Bio Lernkarten
Abfragen
Abfragen
Homologie
Die Ähnlichkeit eines Merkmals beruht auf der gemeinsamen Abstammung. Sie sind homolog und entstehen durch Divergenz. Dabei haben sie oft unterschiedliche Funktionen. Das heisst, zwei verwandte Arten passen sich unterschiedlichen Umweltbedingungen an und unterstehen unterschiedlichen Selektionsfaktoren. Dazu muss das Merkmal entweder in der gleichen Lage sein, den gleichen Feinbau aufweisen oder eine gemeinsame Zwischenform haben.
Rudimente
Das sind rückgebildete Merkmale einer Art, die bei Vorfahren eine Funktion hatten, die jetzt nicht mehr nötig ist. Manchmal haben sie auch einen Funktionswechsel durchgemacht, weshalb sie nicht ganz weg sind. Sie sind homolog.
Einordnung Menschen
Menschen sind Säugetiere, deren nächste Verwandte die Schimpansen sind. Die DNA unterscheidet sich 1-3%. Man geht davon aus, dass Menschen und Schimpansen trotz 98% gleicher DNA so unterschiedlich sind, weil nicht die gleichen Gene oder diese nicht gleich intensiv abgelesen werden, sie also unterschiedlich aktiviert werden.
Tiere Säugetiere Primaten Menschenartige Menschenaffen
Der Mensch stammt nicht vom Affen ab, aber sie haben einen gemeinsamen Vorfahren. Daraus entwickelten sich zeitweise bis zu vier Menschenarten, aber ausser dem Homo sapiens sind heute alle ausgestorben.
Merkmale der Primaten
- Sie haben opponierbare (=den übrigen gegenübergestellte) grosse Zehen(Ausnahme Mensch) oder Daumen, wodurch das Greifen ermöglicht wird. Sie haben 5 Finger und Zehen.
- Sie haben Nägel anstelle von Krallen.
- Sie haben binokulares Sehen (mit beiden Augen). Damit verbunden ist das räumliche Sehen, was u. a. Distanzen einschätzen ermöglicht. Die Augen sind nach vorne gerichtet.
- Ihr Körperschwerpunkt ist nahe der Hinterbeine, dadurch kann man die vorderen für anderes brauchen.
- Sie haben tendenziell ein grösseres Gehirn und sind intelligenter als andere Lebewesen.
Bereiche Vergleich Mensch und Menschenaffe
- Aufrechter Gang
- Schädelmerkmale, Gehirn
- Zähne und Sprache
- Extremitäten und Chromosome
Vergleich Menschen(affe) aufrechter Gang
Vergleich Menschen(affe) Schädel und Gehirn
Vergleich Menschen(affe) Zähne und Sprache
Vergleich Menschen(affe) Extremitäten und Chromosomen
Abstammungsgeschichte
- Vor etwa 4.5 Mio. Jahren hat wohl der Ardi gelebt, der bereits zeitweise aufrecht gegangen ist. Er lebte in Bäumen und war weniger aggressiv, dafür umsorgten die Männchen die Jungen.
- Die Australopithecinen kamen als nächstes. Sie lebten in bewaldeten Gebieten in Ostafrika und kletterten gut. Es gibt von ihnen die Gattung Australopithecus und Paranthropus.
- Aus den Australopithecinen entwickelte sich die Gattung Homo. Sie stellten als erste Steinwerkzeuge her. Das war vor etwa 2.5 Millionen Jahren und die ältesten Arten sind Homo rudolfensis und Homo habilis.
- Aus rudolfensis entwickelte sich erectus. Er wanderte auf Europa und Asien. Dort wurde er zum Neandertaler. Dieser wurde dann vom Eingewanderten Homo sapiens (entwickelt aus Australopithecinen) verdrängt.
Paranthropus
- wahrscheinlich evolutionäre Seitenlinie zu Homo
- aufrecht, aber zeitweise auf allen vieren
- robusterer Schädelbau & kräftigeres Gebiss: massiver Unterkiefer => Kauen von hartfasrigen Pflanzen
- Schädelkamm => Ansatzstelle für Kaumuskulatur
- Flache, grosse Zähne à ausgeprägte Kaufläche
- vegetarische Ernährung (Blätter, Wurzeln, Nüsse etc.)
Australopithecus
- „Lucy“ wichtigstes Fossil
- 1.5m gross, etwas grösseres Gehirn als Schimpanse, affenartiger Schädel, jedoch parabole Zahnreihen mit kleinen Eckzähnen und reduziertem Diastema
- beherrschte aufrechten Gang à Beweis Fussspuren
- jedoch opponierbarer grosser Zeh & längere Arme à Baumleben
Entwicklung Homo
Aus den Australopithecinen in Ostafrika entwickelte sich die Gattung Homo. Ihr Gehirn war grösser als das Originale und sie stellten als erste Steinwerkzeuge her.
