VO Organisation und Evolution der Tiere, Teil Prof. Lametschwandtner, Fragenkatalog

Aus BioSalzburg

Im folgenden findet ihr den Fragenkatalog zur VO Organisation & Evolution der Tiere / Teil Lametschwandtner. Der Fragenkatalog ist leider nicht vollständig ausgearbeitet, aber er sollte trotzdem eine kleine Hilfe sein. Ausserdem ist jeder eingeladen, den Fragenkatalog selbst zu ergänzen und zu vervollständigen.

Die Fragen 1 - 83 sind allgemeine, durcheinander gestellte Fragen. Ab Frage 84 beginnen die Fragen nach dem Skriptum! Ich hoffe, er ist allen eine Hilfe, die die Klausur noch schreiben müssen.

1. Die Sauerstoffdissoziationskurve von Hämoglobin liegt bei pH 7,4 links von der entsprechenden Kurve bei pH 7,2. Das heisst, dass Hämoglobin bei pH 7,4 und gleichbleibenden anderen Bedingungen eine höhere Affinität zu Sauerstoff aufweist als bei pH 7,2.
2. Der Bohr-Effekt wird durch pH-Erniedrigung ausgelöst. Er bewirkt, dass das Hämoglobin im Gewebe den Sauerstoff leichter abgeben kann.
3. Der Carboanhydrase (CAH) kommt beim Transport des Kohlendioxids vom Gewebe zur Lunge – und indirekt auch der Abgabe des Sauerstoffes im Gewebe - eine grosse Bedeutung bei. Wo findet sich die CAH und worin liegt ihre Bedeutung (Reaktionsgleichung anschreiben!)

   Die Carboanhydrase findet sich (im Bezug auf die Respiration) in den Erythrozyten. Dort wirkt es als Enzym für die Umwandlung von CO2 mit Wasser zu Kohlensäure und weiter zu Hydrogencarbonat. Gleichung: CO2 + H2O → HCO3- + H+. Weitere Bedeutung in der Regulation des Säure-Base-Haushalts in der Niere, Salzsäureproduktion in der Magenschleimhaut oder Sekretion von Bicarbonat in der Bauchspeicheldrüse.

4. Die Vitalkapazität eines Erwachsenen beträgt durchschnittlich 5-7 L, das Atemzugvolumen (in Ruhe) beträgt 500 mL, das exspiratorische Reservevolumen beträgt 2-3 L, das inspiratorische Reservevolumen liegt bei 2-3 L.
5. Was verursacht die akute Höhenkrankheit? Nennen Sie mindestens drei Symptome dieser Krankheit.

   Die akute Höhenkrankheit wird verursacht durch zu geringe Sauerstoffversorgung und zu niedrigen Luftdruck

   Symptome: Schwäche, Kopfschmerzen, Übelkeit, Erbrechen, Verschlechterung geistiger Fähigkeiten

6. Der mit zunehmender Höhe abnehmende Sauerstoffpartialdruckes bewirkt beim Bergsteiger (in der richtigen Reihenfolge):

   Venilation der Lunge wird erhöht

   zuviel CO2 aus Blut abgeatmet

   Blut-pH wird alkalischer (höher)

   Reizung des Atemzentrums wird verringert

   Ventilation der Lunge sinkt

   Sauerstoffversorgung der Gewebe sinkt

   Ventilation der Lunge wird erhöht

7. Nennen Sie je zwei Arten des passiven und des aktiven Stofftransportes:

   Passiv: Kontrollierte Diffusion, Unkontrollierte Diffusion

   Aktiv: Aktiver Transport (gegen Konzentrationsgradient), Bläschentransport

8. Das 1. Ficksche Diffusionsgesetz lautet M = -D x A x dc/ds. Geben Sie an, wofür die einzelnen Faktoren stehen.

   M = diffundierte Substanzmenge

   A = Fläche, an der Diffusion stattfindet

   D = Diffusionskoeffizient

   dc/ds = Konzentrationsgradient

9. Bringen Sie die nachfolgend genannten Bauelemente des Herz-Kreislaufsystems in die richtige Reihenfolge, sodass ein geschlossenes, funktionsfähiges Kreislaufsystem entsteht: 1 Kapillare, 2 Herz, 3 Arterie, 4 Venole, 5 Arteriole, 6 Vene

   Herz – Arterie – Arteriole – Kapillare – Venole – Vene - Herz…

10. Exocytose und Endozytose: Definition, Transportart (aktiv, passiv), Beispiel für Vorkommen

    Endozytose: Stoffaufnahme über Membraneinstülpungen, Exocytose: Stoffabgabe über Transportvesikel, das mit der Zellmembran verschmilzt. Endo- und Exocytose sind aktive Vorgänge, Diffusion ist etwa passiv.

