Abfragen


L. B.
Diese Lernkarten bieten einen umfassenden Überblick über die Biologie für den Mittelschulunterricht. Sie behandeln zentrale Themen wie Zellen, Blut, DNA und Proteine, sowie die Struktur und Funktion von Organen wie dem Auge. Die Karteikarten eignen sich besonders für Schüler, die ihr Verständnis der biologischen Grundlagen vertiefen möchten, da sie sowohl theoretische Konzepte als auch praktische Anwendungen abdecken.
Cartes-fiches
220
Utilisateurs
2
Langue
Allemand
Catégorie
Biologie
Niveau
Collège
Créé / Mis à jour
19.12.2021 / 04.02.2022

Cartes-fiches

Welche Aufgaben hat das Blut?

Das Blut ist für den Wärme- und Stofftransport und die Krankheitsabwehrung zuständig. Es transportiert Nährstoffe und Wasser, Abfallstoffe, Sauerstoff und Kohlendioxid sowie Hormone. Zur Abwehr von Erregern nutzt es Fieber, Entzündung, Fresszellen und Antikörper. Bei Wunden sorgt es für die Gerinnung.

Fakten zum Blut

Wir haben zwischen 4.5 und 6 Liter Blut im Körper. Blut ist ein Organ, auch wenn die Zellen keine Verbände bilden, sondern frei herumschwimmen. Es besteht zu 55% aus Blutkörperchen (=Hämatokriten, also feste Bestandteile, fast ausschliesslich rote) und zu 45% aus Blutplasma.

Das Blut enthält Moleküle und Ionen und hat eine osmotische Wirkung. Der Wert ist der einer 0.9%igen Kochsalzlösung. Solche nennt man nicht isotonisch, sondern physiologisch.

Es enthält viele Proteine, deren Aufgaben Gerinnung, Transport, Abwehr, Osmose und Pufferung (Neutralisation des pH-Wertes) sind.

Blutplasma

Das Blutplasma ist klar, gelblich und besteht vor allem aus Wasser (und Proteinen). Es ist eine extrazelluläre Flüssigkeit. 

Fakten zu Erythrocyten

Rote Blutkörperchen werden wie alle Blutkörperchen im roten Knochenmark gebildet und durch das Nierenhormon Erythropoetin gefördert. Dafür teilen sich die Stammzellen laufend und bilden Vorläuferzellen, welche (nur bei roten!) erst Hämoglobin bilden und dann den Zellkern und das ER abbauen.

Sie sind runde, beidseitig eingedellte Scheibchen. Sie besitzen lediglich eine Zellmembran, Zellplasma und (vor allem) Hämoglobin.

Sie transportieren die Atemgase. Ihre Lebensdauer beträgt etwa vier Monate, dann werden sie in der Milz zerlegt und von Fresszellen abgebaut.

Fakten zu Leukocyten

Weisse Blutkörperchen sind im Blutbild violett eingefärbt. Es sind vollständige Zellen mit Zellkern und Organellen. Sie sind etwas grösser als Erythrocyten und bewegen sich durch Formveränderung. Ihre Hauptaufgabe ist die Abwehr und es gibt drei Typen.

Welche drei Typen Leukocyten gibt es?

  • Makrophagen sind gross und fressen Eindringlinge, in dem sie sie umfliessen und in eine Vakuole aufnehmen (=Endocytose/Phagocytose), ausserdem arbeiten sie im Immunsystem mit.
  • Granulocyten werden im roten Knochenmark gebildet, wandern für wenige Stunden ins Blut und dann ins Gewebe, wo sie als Fresszellen Eindringlinge eliminieren. Ihr Plasma hat feine Granula (=Körnchen).
  • Lymphocyten bestehen fast nur aus dem Zellkern und sind ein Teil des Immunsystems. Ihre Vorläufer vermehren sich in Mandeln, Milz und Lymphknoten (=lymphatische Organe). Wie auch von den Granulocyten gibt es mehrere Typen.

 

Fakten zu Thrombocyten

Blutplättchen werden von Riesenzellen im roten Knochenmark abgeschnürt und nach max. 10 Tagen in der Milz abgebaut. Sie sind kernlose, membranumhüllte Zellbruchstücke. Ihre Aufgabe ist die Blutstillung.

Wie funktioniert die Blutstillung?

Es gibt drei Vorgänge bei der Blutstillung.