Das war vor etwa 2.5 Millionen Jahren und die ältesten Arten sind Homo rudolfensis und Homo habilis. Aus rudolfensis entwickelte sich erectus. Die Gehirngrösse veränderte sich. Das Skelett ist dem sapiens bereits ähnlich, der Schädel nicht. Sie drangen in kältere Regionen vor weil sie Werkzeuge hatten, das Feuer beherrschten, Flosse baute um Gewässer zu überqueren und wohl auch eine Sprache hatte. Er wanderte auf Europa und Asien. Dort wurde er zum Neandertaler.
Neandertaler
- Festere, schwere Knochen & gut ausgebildete Muskulatur
- Flache Stirn, lang gestrecktes flaches Gehirn & Überaugenwülste
- Grösserer Gehirn als sapiens
- Fleischfresser, aber auch Früchte und Wildpflanzen => Jagd in Gruppen mit Speeren
- Führte zu Verletzungen und Pflege => soziale Wesen
- Art von Sprache vermutet
- Einwanderung von sapiens, selten gemeinsame Kinder
- Aussterben: Vielleicht wegen Kindermangel (weniger Nachkommen als sapiens), Infektionskrankheiten durch sapiens eingeschleppt, unflexibel in der Ernährung weil fast nur Fleisch
Homo sapiens
- Entstand in Afrika aus dem erectus
- hohe Stirn, keine Überaugenwülste, grosses Gehirn
- Ausbreitung: Afrika => naher Osten => Europa & Australien => Amerika
- Ein kleiner Teil der Population verliess Afrika, der grosse Teil blieb dort ==> Flaschenhalseffekt
- Zuerst gleich stark kultiviert wie Neandertaler, aber dann Sprung durch abstraktes Denken
- Führte zu besseren Werkzeugen und Kunst
- Vor 10 000 Jahren wurden die Menschen sesshaft und betrieben Landwirtschaft
Rindenfelder
Viele Leistungen werden von einem bestimmten Rindenfeld erbracht. Das Ausfallen des betreffenden Rindenfelds führt nicht zwingend zum dauerhaften Verlust von dessen Leistung, denn oft kann ein anderes Feld diese übernehmen (=Plastizität).
Es gibt verschiedene Felder:
- Sensorische; Eintreffen der Erregungen von Sinneszellen
- Motorische; Einsatzbefehle an Skelettmuskulatur
- Assoziationsfelder; Denkprozesse, assoziieren von Informationen
Die sensorischen heissen Körperfühlfelder, Die motorischen heissen Körperbewegungsfelder.
Die drei Augenhäute
•Äussere Augenhaut: Hornhaut, Lederhaut & Bindehaut
•Mittlere Augenhaut: Aderhaut, Ziliarkörper & Iris
•Innere Augenhaut: Netzhaut (gelber & blinder Fleck)
Pupillenreflex
Viel Licht, Pupillenverengung, verhindert «Überblendung» zum Schutz des Auges, da es sonst zur Überbelastung der Retina und Sehpurpurs kommt.
Wenig Licht, Pupillenerweiterung, Auge versucht mit geringer Lichtmenge das Maximum an Rezeptoren zu aktivieren, um ein klares Abbild erzeugen zu können.
Der Kniesehnenreflex
Eigenreflex, unbedingt, monosynaptisch
- Ein Reiz von aussen wird von der Sinneszelle aufgenommen
- Dieser Strecker bildet und leitet die nervöse Erregung afferent über ein sensorisches Neuron weiter ans Rückenmark
- Dort kommt er durch die Hinterwurzel an und wird in der grauen Substanz auf ein motorisches Neuron weitergeleitet
- Er verlässt das Rückenmark über die Vorderwurzel per Motoneuron efferent in Richtung Erfolgsorgan
- Dieses liegt beim Eigenreflex bei der Sinneszelle und führt den Befehl zum Strecken aus
- Dabei wird gleichzeitig zur Aktivierung des Streckers der Beuger gehemmt
- Dies ist ein Fremdreflex und läuft daher über mind. ein Schaltneuron => mind. zwei Synapsen
- Grund: Verhindern eines Krampfs (oben Strecker und Beuger)
Nah-/Fernakkomokation
Nah: kugelige Linse, schlaffe Zonulafasern, gespannter Zilliarmuskel, hohe Brechkraft. Bei fern umgekehrt
Was bedeutet Biologie?
Biologie ist die Wissenschaft vom Leben.
Wie kommt man von der Beobachtung zur Theorie?
