Morphologie und Evolution der Tiere (Fach) / Lerninhalte 3 (Lektion)

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• 1.Was bildet einen Abschluss gegenüber dem Außenmedium bei Wirbellosen und bei Wirbeltiere? 2. ihre Funktion   bei Wirbellosen : septate junctions                                                                             bei Wirbeltiere : tight junctions als Osmolaritätsbarriere verhindern sie dass, osmotisch wirksame Substanzen den Zellzwischenraum passieren
• ECM Bedeutung(3) wichtigste Komponente in der Organisation von Metazoen alle Zellen eines Organismus siedeln entweder auf oder in der Matrix der eigentliche Innenraum eines vielzelligen Tieres
• Bestandteile der ECM Kollagene (Strukturprotein) Elastine (Strukturprotein) Grundsubstanz
• Bestandteile der Grundsubstanz Proteoglucanen Glykoproteinen interstitielle Flüssigkeit
• Proteoglucanen + Glucoproteinen in der Grundsubstanz Funktionen bilden ein Netzwerk in der Grundsubstanz, das durch die Zuckerseitenketten beider Makromoleküle eine große Wasserbindungskapazität aufweist. regulieren damit den Wasserhalt der ECM binden temporär das H2O der interstitiellen Flüssigkeit beteiligen sich an der Klopung zwischen Zellen und ECM
• intestitielle Flüssigkeit 1.Bestandteile 2.Funktion Elektrolyte Plasmaproteine Hormone Transportfunktion
• Warum wird die Grundsubstanz in histologischen Färbungen nicht gefärbt? Sodass das Gewebe an den Stellen leer erscheint, an denen sich Grundsubstanz befindet.
• Elastine 1.sind.. 2.Bestandteile 3. zu finden 4.wo sind Mikrofibrillen alleine zu finden? elastische Netze Fasern  aus Elastin und Mikrofibrillen insbesondere bei Wirbeltieren und dort vorhanden wo Gewebe(z.B. Haut & Arterienwänden) elastische Eigenschaften besitzen müssen (da Elastine gut dehnbar und selbständig wieder in die Ausgangskonformation zurückkehren) nur in den Zonulafasern, die die Linse im Auge aufhängen.
• KOLLAGENE !!! 1. ausgebildet als.. 2. AZAN-Färbung 3.auf histologischen Schnitten 4. ihre spezifische Form 5. wichstigste Kollagenentypen 6.wie werden sie zusammengesetzt? EVOLUTIVE NEUHEIT DER METAZOA Fibrillen blau deutlich zu erkennen Faser, Bündel, Filamente, kurze Ketten I, III (bilden Faserbündel), IV(immer in der Basallamina zu finden) aus Vorstufen, die über ER ausgeschleust werden, außerhalb der Zelle (extrazellulär) durch Enzyme zu Fibrillen zusammengesetzt
• Basallamina 1.in der AZAN-Färbung 2. wo liegt sie? 3.Funktion 4.Bestandteile tiefblaue Schicht bei ALLEN bilateralsymmetrischen Tieren direkt unter der Epidermis Verankerung der Zellen Kollagen Typ IV ,Laminin und Glykoprotein Fibronectin, das an Rezeptoren in der ZM bindet
• Organisationsformen von Zellen bei vielzelligen tierischen Organismen parenchymatische Zellverbände epitheliale Zellverbände
• Unterschied zwischen epithelialen und parenchymatischen Zellverbänden Epithelien stets auf der extrazellularen Matrix (ECM) siedeln Parenchymatische Zellen allseitig von ECM umgeben.