  • Zuerst der Gefässverschluss/Gefässkrampf, bei dem die Muskeln des Gefässes sich so zusammenzeihen, das es weniger oder gar nicht mehr durchblutet wird.
  • Dann der Plättchenpfropf, wobei sich Blutplättchen anlagern und den ersten Pfropf (=weisser Thrombus) bilden, der aber instabil ist.
  • Abschliessend die Blutgerinnung, die durch Stoffe ausgelöst wird, die bei der Verletzung freigesetzt werden und eine Kettenreaktion auslösen. Am Ende wird aus dem inaktiven Protein Prothrombin das aktive Thrombin, das den Vorgang von Fibrinogen zu Fibrinfäden katalysiert. Diese bilden ein Fibrinnetz, den roten Thrombus.

Welche sechs Punkte ermöglichen dem Blut, alle Organe nach Bedarf zu versorgen?

  1. Das Blut verlässt die Blutbahnen nicht, es bewegt sich in einem geschlossenen Gefässsystem.
  2. Der Blutkreislauf besteht aus einem Körperkreislauf und einem Lungenkreislauf, das Herz hat zwei Kammern und man unterscheidet Venen (zum Herz) und Arterien (vom Herz weg).
  3. Die Blutgefässe verzweigen sich in winzige Kapillaren, damit der Stoffaustausch erfolgen kann.
  4. Das Blut fliesst zwar schnell zwischen Herz und Organen, in den Kapillaren aber langsam.
  5. Das Herz pumpt ununterbrochen das Blut durch den Kreislauf und die Gefässe unterstützen es.
  6. Die Blutverteilung nach Bedarf zwischen den Organen passiert durch verengen/erweitern von Arterien. Sie variiert besonders bei Muskeln und Haut (Haut für Wärmeabgabe).

Grosser und kleiner Kreislauf

Körperkreislauf und Lungenkreislauf

Erklärung Blutkreislauf

Lunge weg Lungenvene

Herz weg Aorta

Herz hin Körpervene => untere und obere Hohlvene

Lunge hin Lungenarterie

Herzkranzvene => rechter Vorhof

Beschriftung Herz und Fakten

Das Herz ist kegelförmig und vom Herzbeutel umgeben, der aus zwei Häuten und dazwischen einem flüssigkeitsgefülltem Raum besteht. Die innere (=Epikard) ist mit der Herzwand verwachsen, die äussere (Perikard) mit dem Brustfell.

Das Herz ist ein Hohlmuskel (vier Hohlräume, Kammern und Vorhöfe) mit eigener Herzmuskulatur aus quergestreiften Muskelfasern. Bei der Kontraktion des Herzmuskels werden Vorhöfe und Kammern kleiner (=Systole), bei der Entspannung von Herzmuskel wieder gross (=Diastole).

In der linken Herzhälfte ist arterielles Blut, in der rechten venöses. Arterielles Blut von L zu l. Der Vorhof nimmt das Blut auf, die Kammer gibt es ab. Beim Ausgang der Herzkammern hat es Taschenklappen aus drei Taschen, die den Rückfluss in die Kammern verhindern.

Die rechte Segelklappe heisst Trikuspidalklappe, die linke Segelklappe heisst Mitralklappe. Die rechte Taschenklappe heisst Pulmonalklappe, die linke Taschenklappe heisst Aortenklappe.

Leistung des Herzens und Weg des Blutes

Das Herz ist eine Doppelpumpe, wobei die beiden Herzhälften gleichzeitig die gleiche Blutmenge pumpen. Weil der Widerstand im Körperkreislauf höher ist, ist der Muskel der linken Kammer stärker.

  1. Füllungsphase: Diastole, Blut strömt aus den Vorhöfen in die Kammern, Segelklappen geöffnet, Taschenklappen geschlossen.
  2. Anspannungsphase: Systole, Segel- und Taschenklappen geschlossen, die Kammern sind mit Blut gefüllt, Kammermuskel kontrahiert sich.
  3. Austreibungsphase: Sysole, der Druck in den Kammern wird sehr hoch, Taschenklappen öffnen sich, Segelklappen bleiben geschlossen.
  4. Entspannungsphase: Diastole, der Herzmuskel entspannt sich, Taschenklappen schließen sich, Segelklappen immer noch geschlossen.
     

Herztöne

Es gibt zwei Herztöne, der erste, dumpfe Ton beim Beginn der Kontraktion, der zweite, helle, beim Schliessen der Taschenklappen.

Aufbau Arterien und Venen

Arterien

Die herznahen Arterien haben die Windkesselfunktion, die dafür sorgt, dass das Blut durchgehend fliesst und nicht zwischen den Schlägen stoppt. Wenn das Herz Blut in die Arterie presst, dehnt sie sich aus, dann zieht sie sich zusammen; so stösst sie das Blut zum nächsten Gefässabschnitt, wo das selbe passiert usw.. Das Ergebnis ist eine Pulswelle richtung Peripherie. Deshalb fühlt man bei Arterien den Puls.