- Beobachtung wirft Fragen auf
- Untersuchungen, Messungen, ev: Experimente
- Reproduzierbare und objektive Ergebnisse mit einer Hypothese nach dem WARUM
- Wenn sich diese bestätigt, logisch ist und nicht im Widerspruch zu Fakten steht, wird sie zur Theorie
Struktur des Lebendigen von klein nach gross
- Elementarteilchen
- Atome
- Moleküle
- Zellorganellen
- Zellen
- Zellverbände/Gewebe
- Organe
- Organismus
- Population
- Biozönose
Welche Teilgebiete der Biologie gibt es?
Botanik, Zoologie, Humanbiologie
Zusammensetzung der Luft
Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid, Edelgase
Welche Funktionen hat Wasser?
- Lebensraum
- Trinkwasser
- Teilnehmer an chemischen Reaktionen
- Lösungsmittel
Welche zwei Arten von Molekülverbindungen gibt es?
hydrophob = fettliebend = wassermeidend = lipohil
hydrophil = wasserliebend = fettmeidend =lipophob
Welches sind die Stoffe des Lebens?
- Lipide
- Kohlenhydrate
- Proteine
- Nucleinsäuren
Wichtiges zu Kohlenhydraten
- Zucker, => Mono-, Di-, Polysaccharide
- bestehen aus Sauerstoff, Wasserstoff und Kohlenstoff
- Betriebs-, Reserve- und Baustoffe
- Summenformel Monosaccharide Glucose, Fructose, Galactose ist C6H12O6
- Rohrzucker (Fru + Glu), Lactose und Maltose sind Disachharide
- Stärke/Glykogen sind Polysaccharide aus Glucose
- Stärke/Glykogen verzweigt, Cellulose unverzweigt
Wichtiges zu Lipiden
- Fette, drei Fettsäuren und ein Glycerin
- bestehen aus Wasserstoff, Sauerstoff und Kohlenstoff
- hydrophob und lipophil
- sind Betriebs-, Reserve- und Baustoffe
- können in Kohlenhydrate und umgekehrt umgewandelt werden
- liefern doppelt so viel Energie wie Zucker
- Bei RT flüssige heissen Öle
Wichtiges zu Proteinen
- Eiweisse, aus Verknüpfungen von 20 Aminosäuren
- bestehen aus Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff (ggf. Schwefel)
- essentiell, semi-essentiell und nichtessentiel
- können bei Hitze, Druck, Gift denaturieren
- Haben eine Primär-, Sekunder-, Tertiär- und Quartärtstruktur
- Sind Enzyme, Baustoffe, Transportstoffe, Botenstoffe und Antikörper
Was sind Enzyme?
Enzyme sind spezifisch geformte Proteine und wirken als Katalysatoren, senken also die Aktivierungsenergie. Die Moleküle haben eine aktive Stelle, die das Molekül des Substrats bindet und verändert, z. B. werden bestehende Bindungen gelockert und es wird gespalten (Schlüssel-Schloss-Prinzip). Nach der Reaktion löst sich das Substrat von Enzym, d. h. dieses wird nicht verbraucht. Enzyme sind substrat- und wirkungsspezifisch.
Die Aktivität des Enzyms wird in seiner Wechselzahl gemessen (bearbeitete Moleküle pro Sekunde).
Enzyme enden auf -ase
Wichtiges zu Nucleinsäuren
- DNA und RNA
- bestehen aus Nucleotiden
- bestehen aus Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff und Phosphor
- Sind Informationsspeicher und -übertrager
Fakten zur Zelle
Alle Lebewesen bestehen aus mindestens einer Zelle, sie ist die kleinste Einheit des Lebens.
Neue Zellen entstehen NUR durch bestehende Zellen.
--> Die Zelle ist die einfachste Struktur, die selbstständig leben kann.
Welche drei Zelltypen gibt es?
Procyten, also Zellen von Bakterien (Einzeller)
Eucyten, also Zellen von anderen Lebewesen, eingeteilt in Tier- und Pflanzenzellen
Welche Organellen sieht man im Lichtmikroskop?
Zellwand, Zellkern, Mitochondrien, Grundplasma, Plastide und Vakuolen
Welche Zellen sieht man im Elektromiskroskop?
Ribosomen, Zellmembran, ER, Golgi-Apparat
Fakten zum Lichtmikroskop
- Erfunden um 1600
- Vergrösserung: 2 000 fach
- Ausschliesslich lichtdurchlässige Objekte, auch Frischpräparate
Fakten zum Elektromikroskop
- Erfunden um 1930
- Arbeiten mit Elektronenstrahlen
- kann 1 000 000 fach vergrössern
Mikroskoparten
Licht-, Elektro-, Transmissions-, und Rasterelektronenmikroskop
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Flashcards
Woraus bestehen Nucleinsäuren?
