Physiologie 1

Entwicklungsbiologie

Entwicklungsbiologie

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N. J.

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Diese Lernkarten bieten einen umfassenden Überblick über die Grundlagen der universitären Physiologie, mit Fokus auf Zellentwicklung, Differenzierung und Wachstum. Sie decken Themen wie die Entwicklung des Uterus, die Rolle des Trophoblasten und die Bedeutung der Blastocyste ab. Die Karteikarten sind besonders nützlich für Studierende der Biologie, die sich mit der frühen Embryonalentwicklung und den zugrunde liegenden Mechanismen der Zellteilung und Differenzierung vertraut machen möchten.

Flashcards

43

Students

2

Language

German

Category

Biology

Level

University

Created / Updated

06.02.2015 / 25.03.2017

Kapazitation

physiologische Reifungsprozess der Spermien im weiblichen Reproduktionstrakt

Veränderungen am Spermium bei Kontakt mit weiblicher Schleimhaut -->Voraussetzung für Befruchtungsfähigkeit
- Entfernung von Glykoproteinen, Glykosaminoglykane und Proteine auf der Spermienoberfläche

Definition Akrosomreaktion

Verbindung des Spermiums mit der Eizelle zur enzymvermittelten Durchdringung der Zona pellucida

Auslösung Depolarisationswelle --> Ca2+ Anstieg --> Zona Reaktion

Parthenogenese

Meiose der Eizellen / Eier (befruchtet), Entwicklung Organismus, ohne Sexualverkehr, bspw. Bienen

6 Schritte Präimplantation

Fertilisierung (Eileiter)
Zellteilung - Furchung (Eileiter)
Hatching (Uterus) - Verlassen der Zona pellucida
(Elongation (Uterus))
Apposition (Uterus)
Adhäsion (Uterus)

7 Embryonalstadien mit Zeit und Zellzahl

Teilungsstadien

1-Zeller n=1 t=2
2-Zeller n=2 t=2
4-Zeller n=4 t=3
Morula n=16-30 t=5

Blastocystenstadien

Blastocyste n=60 t=6
Schlüpfende Blastocyste n= 175 t=7
Geschlüpfte Blastocyste n=500 t=8
GB " t=10 n= 6000

Definition Furchung

Schnelle Zellteilung, wobei nur M- und S-Phase des Zellzyklus stattfinden, d.h. es kommt nur zur Abschnürung neuer Zellen.

Definition hatching - Schlüpfen

Der Embryo lässt die durch Enzyme angegriffene Zona pellucida durch das starke Wachstum platzen.

Innerhalb einer Zellhülle aus dem Embryonalknoten und dem Trophoblasten bildet sich das Entoderm. Der Trophoblast wird zum Trophoektoderm

Implantationsphase - wissenswertes

Sensitive Phase
Embryomaternale Synchronisation
Anfällig auf Stress
Embryonaler Fruchttod

Implantation - Nidation

vorher

vorher: Elongation: Verlängerung Trophoblast, Apposition: Annäherung Trophoblast - Endometrium Uterus
Adäsion : Anlagerung
Einnistung

Merkmale für Schwangerschaft

Muttereigen

Umwandlung Corpus luteum periodicum zum Corpus luteum graviditatae
Luteotrophe Signale / Inhibition der Luteolyse
Aufrechterhaltung der Progesteron Produktion
Uterines Wachstum

Embryonale Signale

Mensch (hCG, humanes Choriongonadotropin)
Rind, Schaf, Ziege Interferon
Schwein, Pferd: Östradiolderivat

Verzögerte Implantation

Tiere
Art

Rehe
Bären
Konzeption Juli
Implantation November

4 Schlüsselgene Präimplantation

Oct4: hemmt Cdx2, Differenzierung eines totipoenten Vorläufers zu pluripotenten Zellen der Inneren Zellmasse
Cdx2: hemmt Oct4, Differenzierung eines totipoenten Vorläufers zu multipotenten Zellen des Trophoectoderm
Gata6: hemmt nanog Differenzierung Innere Zellmasse (pluripotent) zu primitivem Ektoderm - multipotent
nanog: hemmt Gata6 Differenzierung Innere Zellmasse (pluripotent) zu Epiblasten (pluripotent)