Liegen tief, starke Muskelschicht, schneller Strom

Venen

Venen sind grösser und dünnwandiger als die Arterien und das Blut fliesst langsamer.

  • Die grossen Venen im Körperkreislauf haben Venenklappen, damit das Blut nicht rückwärts fliesst.
  • Damit der Bluttransport klappt, gehen die Pulswellen der Arterien auf die Venen über, die daneben liegen.
  • Auch benachbarte Skelettmuskeln helfen den Venen, in dem sie auf diese drücken.
  • Das Herz hat eine Sogwirkung

Kapillaren

Die Kapillaren sind extrem fein, weil für den Stoffaustausch eine dünne Wand, eine grosse Fläche und ein langsamer Strom von Nöten ist. Die Kapillarwand besteht ausschliesslich aus flachen Epithelzellen.

Kleine Moleküle (Wasser, Zucker, Aminosäuren) können immer durch, Makromoleküle und Leukocyten nur bei Entzündungen. Kapillaren geben Wasser ans Gewebe ab, welches die dann fast vollständig wieder aufnehmen. Sie verbinden Arteriolen und Venolen.

Überblick über das Nervensystem

Das Nervensystem besteht aus Nervengewebe. Dies besteht jeweils etwa zur Hälfte aus Gliazellen und zur Hälfte aus Nervenzellen (=Neuronen) und wird von Blutgefässen versorgt. Die Neuronen bilden, verarbeiten und leiten nervöse Erregungen weiter. Sie entstehen aus Stammzellen, altern und sterben. Gliazellen sind kleiner als Neuronen, kontrollieren deren Versorgung und helfen ihnen bei der Arbeit.

Neuronen Beschriftung und Fakten

Neuronen bestehen aus einem Zellkörper mit normalen Organellen sowie Plasmafortsätzen. Aufgenommen werden nervöse Erregungen von den Dendriten, weitergeleitet vom Axon, genauer von dessen Endknöpfchen. Das "überspringen" vom synaptischen Spalt zwischen der präsynaptischen Membran des Endknöpfchens und der postsynaptischen Membran der folgenden Zelle heisst Synapse.

Hüllen werden von Schwann-Zellen (spez. Gliazellen) gebildet und sorgen für schnelle Weiterleitung.

Schnürring = Ranviersche-Scnürring/Zellkörper = Soma/Myelinhülle = Myelinscheide

Gliazellen

Gliazellen schützen und stützen Neuronen durch Kontrolle der Stofftransporte zu ihnen, sind an der Erregungsleitung und -verarbeitung beteiligt, sind wichtig für die Entwicklung des Nervensystems beim Embryo und bilden die Mylinülle von Axonen. Sie sind viel kleiner als Neuronen und umgeben sie.

ZNS und Peripherie

Die Zellkörper der Neuronen sind grösstenteils im Zentralnervensystem (=ZNS, Gehirn und Rückenmark) und zusammen mit ihren Dendriten und den Gliazellen sind sie die graue Substanz. Die Axonen mit den weissen Hüllen sind die weisse Substanz/ Nervenfasern. Im Gehirn ist die graue aussen und im RM ist sie innen.

In der Peripherie (=ausserhalb vom ZNS, Peripheres NS) sind Nervenfasern zu Nerven mit Blutgefässen und Bindegewebshülle gebündelt und verbinden das ZNS mit den Organen. Sensorische Nervenfasern führend von Sensor zu ZNS (= Sinneszellen, afferent), motorische Nervenfasern führen von ZNS zu Motoren (=Muskeln, efferent).

Erregungsweiterleitung durch Synapsen

  • Die nervösen Erregungen können den synaptischen Spalt nicht überspringen, darum werden bei ihrer Ankunft im Axonendknöpfchen Vesikel mit Transmitter im Innern losgeschickt.
  • Das heisst das elektrische Signal wird in ein chemisches umgewandelt und Ca-Ionenkanäle öffnen sich.
  • Die Vesikel gliedern sich in die präsynaptische Membran und entleeren den Transmitter in den Spalt, wo er diffundiert.
  • Dann wird er von den Rezeptoren der postsynaptischen Membran nach Schlüssel-Schlosssystem gebunden und gespalten.
  • Diese sind durch Ionenkanäle an die Membran gebunden, welche sich nun öffnen. Entweder öffnen sich die Natrium-Kanäle durch erregende Synapsen und das postsynaptische Potenzial (=PSP) wird stärker, sprich sie fördern Reizübertragungen ODER es öffnen sich die Chlorid-Kanäle durch hemmende Synapsen und das PSP wird schwächer, sprich sie hemmen Reizübertragungen.
  • Die Einzelteile des Neurotransmitters werden wieder in die präsynaptische Membran aufgenommen und im Vesikel verbunden.