    Bsp: Einzeller: Nahrungstoffe werden über Endocytose aufgenommen; Sauerstoff via Diffusion; Exocytose etwa bei Drüsen

11. Unter anderen Faktoren spielt das Konzentrationsgefälle (dc/ds) bei der Diffusion eine wichtige Rolle. Führen Sie ein Beispiel an, wie dieses Gefälle vergrößert oder verkleinert werden kann.

    Konzentrationsunterschied erhöht das Gefälle, Abstandsvergrößerung verringert das Gefälle. Durch gezielten Cillienschlag kann das Konzentrationsgefälle aufrecht gehalten werden.

12. Bringen Sie die nachfolgend genannten Bauelemente des Herz-Kreislaufsystems in die richtige Reihenfolge, sodaß ein geschlossener, funktionsfähiger Kreislauf entsteht: 1 Arterie, 2 Venole, 3 Arteriole, 4 Vene, 5 Kapillare, 6 Herz

    Herz – Arterie – Arteriole – Kapillare – Venole – Vene - Herz…

13. Durch ein Blutgefäß fließen pro Minute 64 ml Blut. Durch den Einfluß des Hormons Adrenalin verringert sich bei gleichbleibendem Blutdruck der Gefäßdurchmesser auf die Hälfte. Wieviel Blut fließt nunmehr pro Minute durch das Gefäß?

    Es fließen 4 mL pro Minute durch das Gefäß (nach Hagen-Poisseuille: r^4: (½)^4 = 1/16)

14. Nennen Sie zwei Möglichkeiten, bei denen es zu einer Eindickung (=Zunahme der Viskösität) des Blutes kommen kann

    Zunahme der Blutkörperchen, Abnahme des Wassergehalts des Blutes / Dehydration

15. Welche Vorteile hat ein geschlossenes Kreislaufsystem gegenüber einem offenen Kreislaufsystem

    Es kann ein hoher Druck im System erzeugt werden und damit eine Niere „betrieben“ werden, in der „Ultrafiltration“ zur Harnbildung dient

    Es kann eine schnelle Blutzirkulation erfolgen

    Es kann mit einem geringen Blutvolumen der Körper ausreichend versorgt werden – energetisch günstig

16. Was versteht man unter Vasculogenese?

    Erste Anlage des Blutgefäßsystems

17. Was bestimmt, wann ein Blutgefäßsystem angelegt wird?

    Ein Blutgefäßsystem ist dann notwendig, wenn eine ausreichende Versorgung der Zellen innerhalb eines mehrzelligen Lebewesens durch Diffusion alleine nicht mehr gewährleistet ist (würde zur Hypoxie führen). Ab ungefähr 1mm^3 Körpergröße unverzichtbar.

18. Diffusion ist passiver Transport; Exocytose ist aktiver Transport
19. Das 1. Ficksche Diffusionsgesetz lautet M = D x A x dc/ds. Geben Sie an, unter welchen Bedingungen D gegen Null geht und die Diffusion somit zum Erliegen kommt.

    Der Diffusionskoeffizient ist ein Maß für die Beweglichkeit der Teilchen, die direkt von der Temperatur abhängt. Geht die Temperatur gegen Null geht der Diffusionskoeffizient gegen Null.

20. Durch ein Blutgefäß fließen pro Minute 10 ml Blut. Durch den Einfluß des Überträgerstoffes Acetylcholin erweitert sich bei gleichbleibendem Blutdruck der Gefäßdurchmesser auf das Doppelte. Wieviel Blut fließt nunmehr pro Minute durch das Gefäß?

    Es fließen 160 mL pro Minute durch das Gefäß (nach Hagen-Poisseuille: r^4: 2^4 = 16)

21. Woraus besteht das Blut

    Aus flüssigem Blutplasma (Wasser und darin gelöste Stoffe) sowie festen Blutzellen (Erythrocyten, Leukocyten, Thrombocyten)

22. Charakterisieren Sie ein offenes Kreislaufsystem. Was sind die Vorteile, was die Nachteile?

    Blut verlässt stellenweise die Röhren (Blutgefäße) und strömt in Gewebslücken

    Vorteile: Das System hat keine Vorteile

    Nachteile: kein hoher Druck im System möglich, dadurch keine Niere möglich – Ausscheidung muss aktiv erfolgen; großes Blutvolumen nötig – energetisch aufwendig

23. Was versteht man unter Angiogenese, was unter Vasculogenese?

    Vasculogenese: erste Anlage des Blutgefäßsystems

    Angiogenese: Entwicklung von Blutgefäßen aus bereits bestehenden Gefäßen

24. Wie können Sie den Blutfluß in einem Gefäß berechnen?

    nach dem Hagen-Poisseuille'schen Gesetz:

     :

25. Welcher Zelltyp ist für das Engerstellen eines Blutgefäßes verantwortlich?

    Gefäßmuskulatur / glatte Muskelzellen

26. Ein Mensch verliert durch eine schwere Verletzung sehr viel Blut. Wie wirkt sich dies auf seinen Blutdruck aus und mit welcher Maßnahme kann man dem begegnen?