Definition Gastrulation

Keimblattbildung (flächenhafte Zellverbände) (Ektoderm, Entoderm, Mesoderm)
Erste Differenzierung des Embryos
Organentwicklung
Körpergrundgestalt

Ablauf Gastrulation 9S

Umwandlung Embryoblast in Keimscheibe
Bildung des Amnion
Bildung des Hypoblasten bzw. Entoderm
Bildung des Primitivstreifen und Mesoderm
Bildung der Körperachsen
Anlage der Primitivorgane
Neurulation
Bildung des Coeloms
Kraniokaudale und laterale Ausrichtung der Keimscheibe und Anlage des Darms

6 Aufgaben Plazenta

Ausscheidung nach Geburt
Steuerung eigenes Wachstum bei Funktion
Versorgung des Foetus
Entsorgung der Abbauprodukte (O 2 , CO 2 , Ionen, Harnpflichtige Substanzen, Metaboliten, Nährstoffe)
Antikörper
Endokrine Aufgaben: Progesteron, Östrogen, Gonadotropin
Schutzfunktion: Erreger

4 Bestandteile Fruchthülle

Dottersack: Wichtig vor dem Implantation, Blutbildung
Chorion (Zottenhaut): äusserste Schicht: entwickelt sich aus dem Trophoblast: Nährstoffaustausch mit maternaler Plazenta
Amnion (Schafshaut): innerste Fruchthülle: Schützt Embryo, wichtig für Darmentwicklung des Embryos
Allantois: Embryonaler Harnsack, beeinhaltet Abbauprodukte

Problem Geschlechtsentwicklung Kuh

Ursache:Bei Zwillingen nur eine Plazenta
Folge: Austausch von Faktoren --> Ausbildung Geschlechtsmerkmale beeinflusst
männliche Faktoren:
- TDF --> Hoden --> AMH, Testosteron
- AMH --> Müllersche Organe degenerieren
- Testosteron --> Wolfsche Gänge --> Dihydrotestosteron
- Diydrotestosteron --> Penis, Skrotum, Geschlechtsdrüsen
weiblich keine Faktoren, Eierstöcke entwickeln sich, Müllersche Gänge (Uterus etc.)differenzieren, Wolfsche degenerieren
Folge: Inhibition Differenzierung Müllersche G., Maskulinisierung

Fehlbildungen und Ursachen

Gametopathien (Gameten; Chromosomenaberrationen)
Blastopathien (Blastocyste)
Embyropathien
Fetopathien

Ursachen

genetisch
Umwelt
infektiös

Zeitliches Auftreten von Fehlbildungen

0-3 W Tod des Embryos möglich
3-8 W Anfälligkeit auf Missbildungen ist erhöht
8-38 W Es treten eher funktionelle Störungen auf

Fortgeschrittene Trächtigkeit

Grössenwachstum, Lungenreifung
Nesthocker (Fleischfresser)
Nestflüchter (Pferd, Wiederkäuer, Schwein)

Definition Ontogenese

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Die Entwicklung des einzelnen Lebewesens von der befruchteten Eizelle bis zum adulten Lebewesen

Definition Phylogenese

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Stammesgeschichtliche Entwicklung der Gesamtheit aller Lebewesen. Der Begriff wird auch verwendet, um die Evolution einzelner Merkmale im Verlauf der Entwicklungsgeschichte zu charakterisieren.

