Biologie (Fach) / Steop 1, Zoologie 2013/14 (Lektion)

Muskel- u. Nervengewebe, Sinnesorgane, Verdauungsorgane, Kreislaufsysteme-Atmungsorgane, Fortpflanzung u. Entwicklung

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• Verdauung Fett (Mensch) Fett emulgiert durch Gallensäure (von Leber porduziert aus Gallenblase über Ductus choledochus ins Duodenum abgegeben) Enzym Lipase spaltet Fett in Darmepithel aufgenommen, an Chylomikrone gebunden an Lymphsystem zur Leber transportiert
• Verdauungstrakt Wasserfloh Nahrungspartikel werden aus dem Wasser mit Beinen gefiltert Aufnahme in den Vorderdarm, Verdauung und Resorption im Mitteldarm, Enddarm Kotbildung und -abgabe durch After
• Enzyme für Kohlenhydratabbau Amylase (Speicheldrüsen, Pankreas) Cellulase (Mikroorganismen im Dünndarm) Glykosidasen (spalten Oligosaccaride, Pankreas) Disaccharidasen (Dünndarm, z. B. Maltase, Sucrase, Lactas, spalten Disaccharide)
• Enzyme zum Proteinabbau Endopeptidasen spalten innerhalb von Proteinen, sind proteinspezifisch Pepsin (Magen) (entsteht durch Pepsinogen unter Einwirkung von HCl) Trypsin (Pankreas) (spaltet Argginin und Lysin) Chymotrypsin (spaltet Tryptophan, Tyrosin, Phenylalanin) Kathepsine Exopeptidase (spalten entständige Aminosäuren ab, unspezifisch Di und Tripeptidasen (Pankreas, Duodenum)
• Dickdarm (Mensch) dient der Wasserrückgewinnung/Wasserabsorption durch Eindickung des Darminhaltes enthält Symbiontische Mikroorganismen  (spalten komplexe Kohlenhydrate und Proteine durch Fermentation zu Laktat, Fettsäuren (durch Diffusion aufgenommen) und einige Vitamine werden auf diese Art produziert.
• Destruenten Lebewesen die organisches Material zu anorganischem Material umbauen z. B. Mistkäfer, Pilze,etc.
• Verdauungstrakt Wiederkäuer (Kuh) Ösophagus mündet in Pansen (Rumen) und Netzmagen (Reticulum) (Beginn Verdauung Cellulosereicher Nahrung, mithilfe von symbiontischen Prokaryonten und Protisten) regelmäßiges Hinaufwürgen  und nochmaliges Zerkauen der Nahrung Blättermagen (Omasum) Wasser Entzug der Nahrung Labmagen (Abomasum): mit Mikroorganismen angereicherte Nahrungsklumpen werden enzymatisch verdaut Ein großer Teil der Nährstoffe stammt nicht vom Gras, sonder von den symbiontischen Mikroorganismen aus den Mägen.
• Ernährung durch Symbiose mit Pilzen Ameise füttert Pilz mit Blättern Frißt Fruchtkörper = indirekter Herbivor
• Riftia pachyptila (Annelida), lebt an hydrothermalen Quellen mit hoher Schwefelkonzentration lebt in Symbiose mit schwefeloxidierenden Bakterien (sitzen in Trophosom) und erhält von ihnen Kohlenstoff besitzen keinen Darmtrakt und ernähren sich ausschließlich von Mikroorganismen,
• Protonephridien sind verzweigt innere Kanälchen (Tubuli), deren Hauptaufgabe in der Osmoregulation besteht Vorkommen: Plathelminthes, Larven der Annelidae, u.a. Nichtwirbeltieren
• Aufbau Protonephridien am Ende eines Kanals sitzenTerminalzellen, die ein Cilienbündel (Wimpernflamme) besitzen, die in den Kanal hineinragen. Das Schlagen des Cilienbündels erzeugt einen Unterdruck, durch den Wasser mitgelösten Stoffen aus der interstitiellen Flüssigkeit in das Kanalsystem gelangt. Ableitung erfolgt über die Kanäle zu den Körperöffnungen.
• Aufgabe Osmoregulation Aufrechterhaltung des Gleichgewichts zw. Aufnahmen und Abgabe von Wasser und gelösten Stoffen im Körpert steuer die Konzentration der gelösten Substanzen im Körper
• Stoffwechselprodukte Kohlendioxid, Wasser, Stickstoffhaltige Substanzen (stammen von Proteinen und Nucleinsäuren) (z. B. Ammoniak Harnstoff, Harnsäure)
• Metanephridien Exkretionsorgan bei vielen Anneliden (z.B. Regenwürmer) in jedem Körpersegment. besteht aus:  Nephrostom Tubulus (Rückgewinnung von Substanzen) Harnblase ("Sammelplatz" geben harn in Nephroporus) Nephridialporus (bewimperter Trichter - öffnet sich ins Coelom) Bewimperte Zellen saugen Coelomflüssigkeit an und filtern diese (d.h. Ultrafiltration). Große Moleküle an den Poren der extrazellulären Matrix der Zellen zurückgehalten.