- Nucleinsäuren bestehen aus langen, unverzweigten Ketten aus Nucleotiden (wovon es vier Sorten gibt). Jedes Nucleotid-Molekül besteht aus einem Zucker-Molekül, einem Basen-Molekül und einem Phosphorsäurerest.
- In der RNA ist der Zucker die Ribose, in der DNA die Desoxy-ribose (ein Sauerstoff-Atom weniger).
- An das C5 von Zucker bindet man die Phosphatgruppe. An das C1 von Zucker bindet man die Base.
- In der DNA gibt es Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin, in der RNA statt Thymin Uracil. In der DNA gibt es A und T sowie C und G gleich oft, weil sie komplementär sind. In der RNA A und U.
- Base und Zucker bilden ein Nucleosid.
- Die DNA ist räumlich immer gleich strukturiert; Zucker und Phosphatgruppe wechseln sich ab, daran hängen die unterschiedlichen Basen.
Wie ist die DNA aufgebaut?
Das DNA -Molekül besteht aus zwei parallel liegenden Nucleotidsträngen, wo sich A und T sowie G und C gegenüber stehen. Diese "paaren" sich . Immer einer der Stränge ist "kopfüber", also bei der einen ist das C5 Ende oben und das C3 Ende unten, bei der anderen umgekehrt.
Zwischen den Basen gibt es Wasserstoffbrücken.
Die DNA ist räumlich immer gleich strukturiert; Zucker und Phosphatgruppe wechseln sich ab, daran hängen die unterschiedlichen Basen.
Wie ist die DNA verpackt?
Die Verpackung ist bei Prokaryoten in einem ringförmigen Chromosom und kleinen Plasmiden (DNA-Ringen).
Bei Eukaryoten ist es anders. Manche Teile werden in der Interphase nicht entspiralisiert. Die spiralisierten heissen Heterochromatin und die entspiralisierten heissen Euchromatin.
Ablauf DNA-Replikation
Bei der Replikation trennen sich die Doppelstränge durch das Enzym Helicase zu einer Replikationsblase, an deren Ende je eine Replikationsgabel liegt und werden individuell verdoppelt, also jeder Strang "ersetzt" den anderen. Sie ist semikonservativ, weil die gebildeten Doppelstränge aus einem alten und einem neuen bestehen.
Die Replikation beginnt am Replikationsursprung im Innern des Strangs. Bei Eukaryoten gibt es mehrere Ursprünge, damit es schneller geht.
Der neue DNA-Strang wird durch die DNA-Polymerase möglich. Ein Nucleotid lagert sich neu an und wird mit dem neben sich verknüpft. Die Polymerase arbeitet von 3` Ende zum 5` Ende. Das passiert beim einen kontinuierlich und beim anderen sprungweise. Am Ende werden Replikationsfehler und DNA-Veränderungen durch Reparaturenzyme verbessert.
DNA-Transkription:
Die DNA-Information dient hauptsächlich zur Herstellung von Proteinen. Diese findet bei den Ribosomen statt. Dazu muss die Transkription geschehen, also die Informationen werden auf die mRNA abgeschrieben.
- Bei der Transkription wird meist nur ein Gen abgelesen.
- Am Anfang der Gene ist der Promoter, am Ende der Gene der Terminationsbereich, so weiss die Polymerase, wo sie abschreiben muss. Sie dockt an, liest den Matrizenstrange ab, lagert die komplementären Nucleotiden vom 3` nach 5` an und stösst sich wieder ab. Dabei verwendet sie statt T neu U.
- Auf den Doppelsträngen ist auf gleicher Höhe immer nur einer codogen.
- Bei Prokaryoten geschieht Transkription gleichzeitig mit Translation im Zellplasma, bei Eukaryoten gibt es die prä-mRNA und die reife mRNA.
- Die prä-mRNA wird vor dem Verlassen des Kerns bearbeitet. Beim Spleissen werden alle nichtcodierenden Abschnitte (=Introns) herausgeschnitten, so dass nur noch die Exons übrig bleiben. Dabei helfen Ribozyme. Es gibt auch das alternative Spleissen, das heisst, dass manche Exons übersprungen werden können- oder auch nicht.
- Die mRNA geht zu den Ribosomen ins Zellplasma
Welche RNA-Typen gibt es?
- rRNA ist in den Ribosomen
- mRNA geht vom Kern zu den Ribosomen
- tRNA dient als Übersetzer der mRNA beim Proteinaufbau
Ablauf Proteinaufbau der Ribosomen:
Die tRNA hat Basentripletts (=Anticodon) und lagert sich an den passenden Tripletts der mRNA (=Codon) an. Sie funktioniert als Übersetzer. Die Ribosomen bauen dann das Protein. Sie bestehen aus zwei Teilen, die sich auf der mRNA vom 5` zum 3` Ende bewegen. Um Zeit zu sparen, arbeiten viele Ribosomen zusammen, man nennt das Polysomen.