    Der Blutdruck sinkt, durch Ausschüttung von Adrenalin werden die Gefäße enger gestellt. Der Blutdruck erhöht sich

27. Das Herzminutenvolumen (HMV) berechnet sich nach folgender Formel: HMV = Frequenz * Schlagvolumen: (Abkürzungen erläutern). Beim Menschen beträgt es in Ruhe 70/min x 70 ml = 4900 ml/min = 5 l/min
28. Zeichnen Sie das Arbeitsdiagramm des Herzens und tragen Sie jenen Punkt ein, an dem sich die Aortenklappe öffnet .
29. Aus welchen Abschnitten setzt sich das Erregungsleitungssystem des Herzens eines Säugetieres zusammen ?

    Sinusknoten, AV-Knoten, His-Bündel, Aschoff-Tawara-Schenkel, Purkinje-Fasern

30. Die Windkesselfunktion der Aorta bewirkt, dass kinetische Energie in potentielle Energie umgesetzt wird, die dann zur Strömung des Blutes in die Peripherie verwendet wird. Ermöglicht wird die Windkesselfunktion der Aorta durch die elastische Gefäßwand.
31. Für das Herz ist eine ausreichend lange Diastole ist wichtig für Entspannungsphase und Füllungsphase
32. Nennen Sie zwei Charakteristika der Herzmuskulatur.

    Reizantwort: "Alles oder nichts", nicht tetanisierbar

33. Zeichnen Sie das Arbeits-Diagramm des Herzens. Versehen Sie die einzelnen Strecken mit den Buchstaben A, B, C und D und geben Sie an, welche Strecken der Systole entsprechen. Zutreffendes ankreuzen. 0 AB 0 BC 0 CD 0 DA 0 AC 0 BD 0 DB 0 CA
34. Nennen Sie zwei Möglichkeiten, das Schlagvolumen des Herzens zu erhöhen.

    Ausdauertraining ("Sportlerherz"), Tauchen: Der erhöhte hydrostatische Druck führt vermehrt Blut zum Herzen, dessen Schlagvolumen erhöht sich.

35. Das Herz der Fische besitzt 1 Vorkammer(n)(Atrien) und 1 Hauptkammer(n)(Ventrikel), das der Vögel 2 Vorkammer(n) und 2 Hauptkammer(n).
36. Nennen Sie zwei Tiergruppen, die Röhrenherzen besitzen.

    Insekten, Acrania

37. Tragen Sie in das Arbeitsdiagramm des Herzens jenen Punkt ein, an dem die Systole beginnt.
38. Wo finden sich die elastischen Arterien, wo die muskulären Arterien ?

    herznah: elastisch; herzfern: muskulär;

39. Die Erregungsleitung zwischen den einzelnen Abschnitten des Erregungsleitungssystems des menschlichen Herzens ist blockiert und es kommen die Eigenfrequenzen der einzelnen Schrittmacher zum Vorschein. Welche Frequenzen haben diese ? a) Sinusknoten: 75 b) Atrioventrikularknoten 40 c) His-Bündel: 20
40. In welchen Abschnitten des Kreislaufsystems (in welcher Kategorie von Blutgefässen) findet der steilste Blutdruckabfall statt ?

    Ateriolen

41. Beschreiben Sie (in Zahlen) den Weg des Blutes im Kreislauf. des Menschen. Bringen Sie dazu die nachfolgend angeführten Bereiche in die richtige Reihenfolge, wie sie durchflossen werden. Beginnen Sie mit der linken Hauptkammer: 1 linke Vorkammer, 2 Lunge, 3 linke Hauptkammer, 4 Körper, 5 rechte Hauptkammer, 6 rechte Vorkammer

