Interaktion und Verhalten der Tiere
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  • Was macht der Reflexbogen und wie funktioniert er? Ein Reflexbogen steuert viele automatische BewegungsabläufeReflex erzeugt rasche unwillkürliche Bewegung auf Reiz durch einfachennervösen Schaltkreis   1. Nervenimpuls durch Dehnungsreiz im Muskel ausgelöst 2. Sensorisches Neuron leitet Impuls zu Motorneuron 3. Löst Kontraktion des Streckermuskels aus und hemmt Beuger
  • Wie ist das Nervengewebe aufgebaut? Nervengewebe aus Nervenzellen aufgebaut, die stark verzweigt sind undüber Ausläufer mit einander verbunden sind und von verschiedenen Stütz- und Versorgungszellen unterstützt werden. Neurone aus Zellkörper mit Zellkern (meist in Ganglien) und Dendriten sowie +/-lange Ausläufer (Axone) bilden Nerven mit Synapsen an feinsten Verzweigungen zur Übertragung der Nervenimpulse auf andere Neurone oder Muskeln Gliazellen: Stütz-, Versorgungs-, und Isolationsfunktion (Beschleunigung der Nervenimpulse durch Myelinscheiden)
  • Wie ist die Nervenzelle aufgebaut? Nervenzellen (= Neuron) besteht aus verschiedenen funktionellen Abschnitten Dendriten zur Aufnahme neuronaler Erregung oder Hemmung; Zellkörper summiert Potenziale und Axon mit synaptischen Endigungen zur Impulsübertragungdurch Neurotransmitter. Synaptische Endigung wandelt elektrischesMembranpotenzial in chemischen Reiz um, der wiederSpannungsänderung der Membran in der folgendenNervenzelle auslöst
  • Welche 3 funktionellen unterschiedlichen Neurone gibt es? Sensorische Neurone leiten Information von Sinnesorganen ins Zentrum (afferente Neurone)   Interneurone verschalten zwischen Nerven und bilden lokaleSchaltkreise Motorneurone übermitteln Impulse vom Gehirn zu Muskeln oder Drüsen (efferente Neurone)
  • Wie entsteht ein Aktionspotential in der Membranschicht der Nervenzelle? 1. Ruhezustand: Membranpotenzialdifferenz etwa -70 mV 2. Depolarisierung durch Einströmen von Na-Ionen 3. Aktionspotenzial kehrt Membranpotenzial in etwa +50 mV um 4. Repolarisierung: Na-Ionen-Einstrom blockiert, K-Einstrom 5. Herstellung des Ruhezustandes führt zu Aktivierbarkeit dieses Abschnitts der Membran
  • Wie groß kann die Leitungsgeschwindigkeit bei Neuronen sein.Wie kann sie erhöht werden? Größte Leitungsgeschwindigkeit in „Riesenfasern“ (Durchmesser ~1 mm)bei 30 m/sec und bei Wirbeltieren mit Myelinscheiden bei etwa 30 m/sec(maximal 120 m/sec) Erhöhung der Leitungsgeschwindigkeit durch größeren Faserdurchmesseroder sprunghafte Reizleitung d.h. saltatorische ReizleitungDepolarisierung springt von Ranvier‘schem Schnürring zum nächsten
  • Worüber werden Nervenimpulse übertragen? Synapsen
  • Bei welchen Tiergruppen ist die Konzentration und Zentren des Nervensystems am Vorderende des Körpers Insekten Chordata Weichtiere
  • Welche Tiergruppen haben um den Mund die Zentren des NS? Plattwurm Ringelwurm
  • Welche Tiergruppe hat Nervennetz ohne Zentren? Nesseltiere
  • Welche Tiere haben radiäres Nervennetz ohne Zentrum? Stachelhäuter
  • In welcher Hirnregion läuft die Bewegungskoordination, Erlernen von Bewegungsabläufen ab? Kleinhirn (Cerebellum) bes. groß beiVögeln:
  • In welcher Hirnregion läuft die Homöostase, Austausch PNS u. ZNS; ab? Hirnstamm (Rautenhirn, Mittelhirn,Pons, Medulla oblongata
  • In welcher Hirnregeion läuft die unbewusste Körperleistungen, Emotionen, Körpertemperatur, Hormondrüsen, Zyklussteuerung, innere Uhr, usw. ab? Zwischenhirn (Thalamus,Hypothalamus, Epiphyse):
  • Wo ist die Region für das Kurz sowie das Langzeitgedächtnis? Kurzzeitgedächtnis: SchaltzentrumHippocampus Langzeitgedächtnis: Neubildung vonVerknüpfungen im Cortex desGroßhirns; synaptische Verbindungendauerhaft angelegt
  • In welcher Hirnregion findet die Informationsverarbeitung und Interpretation, bewusste Körperleistungen, Gedächtnis- und Lernzentren, Sinneswahrnehmungen statt? Großhirn (Großhirnrinde bes. großbei Primaten):

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