Evolutionsschritte

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450 M Entwicklung Sexualhormone: Gestagene, Androgene, Östrogene
350 M Vitellogenin
200 M geschütze,geschlossene Eier, mit Schale , Interne Befruchtung
100 M Milchdrüse
30 M Placenta, Östrogen

Biogenetische Grundregel - Haeckel

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„Die Ontogenese rekapituliert die Phylogenese“

Beispiele phylogentische Ontogenese

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Humanembryo mit Kiemenspalten (Halsregion)
Humanembryo mit Schwanzwirbelsäule (analog Schwein)
Chorda wird zur Wirbelsäulen (Lanzettfischchen – Säuger)
Larven von Plattfischen haben beidseitig Augenanlagen

Definition Hox-Gene

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gut konserviert
regulativ, Transkriptionsfaktoren
Steuerung Individualentwicklung
sehr ähnliche Homöobox bei allen Tieren
Gliederung der Körperachse --> Mutation Antennapedia
Verschiedene Hox-Gene --> verschiedene Abschnitte des Körpers beeinflusst

Definition Hyperplasie

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Anzahl der Zellen nimmt zu

Definition Hypertrophie

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Größe der Zellen nimmt zu

Allometrisches Wachstum

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Unterschiedliche Wachstumsgeschwindigkeit verschiedener Abschnitte während der Ontogenese

Isometrisches Wachstum

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Gleichmäßiges Wachstum von Körperteilen im Verhältnis zum Gesamtwachstum

Tumorarten

gut:

Papillom
Adenom

bösartig: infiltrativ, rezidiv, metastasierend

Sarkom
Karzinom
Teratom: Iin Ovar, Hoden: Kapsel verschiedener Gewebe

Signalarten

Überlebensfaktoren
Homone, Chemokine
Wachstumsfaktoren
Cytokine
Todesfaktoren --> Kaspase-Kaskade --> Apoptose

Signalwege der frühen Entwicklungsphase

Wnt pathway
Hedgehog
Notch delta

Wnt Signalweg und Funktion

Ligand Wnt - Wachstumsfaktor und Signalprotein aus Wingless und Int-1
Funktion: Ausbildung der Körperachse, Enteicklung Zellen, Organe

Wnt bindet an Frizzled + LRP
Komplex aktiviert Dishevelled, welches die Ausbildung des beta-Catenin-Komplexes hemmt
dadurch liegt beta Catenin frei vor und kann nicht abgebaut werden --> Akkumulation
beta Catenin bindet TCF Komplex und aktiviert spezifisch Gene

Hedgehog Signalweg

Bindung Hedgehog an PTC
Smo (Smoothend) nicht mehr inhibiert
GLI2/3 Transkriptionsfaktoren werden aktiviert und nicht abgebaut

Wirkung Vismodegib / Erivedge

Hemmung des Smoothened Rezeptors, bei abormer Aktivierung des SHH

Arten Hedgehog

Sonic Hedgehog (SHH)
Indian (IHH)
Desert (DHH)

6 Vorteile Zebrafisch

Embryonen außerhalb Mutter
optisch durschichtige Embryonen
Groß genug für Transplantationexperimente
kurzer Generationzyklus
geringe Ansprüche Haltung
gemeinsame Eigenschaften Mensch

10 Entwicklungsschritte

Eizellreifung
Spermienreifung
Kompetition zwischen Spermien
Befruchtung
Trächtigkeitserkennung
Implantation
Organogense
Wachstum und Entwicklung
Geburt
(postnatale Entwicklung)

4 Abschnitte Spermatogenese

Vermehrung der differenzierten Spermatogonien
Wachstumsperiode der Spermatozyten I
Reifungs- oder Reduktionsperiode der Spermatocyten II, Präspermatiden
- Meiose I, II
Umbildungsperiode
- Spermatiden
- Spermien

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Flashcards

Fehlbildungen und Ursachen

Gametopathien (Gameten; Chromosomenaberrationen)
Blastopathien (Blastocyste)
Embyropathien
Fetopathien

Ursachen

genetisch
Umwelt
infektiös

Zeitliches Auftreten von Fehlbildungen

0-3 W Tod des Embryos möglich
3-8 W Anfälligkeit auf Missbildungen ist erhöht
8-38 W Es treten eher funktionelle Störungen auf

Fortgeschrittene Trächtigkeit

Grössenwachstum, Lungenreifung
Nesthocker (Fleischfresser)
Nestflüchter (Pferd, Wiederkäuer, Schwein)

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