    3, 4, 6, 5, 2, 1

42. Das Kreislaufsystem der Fische ist ein Einfachkreissystem, das der Säuger ein Doppelkreissystem.
43. Gekammerte Herzen finden sich bei Wirbeltieren. Das Herz der Amphibien weist 3 Kammern (Vor- und Hauptkammern) auf.
44. Tragen Sie in das Arbeitsdiagramm des Herzens jenen Punkt ein, an dem die Füllungsphase der linken Hauptkammer beginnt.
45. In welchem Abschnitt des Kreislaufsystem fließt das Blut am langsamsten ? Wo liegt der größte Gesamtquerschnitt der Blutgefässe vor ? Das Blut fließt in Kapillaren am langsamsten; der größte Querschnitt liegt Kapillaren vor.
46. Sie vergleichen die Herzschlagfrequenzen gleichgroßer Kalt- und Warmblüter. Dabei finden Sie, dass die Herzschlagfrequenzen der Kaltblüter niedriger sind. Innerhalb einer Gruppe haben größere Tiere eine niedrigere Herzfrequenz.
47. Die Diastole des Herzens ist wichtig für a) Entspannungsphase und b) Füllphase
48. Das Membranruhepotential einer Schrittmacherzelle des menschlichen Herzens ist instabil wird über die Zeit zunehmend negativer
49. Der Blutdruck ist von der Schwerkraft abhängig.
50. Bei einer Giraffe beträgt der Blutdruck auf Herzniveau ca 260 .mmHg, auf Kopfniveau 100 .mmHg.
51. Beim Menschen wird der Blutdruck auf zwei Ebenen geregelt. Es sind dies Fernregulation und Lokale Durchblutungsregulation
52. In einem bestimmten Bereich einer Kapillare messen Sie einen hydrostatischen (hydraulischen) Druck von 22 mm Hg und einen kolloidosmotischen Druck von 16 mm Hg. An dieser Stelle erfolgt gerade Filtration
53. Zu welchem/n der unten angeführten Regulationsmechanismen gehört Stickstoffoxid (NO), zu welchem/n Adrenalin (A). Zutreffendes ankreuzen und Abkürzung (NO, A) dazu anmerken. NO = Endothelmediierte Regulation ; Adrenalin = Hormonale Regulation (Hormon des Nebennierenmarks)
54. Eine Ansammlung von Laktat in einer Vene des Darmes führt in diesem Blutgefäß zu einer Gefäßerweiterung und einer Steigerung des Blutflusses
55. Wenn sich die glatten Muskelzellen in der mittleren Wandschicht einer Vene und einer gleich großen Arterie um den gleichen Betrag verkürzen, so wird die Vene im Vergleich zur Arterie ihren Durchmesser weniger stark verändern
56. Werden in eine gleich große Arterie und eine gleich große Vene die gleichen Volumina an Flüssigkeit eingefüllt, so steigt der Druck in der Arterie steiler an als in der Vene
57. In einem bestimmten Bereich einer Kapillare messen Sie einen hydrostatischen (hydraulischen) Druck von 14 mm Hg und einen kolloidosmotischen Druck von 16 mm Hg. An dieser Stelle erfolgt gerade Resorption
58. Zu welchem/n der unten angeführten Regulationsmechanismen des Blutdruckes gehört Acetylcholin (Ach), zu welchem/n Wasserstoff-Ionen (H+). Zutreffendes ankreuzen und Abkürzung (Ach, H+) dazu anmerken. Ach= Neurale Regulation; H+ = Lokal-metabolische Regulation
59. Wird die sympathische Innervation des Herzens gehemmt, so ist eine Abnahme der Herzfrequenz der Herzfrequenz zu beobachten
60. Wodurch ist der hydrostatische Druck gegeben, wodurch der kolloidosmotische Druck?

    Hydrostatischer Druck: Blutdruck bzw. Die Masse der Flüssigkeit unter dem Einfluss der Gravitation bewirkt einen Druck

    Kolloidosmotische Druck: Anzahl der in der Lösung vorhandenen Makromoleküle

61. Wie kommt es zur Ödembildung ?

    Ist das Gleichgewicht zwischen Filtration und Resorption zugunsten der Filtration verschoben, so bleibt vermehrte Flüssigkeit im Gewebe

62. Wenn bestimmte Zellen sehr aktiv sind produzieren sie viel Milchsäure (Laktat) und Wasserstof-Ionen. Dies führt bei bzw in den benachbarten Blutgefässen (nicht Kapillaren) zu Gefäßerweiterung & Blutdruckabfall & Blutflusszunahme & Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit
63. In einem bestimmten Bereich einer Kapillare messen Sie einen hydrostatischen (hydraulischen) Druck von 16 mm Hg und einen kolloidosmotischen Druck von 16 mm Hg. An dieser Stelle erfolgt gerade keines von beiden
64. Zu welchem/n der unten angeführten Regulationsmechanismen des Blutdruckes gehört Adrenalin (A), zu welchem/n Wasserstoff-Ionen (H+). Zutreffendes ankreuzen und Abkürzung (A, H+) dazu anmerken. A = Hormonale Regulation; H + = Lokal-metabolische Regulation
65. Die Herzmuskulatur gehorcht dem „Alles oder Nichts-Prinzip“. Sie ist nicht tetanisierbar und weist eine absolute Refraktärzeit eine relative Refraktärzeit auf
66. Nennen Sie drei Atmungsorgane und geben Sie jeweils eine Tierart an, bei der dieses Atmungsorgan vorkommt.