- Der kleine Teil des Ribosoms lagert sich unten an die mRNA, die Start-tRNA an das Starttriplet und anschliessend der grosse Teil des Ribosoms auch an die mRNA. Dabei liegt die tRNA auf der P-Stelle.
- Dann kommt eine neue passende tRNA und lagert sich an der A-Stelle an. Die beiden Aminosäuren (für die die jeweiligen Tripletts der mRNA codieren) werden durch Peptidbindungen verknüpft. Die Start tRNA löst sich von der P-Stelle, um sich neu zu beladen und die andere tRNA rutscht von der A- zur P-Stelle.
- Nun kann der Prozess von vorne beginnen.
- Am Ende kommen die Stopp-Codone; das Protein löst sich von der tRNA und diese und die Ribosomen lösen sich von der mRNA.
Für eine Aminosäure müssen dementsprechend drei Nucleotiden vorliegen (=Triplett). Es gibt 3 Stopptripletts und ein Starttriplett (AUG), welche oft im Nachhinein entfernt werden.
Nach ihrem Bau müssen die Proteine versendet werden. Wenn es aus der Zelle soll, schiebt es das Ribosom ins ER, wo es in ein Vesikel verpackt und losgeschickt wird.
Welche Arten von Gen-Mutationen gibt es?
Genmutationen entstehen durch Ändern, Hinzufügen oder Entfernen von Basen. Bei Änderung gibt es drei Möglichkeiten:
- Stumme Mutation: oft bei der dritten, codiert für die gleiche Aminosäure, keine Folgen
- Fehlsinnmutation: codiert für eine andere Aminosäure, eine falsche
- Unsinnmutation: Codiert für ein Stopptriplett, unfertiges Protein oder ein Start/Stopptriplett wird verändert
Rastermutation: Eine Base zu viel oder zu wenig, dadurch verschiebt sich das Leseraster
Welche Arten von Muskulatur gibt es?
- Glatte Muskulatur; innere Organe wie Verdauungstrakt, Harnblase
- Quergestreifte Muskulatur; Skelettmuskulatur
- Herzmuskulatur
Die Bindegewebetypen:
- Lockeres Bindegewebe; hält Organe an Ort und Stelle
- Straffes Bindegewebe; Sehnen und Bänder
- Fettgewebe; Polster, Energiespeicher
- Blut
Die Stützgewebetypen:
- Knorpel; Teil des Skeletts, Polster
- Knochen; anderer Teil des Skeletts
Welche vier Grundgewebetypen gibt es?
Epithel-, Binde-, Stützgewebe, Muskelzellen
Fakten zum Epithelgewebe
Epithelgewebe sind Zellverbände an inneren und äusseren Oberflächen. Sie sind polar (=haben eine nach aussen und eine nach innen gerichtete Seite und sind eine aktive Schnittstelle). Die Versorgung läuft über Diffusion mit den Nachbargeweben. Man kann sie in Oberflächen- und Drüsengewebe unterteilen.
Welches ist die 1. Station der Verdauung und was passiert dort?
Die Mundhöhle
- mechanische Zerkleinerung der Nahrung mit den Zähnen
- Zähne wachsen nicht. Wir haben 32.
- Die Zunge hat Wärzchen mit Geschmacksknospen. Wir haben verschiedene Sinneszellen, die auf süss, sauer, salzig und bitter reagieren (ev. noch Eiweiss).
- Der Geschmack wird auch vom Tastsinn und dem Geruchssinn bestimmt.
- Der Zweck des Geschmacksinns ist die Überprüfung der Nahrung und das Auslösen der Speichelsekretion in den Speicheldrüsen. Dieser dient zur Befeuchtung und enthält das Enzym Speichelamylase (=Ptyalin). Die Speichelamylase spaltet die Stärke- und Glykogenmoleküle.
- Die Zunge schiebt die Nahrung nach hinten, wo im Rachengang der Schluckvorgang ausgelöst wird. Die Nahrung wird über die Luftröhre hinweg in die Speiseröhre gebracht, wobei die Luftröhre verschlossen wird. Dabei ist die Atmung kurz unterbrochen.
Welches ist die 2. Station der Verdauung und was passiert dort?
Speiseröhre und Magen
- Durch die abwechselnde Kontraktion der Längs- und Ringmuskelschicht wird die Beförderung durch die Speiseröhre ermöglicht. Bei der Ringmuskulatur wird das Rohr eng, die Nahrung kommt vorwärts, bei der Längsmuskulatur wird sie wieder breit. Dieser Vorgang heisst Peristaltik und ist wellenförmig.