• Malpighi-Gefäße Exkretionsorgan für stickstoffhaltige Abfallprodukte bei Insekten Funktion bei der Osmoregulation entspringen an der Grenze zwischen Mittel- u. Enddarm. sind blind geschlossenen Gefäße ragen in den Körperhohlraum nehmen Primärharn durch aktive Transportprozesse auf. geben den Primärharn in den Enddarm weiter, wo Reabsorption von Ionen, org. Substanzen u. Wasser stattfindet und Harnsäure gebildet wird besteht aus Hauptzellen und Sternzellen
• Aufbau eines Exkretionsorgans bei Säugetieren • Exkretionsorgane bestehen aus: Blutkapillare  Tubulus =röhrenförmiges Bauelement,  besitztTransportepithelien , mit  Gegenstromprinzip (dient zur Anreicherung von Substanzen). Glomerulus=Nierenkörperchen= Bowmann Kapsel
• Filtrationsvorgang des Blutes (Säugetier)  Zellen und große Moleküle (z.B. viele Proteine) können die feinen Poren im Glomerulus nicht passieren („Ultrafiltration“ des Blutes und Bildung des Primärharns) mittels Blutdruck werden durch das poröse Endothel des Glomerulus in den Exkretionstubulus gepresst wird im Exkretionstubulus gesammelt.  Selektive Reabsorption: Das Transportepithel  gewinnt nützliche Moleküle zurück; aktive  Transportmechanismen reabsorpieren Glucose, bestimmte Salze,  Hitamine, Hormone usw. Sekretion bestimmter Substanzen (Toxine, überschüssige Ionen) - Urin Wasser wird entzogen und Harn stark konzentriert abgegeben.
• Bowman-Kapsel =Glomerulus) Hier findet die Ultrafiltration bei Säugetieren statt, bestandteil der Niere
• Osmoregulation mittels Nieren Zusammenhang Nierenfunktion-Wasserahushalt und Blutdruck Osmolaritätsrezeptoren messen Osmolarität des Blutes und regulieren ADH-Freigabe. Wenn zu hohe Osmolarität im Blut (z. B. zu viel Salz mit Nahrung aufgenommen), dann wird Wasser reabsorpiert und Harn eingedickt. Negative Rückkopplung lässt ADH-Spiegel sinken.
• Antidiuretisches Hormon (ADH) Wird bei zu hoher Osmolarität des Blutes aus Hypothalamus aus Hypophysenhinterlappen freigesetzt, erhöht Wasserdurchlässigkeit des Epithels der distalen Nieren-Tubuli.
• Meerwasser hyperosmotisch im Vergleich uur Körperflüssigkeit des Fisches
• Süßwasser   ist hypoosmotisch im Vergleich zur Körperflüssigkeit des Fisches.
• Osmoregulation marine Knochenfische Aufnahme von Wasser und Salzionen durch trinken und essen Ausscheidung von Salzionen über Kiemen Ausscheidung von Salzionen und geringen Wassermengen mit mäßig konzentriertem Urin Wasserverlust auch über Osmose
• Osmoregulation bei Süßwasserfischen  Aufnahme Wasser durch Osmose Aufnahme von Salzen über  Nahrung und Kiemen Ausscheiung stark verdünnten Urins   
• Komponenten eines Kreislaufsystems • Zirkulierende Körperflüssigkeit (Blut oder Hämolymphe) • Leitungsbahnen (Blutgefäße; Adern) Hohlraum in den Blutgefäßen (bei den Anneliden genauso wie beim Menschen) entspricht der primären Leibeshöhle. • Pumporgan (Herz)
• Hämolymphe;     Mischung zwischen der interstitiellen Flüssigkeit und dem Blut. Es fließt normalerweise frei im Körper
• Offenes Kreislaufsystem Körperflüssigkeit verlässt das Gefäßsystem und umströmt Organe direkt; Stoffe werden direkt mit den Zellen ausgetauscht (z.B. bei Arthropoden).
• Geschlossenes Kreislaufsystem Blut strömt immer in Gefäßen. Der Stoffaustausch erfolgt zwischen den feinsten Gefäßen und der Gewebeflüssigkeit; von dort diffundieren die Stoffe zu den Zellen der Organe (z.B. Annelida, Vertebrata).