    Kiemen : wasserlebende Wirbeltiere etwa Walhai (Rhincodon typus)

    Lungen: landlebende Wirbeltiere etwa Mensch (Homo sapiens sapiens)

    Tracheen: landlebende Gliederfüßer etwa Honigbiene (Apis milifera)

67. Welche zwei Atmungsarten weist der Mensch auf. Welche Muskeln ermöglichen die eine Atmungsart, welche die andere?

    Brustatmung (Zwischenrippenmuskulatur); Bauchatmung (Zwerchfellmuskulatur)

68. In Ruhe beträgt das Atemzugvolumen des Menschen etwa 500 ml. Bei maximaler Einatmung und maximaler Ausatmung können in Ruhe durchschnittlich 3500ml Luft ausgeatmet werden. Die Vitalkapzität des Menschen beträgt etwa 5-7 Liter
69. Zeichnen sie die Sauerstoff-Dissoziationskurve von Hämoglobin. Beschriften Sie sie, zeichnen Sie den p50-Wert ein und geben Sie jeweils zwei Bedingungen an, die zu einer Linksverschiebung der Kurve führen.

    Steigender pH-Wert und fallender CO2 Wert

70. Beschreiben Sie den Weg des Sauerstoffes von der Umgebungsluft (Atemluft) bis zum endgültigen Verbraucher (alle anatomischen Bereiche und Kompartimente, die der Sauerstoff passieren muß, in der richtigen Reihenfolge anführen)

    Nase/Mund – Luftröhre – Lunge – Hauptbronchien - Bronchiolen - Lungenbläschen - Blutplasma - Rote Blutkörperchen (Erythrocyten) - Zelle/Cytoplasma - Mitochondrien

71. Das Atemzentrum des Menschen liegt im Bereich Medulla oblongata. Es steuert Ein/Ausatmen.
72. Die Regulation der Atmung.

    Bei landlebenden Tieren wird vorrangig der Kohlendioxidgehalt der Körperflüssigkeit geprüft. Steigt der CO2 Gehalt wird die Atmung erhöht. Abfallen des CO2 Gehalts hat die gegenteilige Wirkung

73. Was ist das Totraumvolumen? Wann spielt es bei der Atmung eine zunehmend größere Rolle?

    Der Totraum ist der Raum des Atemsystems, der nicht am pulmonalen Gasaustausch beteiligt ist (Etwa Mund, Rachen, Nase). Im Totraum wird die Luft nur hin/herbewegt. Wird der Totraum vergrößert (etwa beim Schnorcheln) gelangt zuwenig Frischluft in die Lunge

74. In Ruhe beträgt das Atemzugvolumen des Menschen etwa 500 ml. Bei maximaler Einatmung und maximaler Ausatmung können in Ruhe durchschnittlich 5000-7000 ml Luft ausgeatmet werden. Das anatomische Totraumvolumen des Menschen beträgt etwa 0,150 Liter
75. Zeichnen sie die Sauerstoff-Dissoziationskurve von Myoglobin. Beschriften Sie sie, zeichnen Sie den p50-Wert Ein.
76. Erklären Sie die Begriffe Ventilation, Perfusion, Diffusion und Konvektion.

    Ventilation: Transport der Atemgase von Umgebung zu bzw von den respiratorischen Epithelien

    Diffusion: Gase gelangen über respiratorische Epithelien in Körperflüssigkeit (Blut, Hämolymphe, Coelomflüssigkeit)

    Perfusion: ist die der Ventilation angepaßte Durchblutung der Atmungsorgane

    Konvektion: ist der Transport der Atemgase von den respiratorischen Epithelien zu und von den Zellen

77. Nennen Sie jeweils drei Bedingungen, die zu einer Zunahme oder einer Abnahme der Affinität des Hämoglobins zum Sauerstoff führen.

    Temperatur: wenn Temperatur steigt, sinkt Affinität

    C02: C02 steigt, Affinität sinkt

    pH: pH steigt, Affinität steigt

78. Welche Bedeutung spielen Rippenfell, Lungenfell und Zwerchfell für die Atmung?

    Rippenfell & Lungenfell: Sorgen für Unterdruck, damit die Lunge sich dem ausdehnenden Brustkorb folgt.

    Zwerchfell: Kontraktion der Muskulator sorgt Ausdehnung des Brustkorbs

79. Beschreiben Sie den Regelkreis, über den Atemfrequenz und Atemtiefe gesteuert werden.
80. Zeichnen Sie die Sauerstoff-Dissoziationskurve von Hämoglobin. Beschriften Sie sie, zeichnen Sie den p50-Wert ein und führen Sie jeweils zwei Bedingungen an, unter denen es zu einer Rechtsverschiebung bzw.zu einer Linksverschiebung der Kurve kommt.
81. Ein Vergleich der Atemfrequenz gleich großer Kaltblüter und Warmblüter zeigt, dass die der Kaltblüter niedriger ist als die der Warmblüter. Bei Warmblütern haben die kleineren Tiere eine höhere Atemfrequenz als die grösseren Tiere.
82. Die Löslichkeit der Atemgase wird mit zunehmendem Druck steigen, mit abnehmender Temperatur steigen und mit zunehmender Salinität sinken
83. Wenn die Lungenepithelzellen dicker werden, so wird die Aufnahme von Sauerstoff aus der Atemluft ins Blut dadurch verschlechtert
84. Erklären Sie die Begriffe Anabolismus und Katabolismus.