Was passiert wenn sich die Chlorid-Kanäle öffnen?

das postsynaptische Potenziel wird stärker, sprich sie hemmen Reizübertragungen.

Durch hemmende Synapsen

Was passiert wenn sich die Natrium-Kanäle öffnen?

 das postsynaptische Potenzial wird schwächer, sprich sie fördern Reizübertragungen.

Durch erregende Synapsen

Abbau u. ä. von Transmitter

Wenn der Transmitter nicht recycelt wird, kann er entweder wegdiffundieren oder inaktiviert werden.

Gifte können auf drei Wege tödlich sein. Sie können die Ausschüttung oder die Bindung des Transmitters verhindern, was zu Lähmung führt, oder dessen Abbau verhindern, was zu Dauererregung führt.

Der Weg vom Motoneuron auf die Muskelfaser

Das ist eine 1:1-Übertragung. Jedes Aktionspotential vom Motoneuron löst in der Muskelfaser ein Aktionspotenzial aus. Beim Motoneuron bildet das Endknöpfchen mit der postsynaptischen Membran von der Muskelfaser die motorische Endplatte. Deren Fläche ist durch Faltung der Membranen vergrössert.

Die Muskelfaser reagiert nicht mit je kurzen Zuckungen pro AP, sondern einer Dauerkontraktion. Dabei arbeiten alle Fasern die vom selben Axon versorgt werden, gleichzeitig und bilden eine motorische Einheit.

Welche Arten von Nervensystem gibt es?

Es gibt das animalische (=willkürliche) Nervensystem, das die bewusste Wahrnehmung und Aktivitäten umfasst und das vegetative (=unwillkürliche/autonome) Nervensystem, das die Arbeit der inneren Organe regelt und unser inneres Gleichgewicht. Das vegetative arbeitet eng mit dem Hormonsystem zusammen.

Ausserdem hat es den Sympathikus, also zwei Grenzstränge neben der Wirbelsäule, der für erhöhte Leistung sorgt UND den Parasympathikus, also einen Nerv im untersten Rückenmark, der für Entspannung und Erholung sorgt. Von ihm beeinflusst werden

  • Pupillen
  • Speichelproduktion
  • Herzfrequenz
  • Bronchien
  • Verdauung
  • Blase/Mastdarm

Welche Aufgaben hat das Nervensystem?

  • Reaktion auf Reize aus der Umwelt
    • Sinnesorgane und -zellen empfangen Informationen und reagieren auf die Reize mit der Bildung nervöser Erregungen.
    • Das Nervensystem leitet diese in sensorischen Neuronen zum Gehirn, wo die Information verarbeitet wird und über die motorischen Neuronen ein Befehl an die Organe gesendet wird.
    • Die Erfolgsorgane führen den Befehl aus.
  • Regulation der Körperfunktionen
    • Durch die Regulation wird der Wert einer Regelgrösse (z. B. Körpertemperatur) auf den Sollwert gebracht/gehalten. Dafür muss das Regelzentrum des Nervensystems von den Sinnesorganen laufend Informationen über den aktuellen Wert (Istwert) der Regelgrösse bekommen und mit dem vorgegebenen Wert (Sollwert) vergleichen. Weicht der Istwert vom Sollwert stark ab, gibt das Regelzentrum Befehle für die nötige Änderung an das betreffende Organ.
  • Wahrnehmung
    • Augen, Ohren usw. nehmen Reize auf und bilden nervöse Erregungen, welche dann das Gehirn auswertet. Die Auswertung führt erst zur Wahrnehmung. Die Erregungen von jedem Sinnesorgan werden in ein bestimmtes Gehirnareal geleitet und interpretiert, weshalb sie verschiedene Wahrnehmungen auslösen. Vor der Auswertung werden die Erregungen selektioniert.

 

 

Hirn und Rückenmark Beschriftung

Beschriftung Rückenmark und Fakten

Das Rückenmark endet auf Höhe des ersten Lendenwirbels. Die Wurzeln der 31 Spinalnervenpaare ziehen aber noch im Wirbelkanal nach unten.

Jeder Spinalnerv hat eine hintere und eine fordere Wurzel. In der hinteren kommen die Meldungen ins Rückenmark, in der vorderen werden die Befehle durch die Axonen zu den Muskeln geleitet.