- Speiseröhre und Magen sind durch den Schliessmuskel getrennt, der verhindert, dass Essen wieder nach oben kommt.
- Die Magenwand ist gleich aufgebaut wie die Speiseröhre. Der Magen speichert die Nahrung und verflüssigt sie durch Kneten mechanisch mithilfe von Magensaft.
- Unerwünschte Bakterien werden durch die Salzsäure getötet oder erbrochen, Proteine denaturiert. Diese wird von den Belegzellen in der Magenwand produziert.
- Proteine werden durch das Enzym Pepsin in Peptide gespalten. Das wird inaktiv als Pepsinogen von den Hauptzellen hergestellt und durch Salzsäure aktiviert. Damit es nicht die Magenwand angreift, wird von den Nebenzellen eine Schleimschicht dazwischen gebildet. Flüssigkeiten verlassen den Magen schnell. Was genug verdaut ist, wird portionsweise durch den Pförtner zur 3. Station weitergeleitet
Welches ist die 3. Station der Verdauung und was passiert dort?
Dünndarm
- Ist gegliedert in Zwölffingerdarm, Leerdarm und Krummdarm.
- Sein Aufbau ist analog der Speiseröhre und des Magens, ausser dass seine Schleimhaut ringförmige Falten bildet, auf denen Zotten sitzen. In diesen Zotten ist ein Kapillarsystem und ein Lymphgefäss und sie sind zu Pumpbewegung fähig. Durch Mikrovilli wird seine Oberfläche drastisch vergrössert.
- Der Nahrungsbrei wird mit Bauchspeichel, Galle und Darmsaft versetzt, welche alkalisch sind und den pH-Wert erhöhen. Die Galle emulgiert die Fette (zerlegt grosse Tröpfchen in kleinere). Die Bauchspeicherdrüse und die Drüsenzellen der Darmwand liefern die nötigen Enzyme, um die Zerlegung der Proteine, Fette und Kohlenhydrate abzuschliessen.
- Der Dünndarm macht am Ende auch die Resorption von Wasser, Vitaminen und Mineralstoffen. Die Nährstoffe werden in zwei Schritten ins Blut resorbiert.
- Die Pfortader transportiert die Stoffe zur Leber, wo sie osmotisch unwirksam gespeichert werden.
Wie werden Nährstoffe ins Blut resorbiert?
Der erste Schritt ins Darmepithel ist aktiv und geschieht durch Carrierproteine durch die Membran hindurch. Carrier sind sehr spezifisch. Die aufgenommene Menge kann ein bisschen reguliert werden. Der zweite Schritt in eine Blutkapillare passiert durch zwei Membranen (Zellmembran der Kapillare und vorher der Epithelzelle). Dieser Transport ist passiv, genauer eine erleichterte Diffusion durch Tunnelproteine/Carrier.
Das Blut transportiert die Nährstoffe gelöst oder an Proteine gebunden. Die Fettbausteine werden teilweise in die Lymphe aufgenommen und von dort in den Blutkreislauf gebracht.
Es werden Monosaccharide, Fettsäuren, Glycerin, Aminosäuren, Vitamine, Wasser und Mineralstoffe resorbiert.
Welches ist die 4. Station der Verdauung und was passiert dort?
Dickdarm und Enddarm/Mastdarm
Im Dickdarm werden Cellulose gespalten und Vitamine hergestellt. Die Resorption wird endgültig abgeschlossen. Er endet in den Enddarm. Der Enddarm führt zum After, der zwei Schliessmuskeln hat. Der Kot enthält Wasser und unverdauliche Nahrungsmittel, Bakterienreste und Galle.
Die Bauchsspeicheldrüse
Die Bauchspeicheldrüse ist mit einem Gang mit dem Zwölffingerdarm verbunden. Sie hat eine Doppelfunktion:
- Bauchspeichelproduktion, der Verdauungsenzyme enthält
- Hormonproduktion (z. B. Insulin) zur Regulation des Kohlenhydratstoffwechsels
Die Leber
Die Leber ist eine Stoffwechselzentrale und ein Speicher in osmotisch unwirksamer Form.
- Der Blutzuckerspiegel ist die Konzentration von Glucose in Blut. Die Leber nimmt einen grossen Teil auf und wandelt ihn in Glykogen um. Wenn im Körper dem Blut Glucose entnommen wird, bauen Adrenalin und Glukagon in der Leber das Glykogen wieder um und schicken es ins Blut zurück.
- Sie baut überschüssige Aminosäuren zu Kohlenhydraten oder Fetten um oder baut sie ab. Dabei wird die Aminogruppe abgespalten. Sie baut auch Fette auf/ab und wandelt sie in Kohlenhydrate um.