    Anabolismus: Aufbau von körpereigenen Bestandteilen

    Katabolismus: Abbau von Stoffwechselprodukten

85. Was charakterisiert Leben?

    Stoffwechsel (Metabolismus)

    Selbstreproduktion (Fortpflanzung)

    chemische Einzigartigkeit

    Komplexität und hierarchische Ordnung

    Besitz eines erblichen Programmes

    Entwicklung

    Wechselwirkung mit der Umwelt

86. Beschreiben Sie stichwortartig die Hierarchie im Bau eines Oganismus.

    Organsysteme – Organe – Gewebe – Zellen – Moleküle - Atome

87. Intra- und interzelluläre Kommunikation

    Über elektrische oder/und chemische Signale, die über Rezeptoren wirken

    Intra- Kommunikation: Abstimmung der Prozesse bei Einzellern

    Inter- Kommunikation: Abstimmung zwischen Zellen bei Vielzellern

88. Vergleichen Sie die Wirkweise des Nervensystems und des Hormonsystems.

    Nervensystem: schnell, aber kurz; über Nervenbahnen; lokal begrenzt

    Hormonsystem: langsam, aber lang; über Blutbahn; großflächig

89. Was sagt Ihnen der Name Theodor Schwann ?

    Deutscher Physiologe, Entdecker der Schwannschen Zellen (Myelinscheide der Nervenzellen)

90. Nennen Sie 5 Unterschiede zwischen Prokaryoten und Eukaryoten.

    Eukaryoten (nicht bei Prokaryoten): Zellkern, DNA in Chromosomen organisiert, Kompartimente, Zelle größer, komplexe Zellteilung (Mitose)

    Zu den Prokaryoten gehören Bakterien, Archeen zu den Eukaryoten gehören Protisten, Pilze, Pflanzen, Tiere

91. Führen Sie 6 Leistungen von Zellen an.

    Zell/Kernteilung; Wachstum; Bewegung; Differenzierung; Syntheseleistungen; Abwehr/Entgiftungsfunktion

92. Nennen Sie fünf Methoden zur Untersuchung von Zellen

    Auge; Lupe; Lichtmikroskop; Elektronenmikroskop; Kraftmikroskop

93. Geben Sie Grenzen der Auflösung des Auges, des Lichtmikrokops und des Elektronenmikroskops an

    Auge: 0,1 mm; Lichtmikroskop: 0,3 μm; Elektronenmikroskop: 0,2 nm

94. Nennen Die die drei Zellformen.

    plattig; isoprismatisch; hochprismatisch

95. Größe und Lebensdauer tierischer Zellen

    7,5 – 100 μm; 1 – 10000 Tage

96. Zeichnen Sie eine hochprismatische Epithelzelle, benennen Sie seine Seiten und geben Sie ein Beispiel für das Vorkommen einer derartigen Epithelzelle.

    basal, lateral, apikal; Vorkommen: Magenschleimhaut

97. Zeichnen Sie eine isoprismatische Zelle und geben Sie an, wo derartige Zellen zu finden sind.

    Vorkommen: Nierentubuli

98. Zeichnen Sie eine Plattenepithelzelle und geben Sie ein Beispiel für ihr Vorkommen.

    Vorkommen: Endothel

99. Nennen Sie 5 Zellorganellen einer Säugetierzelle

    Golgi-Apparat; Lysosom; Mitochondrien; ER; Kern

100. Golgi-Apparat, Lysosom und Endosom
101. Was bedeutet Endocytose, was Exocytose und was Transcytose ?

     Endocytose: Einstülpungsvorgang der Biomembran, bei dem sich ein/e Zelle/Kompartiment einen Flüssigkeitstropfen oder größere Nahrungsteilchen bis zu kleineren Zellen einverleibt.

     Exocytose: Vorgang, bei dem Stoffe aus der Zelle an die Zellumgebung abgegeben werden

     Transcytose: Transport von extrazellulärem Material durch die Zelle hindurch (Kombination aus Endocytose und Exocytose)

102. Phagocytose und Pinozytose.

     Phagocytose: Aufnahme fester Partikel (Zellfressen)

     Pinocytose: Aufnahme gelöster Partikel (Zelltrinken)

103. Welche Form und welche Größe (Länge) haben menschliche Erythrocyten, glatte Muskelzellen und eine menschliche Eizelle ?