• Epithelien!!! 1.sind... 2.ECM 3.wo befinden sie sich 4.charakteristisches Merkmalen 5.Basallamina 6.Funktion eine der beiden Organisationsformen von Zellen und eine EVOLUTIVE NEUHEIT (AUTAPOMORPHIE) der vielzelligen Tieren. AUF der ECM siedeln grenzen STETS an ein Medium polarer Aufbau (apikale und basale Seite), mit Cilien ausgestattet mit ihrer Basis an den Proteinen der Basallamina verbunden trennen immer ein äußeres oder inneres Medium vom Körperinnenraum bzw. ECM (Kontrollfunktion)
• Kollagen-Typ IV-Moleküle Filamente  bilden ein netzförmiges Geflecht ,  in das die Proteine Fibronectin und Laminin integriert sind
• Was besitzt die basale Seite der Epithelien? Rezeptoren, die an die Komponenten der Basallamina binden Dadurch sind sie fest in der Basallamina verankert, die gleichzeitig als Unterlage der Zelle dient
• Zellverbindungen eines Epithels und ihre Funktion mechanische Verbindungen (Adhaernzzonen und Desmosomen)Funktion : dienen den mechanischen Interatkionen von Zellen im Epithelverband abschließende Zellverbindungen (septate junctions und tight junctions)Funktion: gewährleisten das Aufrechterhalten eines speziellen Milieus im Körperinneren kommunikative Zellverbindungen (gap junctions)Funktion: dienen dem interzellulären Austausch vonSignalen.
• 1. A. Mechanische Zellverbindungen B. Mechanische Zell-Matrix-Verbindungen 2. Abschließende Zellverbindungen 3. Kommunikative Zellverbindungen Zell-Zell-Verbindungen1. A. Mechanische Zellverbindungensorgen für eine Verteilung der mechanischenBelastung in der Zelle, indem sie mit dem SystemIntermediärer Filamente in Verbindung stehen spot desmosoms (Punktdesmosomen)oder indem sie das Aktinfilament-System der amGewebe beteiligten Zellen verbinden und einekonzertierte Bewegung von Zellverbänden ermöglichen adhaerens junction (Adhaerenzzone)B. Mechanische Zell-Matrix-Verbindungensind zwischen dem System Intermediärer Filamenteund der Matrix als hemidesmosoms (Hemidesmosomen)und dem Aktinfilamentsystem und der Matrix als dense plaques (Fokalkontakte)ausgebildet.2. Abschließende Zellverbindungenwirken als Diffusionsbarriere zwischen äußeremund innerem Milieu. septate junctions bei Wirbellosen tight junctions bei Wirbeltieren3. Kommunikative Zellverbindungenermöglichen einen direkten Austausch von elektrischenund chemischen Substanzen überCytoplasma-Verbindungen durch Porenproteine. gap junctions
• in welchen Gestalten finden wir Epithelien bei vielzelligen Tieren? in Gestalt: der Epidermis, der Darmauskleidung, der Nierenkanäle, der Leibeshöhlen sowie der Blutgefäße der Wirbeltiere
• Endothel Das bei allen Tieren auskleidende Epithel von inneren Hohlräumen
• Epidermis der Wirbeltiere ein mehrschichtiges Epithel. Ein solches mehrschichtiges Epithel ist bei Wirbellosen nicht zu finden
• Epidermis der Wirbellosen wie alle andern Epithelien immer einschichtig
• wo liegt die Kutikula? zwischen den apikalen Mikrovilli oder außerhalb der Epidermiszellen
• Epithelien zu Synzytien Epithelien können auch durch Fusion ihrer Zellen zu Synzytien (parasitische Plathelminthes, Tiefseeschwämme) verschmolzen sein, durch die eine Stoffaufnahme erfolgen kann
• parenchymatische Gewebe 1.sind.. 2.grenzen sie an ein Medium oder einen Körperinnenraum? 3. wie erfolgt der direkte Kontakt mit Matrix ? 4.was produzieren alle parenchymatischen Zellen? apolare Zellverbände nie direkt über 1) sehr feine Zellausläufer und nur in seltenenFällen  2) durch direkten, großflächigen Kontakt (wie bei Herzmuskelzellen der Wirbeltiere) Kollagene des Typs I-III (ein wesentlicher Bestandteil der ECM) 
• Alle parenchymatischen Zellen produzieren Kollagene des Typs I-III, einen wesentlichen Bestandteil der ECM), die in den Kurspräparaten blau gefärbt sind. Es handelt sich dabei um faserige Moleküle, die ein lockeres Netzwerk ausbilden. In dieses Netzwerk lagern sich sehr lange Proteine ein, die Wassermoleküle binden können (Proteoglucane und Glykoproteine). Was bewirkt der hohe Anteil an molekular gebundenem Wasser ? dass die ECM Organe oder Muskeln mechanisch voneinander trennt
• Was erklärt der hohe Anteil von Proteoglucanen ? Die große Wasserspeicherfähigkeit der ECM.