- Die Leber baut alte rote Blutkörperchen ab, wobei Gallenfarbstoffe aus dem Hämoglobin entstehen. Sie entgiftet das Blut, z. B. von Alkohol.
- Sie produziert Galle. Gallensäuren emulgieren (=spalten) im Darm die Fette.
Beschriftung Zahn und Fakten
- Der Zahnschmelz ist das härteste und widerstandsfähigste Material in unserem Körper
- Zähne wachsen nicht
- Beim Milchgebiss haben wir 20 Zähne (hintere Backenzähne fehlen) und beim Endgebiss 32.
Beschriftung Speiseröhre
Beschriftung Darm
Beschriftung Leber und Bauchspeicheldrüse
Wo werden Kohlenhydrate wie verdaut?
- Der Geschmackssinn löst die Speichelsekretion in den Speicheldrüsen aus. Der Speichel dient zur Befeuchtung und enthält das Enzym Speichelamylase (=Ptyalin). Die Speichelamylase spaltet die Stärke- und Glykogenmoleküle in Maltose und Stärkereste.
- Im Dünndarm werden diese mit Bauchspeichel aus der Bauchspeicheldrüse bzw. dem Enzym Amylase darin in Berührung gebracht. Diese spaltet ebenfalls Glykogen/Stärke in Maltose.
- Das Enzym Maltase spaltet dann die Maltose in Glucose, das Enzym Saccharase spaltet Saccharosen in Glucose und Fructose. Dies jeweils mit Hilfe von Darmsaft.
- Die Monosaccharide werden ins Blut resosorbiert, wo sie gelöst oder an Proteine gebunden transportiert werden.
- Im Dickdarm wird Cellulose gespalten und Vitamine werden hergestellt.
Wo werden Lipide wie verdaut?
- Im Dünndarm werden Lipide mit Galle aus der Leber versetzt8über Gallengang in Zwölffingerdarm) , die die Fette emulgiert. Dabei werden die grossen Fetttropfen in kleinere Tröpfchen zerteilt und damit die Angriffsfläche für Lipasen vergrössert.
- Lipasen aus der Bauchspeicheldrüse spalten Fette in Glycerin und die drei Fettsäuren.
- Diese Einzelbestandteile werden in die Lymphe aufgenommen und von dieser durch Lymphgefässe in den Blutkreislauf gebracht, wo sie für den Transport teilweise an Proteine gebunden werden.
Wo werden Proteine wie verdaut?
- Im Magen werden die Protine durch die Salzsäure (also sehr saure Magensäure) denaturiert.
- Die denaturierten Proteine werden durch das Enzym Pepsin in Peptide gespalten. Das wird inaktiv als Pepsinogen von den Hauptzellen hergestellt.
- Im Dünndarm spalten zuerst Endopeptidasen wie Trypsin aus der Bauchspeicheldrüse die Proteine nach bestimmten Aminosäuren.
- Die Exopeptidasen spalten von ihnen Dipeptide (zwei) ab.
- Die Dipeptidasen zerlegen die Dipeptide in die einzelnen Aminosäuren. Sie werden in Zellen der Dünndarmwand produziert.
- Die Aminosäuren werden ins Blut resorbiert und gelöst oder an Proteine gebunden transportiert.
- Die Leber baut überschüssige Aminosäuren zu Kohlenhydraten oder Fetten um oder baut sie ab. Dabei wird die Aminogruppe abgespalten.
Schluckvorgang
Innere und äussere Atmung
Bei der inneren Atmung (=Zellatmung) verbrauchen Zellen Sauerstoff zur Oxidation von organischen Verbindungen und stellen dadurch ATP her.
Bei der äusseren Atmung gelangt Sauerstoff über die Lunge in den Blutkreislauf und wird zu den Zellen transportiert.
Welche vier Schritte beinhaltet die äussere Atmung?
- Luftaustausch in der Lunge durch ein-/ausatmen
- Diffusion des Sauerstoffs von der Lunge ins Blut und umgekehrt für Kohlendioxid
- Transport von O2 und CO2 von Lunge zu Zellen und umgekehrt im Blut
- Diffusion von O2 und CO2 von Blut in Zelle und umgekehrt
Obere und untere Atemwege
obere Atemwege; Mund, Nase, Rachen und Kehlkopf
untere Atemwege; Lungen und Bronchien
Beschriftung Nase und Rachen und Fakten
- Es gibt zwei Nasenhöhlen, getrennt durch eine Scheidewand und ausgestattet mit einem Flimmerepithel und Haaren.
- Im Schädelknochen gibt es Hohlräume, die Nebenhöhlen. Auch diese haben Schleimhaut und sind mit der Nasenhöhle verbunden.