     Menschliche Erythrocyten: rund, scheibchenförmig Durchmesser ca. 5 μm

     Glatte Muskelzelle: langgezogen und dünn; Länge ca. 300 μm

     Menschliche Eizelle: spährisch, Durchmesser ca. 200 μm

104. Die größten roten Blutkörperchen besitzen Amphibien. Diese Blutkörperchen haben eine ovale Form und besitzen keinen Zellkern.
105. Beschreiben Sie stichwortartig die Funktionen einer Zellmembran

     Grenzschicht gegen außen; Erkennung anderer Zellen; Träger von Rezeptorproteinen

106. Welche Rezeptoren können Zellen besitzen ?

     Ionenkanäle; Enzyme; G-Proteine

107. Nennen Sie 4 Transportarten durch die Zellmembran.

     Un-/Kontrollierte Diffusion; aktiver Transport; Bläschentransport

108. Nennen Sie die Elemente des Zytoskeletts

     Mikrotubuli; Mikro-(Aktin-)Filamente; Intermediärfilamente

109. Beschreiben Sie die Unterschiede in Bau und Funktion von Zilien und Centriolen.

     Zilien: Mikrotubulus-Dupletten (9x2 + 1x2); Flimmerhaare, Geißeln

     Centriolen: 9 Mikrotubulus-Tripletten; jede Zelle mit 2 Centriolen; steuern Zellteilung; Basalkörperchen

110. Nennen Sie die Phasen des Zellzyklus und charakterisieren Sie diese stichwortartig.

     Mitose: Kern- und Zellteilung

     Interphase: G1-Phase: Wachstumsphase, (G0-Phase: Ruhephase; nicht mehr teilungsfähige Zellen bleiben in G1-Phase), S-Phase: DNA-Synthesephase, G2-Phase: Reparatur- und Vorbereitungsphase

111. Was ist ein Gewebe. Geben Sie an, was die Entwicklung von Geweben ermöglicht hat.

     Verband gleichartig differenzierter Zellen

112. Beschreiben Sie die drei wichtgsten Zell-Zell-Verbindungen

     Desmosom, Tight junction, Gap junction

113. Zählen Sie die Grundgewebsarten auf und geben Sie an, welches der Keimblätter sie bildet.

     Epithelgewebe: aus Ektoderm, Mesoderm und Endoderm

     Muskelgewebe: aus Ektoderm, Mesoderm und Endoderm

     Binde- und Stützgewebe: aus Mesoderm

     Nervengewebe: aus Ektoderm

114. Was ist Metaplasie, was Hyperplasie was Hypertrophie?

     Metaplasie: reversible Umwandlung einer Gewebeart in eine andere (nur bei gleicher Gewebsgruppe)

     Hyperplasie: Vergrößerung eines Gewebes durch Vermehrung der spezifischen Parenchymzellen

     Hypertrophie: Vergrößerung eines Gewebes durch Vergrößerung der Zellen

115. Welche Epithelarten gibt es?

     Oberflächen- oder Deckepithelien; Drüsenepithelien; Sinnesepithelien

116. Zeichnen Sie ein einschichtiges, hochprismatisches Epithel.

     Siehe http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Illu_epithelium_de.png (Bild enthält auch die anderen Epithelarten)

117. Zeichnen Sie ein einschichtiges isoprismatisches Epithel
118. Zeichnen Sie ein einschichtiges Plattenepithel
119. Zeichnen Sie ein mehrschichtiges unverhorntes Plattenepithel
120. Zeichnen Sie ein mehrreihiges Epithel.
121. Nennen Sie 5 Modifikationen (Differenzierungen) von apikalen Zelloberflächen

     Kruste, Kutikula, Mikrovilli, Stereozilien, Kinozilium

122. Nennen Sie 6 Funktionen von Oberflächen (Deck-)epithelien

     Schutz, Resorption, Motorik, Sekretion, Exkretion, Gasaustausch

123. Wann ist eine Drüse exokrin, wann endokrin?

     Exokrin: gibt Sekret an freie Oberflächen ab (zB. Hautoberfläche, Mundhöhle, Darmlumen)

     Endokrin: gibt Sekret in Blutgefäße ab

124. Nennen Sie 4 exokrine Drüsen

     Schleimdrüse, Tränendrüse, Speicheldrüse, Schweißdrüse

125. Nennen Sie 4 endokrine Drüsen des Menschen

     Hirnanhangsdrüse, Schilddrüse, Zirbeldrüse, Keimdrüsen (Eierstock, Hoden)