• Evolutive Neuheiten aller Metazoen (Autapomorphien) Klonale Organisation Diploider Chromosomensatz Kollagensynthese apolare Zellen Epithel gap junctions septate junctions Adhaerenzzone Oogenese --> 1 Eizelle + 3 Polkörper freie Spermien Radiärfurchung Blastula
• Klonale Organisation alle Zellen eines Individuums haben gleich genetische Informationen. damit gehen alle Zelltypen eines Organismus evolutiv und ontogenetisch aus einer bestimmten Zellform hervor. diese Zellform wurde im Laufe der Evolution zu den unterschiedlichen Zelltypen transformiert. So nimmt die Diversität von Zelltypen im Laufe der Evolution zu.
• Was bedeutet dass alle Metazoa diploide Organismen sind? dass jede somatische Zelle 2 identische DNA-Stränge hat, die jeweils von einem Elternsteil stammen. Der Elternsteil hat auch 2 Originale der elternlichen DNA  DNA von somatischer Zelle und die vom Elternsteil = homologe DNA
• Chromatid ein DNA-Strang mit assozierten Hestine ist also ein halbes Chromosom jede Zelle hat also homologe Chromatiden
• S-Phase eines Zellzyklus DNA wird dupliziert zwei identische Chromatiden als Produkten der Duplikation 3.diese bleiben am Centrosom verbunden 4 Chromatiden , die  zu 2 homologen Chromosomen (Paar homologer Chromosomen) verbunden sind
• Mitose eines Zellzyklus Trennung der Chromatiden, so dass jedes Chromosomeinen DNA-Strang für den Kern der nächsten Zellgeneration, die beiden Tochterzellen, liefert.
• Was ist ein Chromosomensatz? Wenn eine Zelle mehr als ein Chromosom besitzt
• Wann sind die Chromosomen erst zu erkennen? Erst während der Mitose.  Aber weil sie zu diesem Zeitpunkt schon dupliziert sind, sind pro Zelle zwei homologe Chromosomen/Chromosomensätze vorhanden
• menschlische Zelle während der Mitose Die menschlische Zelle verfügt während der Mitose über 46 Chromosomen oder 23 Paare homologer Chromosomen. Also diploide Organismen besitzten diploiden Chromosomensatz
• Was wird als Meiose bezeichnet? Die Trennung von Chromosomen-Paaren (und nicht von Chromatiden wie bei der Mitose)
• Was folgt auf die Meiose? die Meiose II , wobei die Chromatiden eines Chromosoms getrennt werden und auf 2 Kerne verteilt werden
• was wird als haploide Zelle bezeichnet? ihre Bedeutung bei Metazoen die Zelle , die nur ein Chromatid bzw. einen Satz an Chromatiden und eine Version der DNA besitzen:Diese Zelle ist eines der 4 Produkten der Meiose II. sind die Reproduktionseinheiten (Gameten)
• Spermatocyte und Oocyte sind die diploide Zelle , aus denen Spermien bzw Eier hervorgehen Gametogenese nur bei Metazoen zu finden. (Autapomorphie der Metazoen)
• Woraus besteht ein Spermium? Kopf Kern akrosomale Vesikel Cilium 4 Mitochondrien
• akrosomale Vesikel Funktion erhalten inaktive Phospholipasen bei der Fusion der Vesikel mit der Spermien-Membran werden die Phospholipasen freigesetzt und aktiviert dann lösen sie partiell die Eimembran auf damit der Kern des Spermium ins Ei dringen kann.