Beschriftung Rückenmark

Reflexe

Es gibt einfache Reaktionen wie Reflexe, wo die Erregung vom sensorischen direkt zum motorischen Neuron gelangt und komplexe Reaktionen wobei das Grosshirn die Erregungen analysiert und weiterleitet.

Der Weg von Sinneszelle zu Muskel heisst Reflexbogen. Das Grosshirn spielt dabei keine Rolle, sondern RM/unbewusste Teile des Gehirns. Es gibt bedingte und unbedingte Reflexe; erstere müssen erlernt werden und letztere nicht.

Wir haben Eigen- und Fremdreflexe. Beim Eigenreflex sind Sinneszelle und Erfolgsorgan am gleichen Ort und es gibt nur eine Synapse beim Ablauf.

Wenn Sensor und Erfolgsorgan an verschiedenen Orten sind, nennt man dies Fremdreflexe. Im Reflexbogen ist noch mindestens ein Schaltneuron.

Das Ziel von Reflexen ist der Schutz vom Körper und die Stabilisierung seiner Haltung. Niesen und Husten sind auch Reflexe.

Gehirn Beschriftung und Fakten

Das Nachhirn: regelt vegetative Funktionen (Verdauung, Atmung usw.) und Reflexe (Husten, Niesen). Dort kreuzen sich die Bahnen, was für rechts/links sorgt. Linke Hälfte Rational, rechte Emotional.

Das Mittelhirn: beherbergt das visuelle Reflexzentrum, steuert die Bewegung der Augen und die Pupillenveränderung und ist am Hören beteiligt.

Das Zwischenhirn: Der Thalamus selektioniert die eintreffenden Erregungen bevor sie ins Grosshirn gelangen. Der Hypothalamus ist die Zentrale des vegetativen Nervensystems, er überwacht also z. B. Körpertemperatur und er koordiniert die Arbeit des Hormonsystems. Die Hormonproduktionsregulation erfolgt per Hypophyse.

Das Kleinhirn: Ist wichtig für die Steuerung der Bewegungen, gibt aber selbst keine Befehle sondern bekommt vom Grosshirn die Information der gewünschten Bewegung und arbeitet dann Detailpläne aus, die es dem Grosshirn weitergibt. Auch Körperlage.

Grosshirn Beschriftung und Fakten

Projektionsfasern verbinden das Grosshirn mit anderen Hirnteilen und mit dem Rückenmark, Kommissurenfasern führen im Balken zur anderen Grosshirnhälfte (=Informationsaustausch) und Assoziationsfasern verbinden Felder einer Hemisphäre. Das Grosshirn ermöglicht Wahrnehmung und Denken und ist der Sitz von Gedächtnis und Bewusstsein. Es besteht aus zwei Hemisphären, die für die jeweils gegenüberliegende Körperhälfte zuständig sind. Die Hohlräume im Grosshirn heissen Ventrikel und sind mit Liquor gefüllt.

Welche Linsen gibt es?

Sammellinsen und Zerstreuungslinsen

Sammellinse Beschriftung

 Kurzsicht und Weitsicht

Kurzsichtig ist man, wenn man in die Nähe gut sieht. Der Gegenstand ist vor der Netzhaut scharf, darauf nicht. Ursächlich ist ein zu langer Augapfel oder zu hohe Linsenbrechkraft. Es hilft eine Zerstreuungslinse.

Weitsichtig ist man, wenn man in die Ferne gut sieht. Der Gegenstand ist hinter der Netzhaut scharf, darauf nicht. Ursächlich ist ein zu kurzer Augapfel oder die nachlassende Linsenelastizität (=zu kleine Brechkraft). Es hilft eine Sammellinse.

Augapfel Beschriftung

Fakten zu Hornhaut, Lederhaut und Iris

Die Hornhaut besteht hauptsächlich aus Bindegewebsfasern. Ihr Epithel repariert leichte Verletzungen und verteilt Flüssigkeit in der Hornhaut. Sie enthält keine Blutgefässe sondern wird von Kammerwasser und Tränenflüssigkeit versorgt. Zusammen mit der vorderen Augenkammer wirkt sie als Sammellinse mit konstanter Brechkraft. Auch für Schutz zuständig.

Die Lederhaut ist die weisse Bindegewebshaut, schützt Augapfel.

Die Iris umgibt die Pupille und kann mithilfe glatter Muskeln den Pupillendurchmesser verändern und so den Lichteinfall ins Auge regulieren. Die Pupille ist nur das Sehloch in der Iris. Die Farbe hängt von der Pigmentierung ab; bei grün und braun sind die vorderen Irisschichten entsprechend gefärbt, bei blau nur die hinterste.

Étudier