- Nasenmuscheln=Nasengänge. Es hat drei, damit die Oberfläche vergrössert ist.
Nase Aufgaben
- Selektion (grosse Schmutzteilchen können nicht an den Haaren vorbei, kleine bleiben an Schleimhaut kleben) und
- Erwärmung und
- Befeuchtung der Luft mit den Blutgefässen der Schleimhaut (dehnen sich bei Kälte aus)
- Geruchssinn
- In jede Nasenhöhle mündet zudem ein Tränenkanal. In den Nasenrechenraum mündet die Ohrtrompete, gebraucht für den Druckausgleich.
Kehlkopf
- Der Kehlkopf besteht aus vier Knorpelstücken. Der Schildknorpel kann gekippt und der Stellknorpel gedreht werden um die Stimmritze zwischen den Stimmbänder zu öffnen/schliessen (durch sie kommt Luft).
- Die Stimmbänder gehen von Stellknorpeln zum Schildknorpel. Zur Tonerzeugung werden sie in Schwingungen versetzt. Je stärker der Luftstrom, desto lauter, je gespannter, desto höher.
Mandeln
Die Mandeln gehören zum Immunsystem und sind die ersten Detektoren für Schädlinge, sie schlagen also Alarm bei Keimen.
Luftröhre
Unterhalb des Kehlkopfs beginnt die Luftröhre, welche durch U-förmige, elastische Knorpelspangen auch bei Unterdruck offen gehalten wird. Auf ihrer Innenseite ist wie bei der Nase eine Schleimhaut mit Flimmerepithel, die eingeatmeten Staub zurück in den Rachenraum bringen.
Die Luftröhre verzweigt sich in zwei Bronchien, welche sich immer weiter zum Bronchialbaum verästeln. Die feinsten Ästchen (=Bronchiolen) verzweigen sich in zwei Alveolargänge, die wiederum in Alveolarsäckchen führen.
Beschriftung Lunge und Fakten
- Der linke Lungenflügel ist in zwei, der rechte in drei Lappen unterteilt, die aus Lungenläppchen bestehen. Jedes Lungenläppchen enthält eine Vielzahl von Alveolarsäckchen.
- Der Luftaustausch zwischen Lunge und Blut ist eine Diffusion und deshalb von Konzentrationsunterschied und Diffusionsweg abhängig. Die Alveolen sind nur durch ein dünnes Epithel von Kapillaren getrennt. Es gibt unzählige Alveolen, um die Oberfläche zu vergrössern.
- Alveole=Lungenbläschen
- Zwischen den Lungenflügeln ist der Mittelfellraum, ein Geweberaum.
Räume Lunge Beschriftung und Fakten
- Das Zwerchfell trennt Brust- und Rachenraum
- Pleuraspalt: luftdicht abgeschlossener, flüssigkeitsgefüllter Raum
- Die Lunge hat keine Muskeln und wird indirekt belüftet. Der Pleuraspalt sorgt dafür, dass die Lunge der Bewegung des Brustkorbs folgt. Wenn in ihn Luft eindringt, kollabiert die Lunge und zieht sich zusammen (Pneumothorax).
Welche Atmungen gibt es?
Es gibt die Brustatmung, da wird der Brustkorb durch Zusammenziehen (Einatmen) und Erschlaffen (Ausatmen) der Zwischenrippen-Muskulatur bewegt, und die Bauchatmung, da wird der Brustkorb durch Heben (Ausatmen) und Senken (Einatmen) vom Zwerchfell bewegt.
Während dem grössten Teil des Lebens atmen wir kombiniert, am Anfang und Ende des Lebens mit der Bauchatmung.
Stoffaustausch im Blut
Bei der einfachen Diffusion von Gasen von der Lunge ins Blut wird das CO2 transportierende, venöse Blut zu O2 transportierendem, arteriellem Blut. Der Sauerstoffanteil beim Ausatmen beträgt statt 21% noch 16%.
Die Gase müssen chemisch gebunden werden, weil sie in Blut kaum löslich sind.
Der Sauerstoff wird an den roten Farbstoff Hämoglobin der roten Blutkörperchen (=Erythrozyten) gebunden. Dieses Molekül besteht aus vier Peptidketten, wovon zwei gleich sind und alle ein Häm-Molekül haben. In dessen Mitte ist ein Eisen-Ion. Wenn dieses Sauerstoff bindet, wird es von dunkel- zu hellrot. Diese Bindung ist umkehrbar (=reversibel) und wenn es das Sauerstoff ablädt, wird es wieder dunkelrot.
Das Kohlendioxid reagiert im Blut mit Wasser zu Ionen. Sie ist ebenfalls reversibel und die Ionen werden an das Hämoglobin gebunden oder in der Blutflüssigkeit transportiert.