• Was entsteht in der Oogenese? durch Meiose I und anschließende Meiose II : 1 befruchtungsfähiges Eier + 3 Polkörper
• was passiert mit den 3 aus der Oogenese entstehende Polkörper? sie degenerieren und werden abgestoßen. d.h. nur ein Viertel des potentiellen Reproduktionspotential verwirklicht das weibliche Tier
• Wo liegt der Grund dafür, dass das weibliche Tier nur ein Viertel des potentiellen Reproduktionspotentials verwirklicht? in der enormen energetischenAusstattung der Eier mit Reservestoffen, mRNA, Ribosomen, etc., der die Eier so vorbereitet, dass sie im Anschluss an die Befruchtung sofort mit den ersten Teilungen beginnen können, ohne dass die männliche DNA dazu eine signifikanten Beitrag liefern muss.
• sexuelle Selektion S.S = die  Einschränkung des weiblichen Reproduktionspotentials und die hohe Energie-Kosten für die Produktion der Eier haben zur Evolution von Mechanismen geführt , die das weibliche Tier indirekt oder direkt die männlichen Reproduktionspartner auswählen lassen. ein wesentlicher Grund für die hohe Biodiversität vielzelliger Tiere
• Blastomere die Zellen , die aus der diploiden Zygoten hervorgehen.
• Radiärfurchung Erklärung mit Steps Fusion haploides Spermiums mit haploider Eizelle diploide Zygote (aus der sich der diploide Organismus entwickelt) Blastomere = Zellen, die aus der diploiden Zygote hervorgegangen sind. Teilung einer Blastomere (Furchung) durch Mitose Teilung Kerne Teilung Zellen Teilungsachse rechtwinklig zu Stellung der Kernspindel sie folgt damit dem Verlauf der Äquatorialebene ( die Ebene, entlang derer sich die Chromosomen während der Mitose angeordnet haben) von Teilung zu Teilung verschieben sich Spindelachse und damit die Achse der Äquatoralebene um jeweils 90° über alle Teilungsschritte hinweg ganz regelmäßige, radärsymmetrische Anordnung der Blastomere wird sich ergeben (typisch für Radiärfurchung) Zwei Tochterblastomere
• Blastula wird derjenige Keim bezeichnet, der im seinen Inneren infolge der Furchungen ein zellfreier Bereich (Blastocoel) entsteht. Hier ist eine Matrix mit hohen Anteil an Proteoglucanen vorhanden, sodass die Blastula ein Epithelkugel ist. das Epithel des Epithelkugels liegt einer Matrix auf. Im Laufe der weiteren Entwicklung wandern Zellen aus dem Epithel in die Matrix diese Zelle verlieren ihre Polarität und verbleiben als bewegliche und apolare Zellen in der Matrix
• Kollagensynthese Kollagen ist (wie Proteoglucanen,Glykoproteinen(Grundsubstanz) und Elastine) ein wesentlicher Bestandteil der Matrix Kollagen wird von allen Zellen hergestellt, sodass sich ursprünglich alle Zellen am Aufbau der Matrix beteiligten. Kollagen, Proteoglucane und Glykoproteine dienen der Zelladhäsion , sodass der Wassergehalt der Matrix sehr hoch ist. Kollagensynthese nur bei Metazoen zu finden
• Merkmale des letzten gemeinsamen Vorfahrens aller Metazoa äußeres Epithel (Epidermis), kollagenen Matrix, apolare, frei bewegliche Zellen in der Matrix, Zellverbindungen (septate junctions, gap junctions, Desmosomen, Adhaerenzzonen), haploide Gameten (Spermien, Eier), Oogenese erzeugt 1 Ei und drei Polkörper pro Oocyte.

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