• Arterien Gefäße, die Blut vom Herz zu den Organen transportieren
• Venen Gefäße, die Blut aus den Organen zum Herz transportieren
• Kreislaufsystem Amphibien Vermischung von sauerstoffreichem und sauerstoffarmem Blut im Ventrikel Lungen-Haut und Körperkreislauf teilweise getrennt Herz mit 3 Kammern
• Kreislaufsystem Reptilien Teilweise Trennung des Lungen- und Körperkreislaufes Ventrikel meist durch ein Septum geteil, das O 2 reiche Blut in den Körper und O 2 armes Blut in die Lunge lentk
• Kreislaufsystem Vögel, Säuger Vollständige Trennung von Lungen- und Körperkreislauf (= doppelter Kreislauf) vierkammeriges Herz
• Kreislaufsystem des Menschen doppelter Kreislauf - zweimaliger Durchlauf des Blutes durch das Herz sauerstoffarmes Blut aus rechten Ventrikel durch Lungenarterie in die Lungen sauerstoffreiche Blut durch Lungenvenen ins linke Atrium (Vorhof) zurück von dort über linken Ventrikel durch die Aorta in den Körper in Kapillaren findet Stoffaustausch statt - sauerstoffarme Blut fließt über Hohlvenen ins rechte Artrium zurück %MCEPASTEBIN%
• Systole Kontraktion des Herzmuskels, pumpt Blut aus dem Herz
• Diastole Erweiterung des Herzmuskels, nimmt Blut in das Herz auf.
• Herzschlag Periodische Erzeugung von elektrischen Signalen im Sinusknoten führt zu rhythmischen Kontraktionen des Herzmuskels. Die Systole beginnt an der Herzspitze und verläuft zu den Atrien. Die Schlagfrequenz ist durch äußere Steuerung, Nervenimpulse und Hormone gesteuert.
• Arterien dicke elastische Wand mit glatter Muskulatur. In ihnen herrscht ein hoher Blutdruck
• Kapillaren die sehr dünne Wand erlaubt den Stoffaustausch
• Venen haben eine elastische Wand mit zum Teil mit glatter Muskulatur und Ventilklappen, die die Strömungsrichtung festlegen. In ihnen herrscht ein geringer Blutdruck
• Aufbau der Blutgefäße Endothel Glatte Muskulatur Bindegewebe bei Vene noch die Venenklappen Kapilare besteht aus Endothel und Basallamina
• Flüssigkeitsaustausch in Kapillaren Abgabe von Stoffen: die Flüssigkeit verlässt die Kapillare, wenn der Blutdruck höher ist als der Druck in der umgebenden, interstitiellen Flüssigkeit des Gewebes. Aufnahme von Stoffen: die Flüssigkeit strömt in die Kapillare, wenn der osmotische Druck höher als der Blutdruck in der Kapillare ist.
• Blutgerinnung Endothel eines Gefäßes verletzt Bindegewebe der Gefäßwand kommt mit Blut in Berührung Thrombocyten heften sich an Kollagenfasern des Bindegewebes dadurch Substanzfreisetzung - "klebrig" werden der Blutplättchen  Die Blutplättchen bilden einen Pfropf, der zunächst den Blutverlust stoppt. Fibringerinsel bei größeren Gefäßverletztung
• Zusammensetzung des Bluts bei Säugetieren Plasma (= Blutflüssigkeit) und Zellen
• Plasma =Blutflüssigkeit Wasser Ionen (Na, Ka, Ca, Mg, Cl, Bicarbonat) - ormotisches Gleichgewicht, pH-Pufferung, Regelung Membranpermeabilität Proteine (Albumin- osmotisches Gleichgewicht, pH-Pufferung, Fibrinogen -Gerinnung, Immunglobuline - Abwehr) transportiert werden: Nährstoffe, Abfallprodukte, Atemgase, Hormone
• Blutzellen Erythrocyten Leukocyten (Basophile, Neutrophile, Eosinophile, Lymphocten, Monocyten) Thrombocyten
• Sauerstofftransport in der Körperflüssigkeit verschiedener Tiergruppen besitzen aktive Zentren mit Metall-Ionen. Sauerstoff-Beladung ändert die Farbe der Moleküle. Moleküle können an Blutzellen gebunden (z. B. Hämoglobin) oder in der Körperflüssigkeit (z. B. Hämocyanin) gelöst sein. Hämoglobin rot (Vertebrata, Mollusca, Polychaeta, einige Echinodermata Erythrocruorin rot (Nematoda, Annelida, Mollusca einige Insektenlarven) Chlorocruorin gelb/grün (einige Annelida) Hämerythrin violett/farblos (Brachiopoda, Annelida) Hämocyanin blau/farblos Cu-Protein, Mollusca, einige Arthropoda (Limulus, Spinnen, Krebse)
• Kohlenstoffdioxid Transport großteils im Blut als HCO3 transportiert
• Prinzip des Austausches von gasförmigen Stoffen in Geweben und Organen große Oberfläche, dünne Gewebe, Druckdifferenz
• Respiration Index-Wert der Atmung hängt von Oberfläche Dicke des Atem-Epithels und der Druckdifferenz zwischen Innen- und Außenmilieu ab.

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