126. Nennen Sie 3 Drüsentypen (nach der Form)

     zB. gewundene Tubulardrüse, einfache Tublardrüse, verzweigte Tubulardrüse

127. Funktionen der Sinnesepithelien. Geben Sie zwei Beispiele für das Vorkommen von Sinnesepithelien

     dienen der Reizaufnahme bzw. Reizübermittlung; zB. In Geschmacksknospen, im Innenohr, im Gleichgewichtsorgan

128. Arten und Aufgaben des Stützgewebes

     Zellreich: Fettgewebe (braunes/weißes Fett)

     Grundsubstanzreich: Knorpel (hyalin, elastisch, fasrig), Knochen

129. Nennen Sie die drei Arten des Bindegewebes, geben Sie ihre charakteristischen Eigenschaften an, und geben Sie je ein Beispiel für das Vorkommen dieses Bindegewebes

     Kollagenes Bindegewebe; Füllmaterial der Zwischenräume, etwa um Gefäße

     Elastisches Bindegewebe; herznahe Arterien

     Fasriges Bindegewebe; Sehnen

130. Nennen Sie die drei Arten des Muskelgewebes

     Glatte Muskulatur (unwillkürlich)

     Skelettmuskulatur (willkürlich)

     Herzmuskulatur

131. Vergleichen Sie die drei Muskelarten hinsichtich ihrer Reizantwort

     Glatter Muskel: abgestuft

     Skelettmuskel: abgestuft

     Herzmuskel: „Alles-oder-Nichts“

132. Aufbau und Funktion der glatten Muskulatur
133. Bauelemente des Nervensystems

     Nervensystem (ZNS und PNS) aufgebaut aus Nervengewebe

     Nervengewebe umfasst Nervenzellen (Neurone) und Gliazellen

134. Zeichnen Sie ein Neuron und beschriften Sie die einzelnen Komponenten
135. Was ist ein Organ ? Charakterisieren Sie die Begriffe Parenchym und Stroma.

     Ein Organ besteht aus verschiedenen Geweben, die alle einer gemeinsamen Funktion dienen

     Parenchym: das durch Funktionszellen eines Organs gebildete Gewebe

     Stroma: Gewebe zwischen Parenchym, vorwiegend Blurgefäße, Nerven, Bindegewebe

136. Schreiben Sie das Ficksche Diffusionsgesetz an.

     dQ = -D.A.(du/dx)dt

137. Schreiben Sie das Hagen-Poisseuille`sche Gesetz an und geben Sie an, was die einzelnen Parameter sind.
138. Gasaustausch und Nahrungsaufnahme bei Einzellern

     Gastaustausch erfolgt über Diffusion, Nahrungsaufnahme über Endocytose

139. Gasaustausch bei mehrzelligen Tieren

     Benötigen ein aktives Respirationssystem (Kieme, Lunge bzw. Tracheen)

140. Beschreiben Sie das „Fluid Mosaic Modell“ der Zellmembran von Singer und Nicolson.

     In einer Doppellipidschicht weisen die Hydrophilen Teile nach außen, die hydrophoben nach innen. Auf der Doppelschicht "schwimmen" Proteine oder tauchen in sie ein.

141. Das Kreislaufsystem des Regenwurms

     Geschlossenes Kreislaufsystem. Dorsales Gefäß transportiert Blut nach vorne (rostral), Ventrales Gefäß transportiert Blut nach hinten, 5 Paar Lateralherzen, im Speiseröhrenbereich, pumpen Blut von Dorsalgefäß zum Ventralgefäß

142. Herzmasse und Körpermasse bei Säugetieren

     Herzmasse nimmt direkt proportional mit Körpermase zu

143. Skizzieren Sie den ancestralen Zustand des Aufbaues des Wirbeltierherzens
144. Beschreiben Sie den Weg des Blutes im Fischherz

     Herz 1 Ventrikel, 1 Atrium; Herz pumpt nur O2 armes Blut; Ductus cuvieri -> Sinus venosus -> Atrium -> Ventrikel -> Conus -> Ventralaorta - > Kiemen -> Körper -> Ductus cuvieri

145. Bau und Funktion des Amphibienherzens

     1 Sinus venosus, 2 Atrien, 1 Ventrikel (ohne Scheidewand), 1 Conus arteriosus; 2 Atrium; Muskelbalken sorgen dafür, dass sich O2 armes und O2 reiches Blut nicht vermischen.

146. Bau des Schildkrötenherzens

     2 Atrien; 1 Ventrikel (Ventrikel noch keine Scheidewand, aber bereits funktionell in Abschnitte unterteilt): Cavum arteriosum, Cavum venosum, Cavum pulmonale

147. Die Zirkulation des Krokodils beim Aufenthalt an Land und beim Tauchen

     Krokodilherz besitzt 2 Atrien + 2 Ventrikel

     Bei luftatmenden Reptilien (Krokodilen): Linker Aortenbogen gegen den rechten Ventrikel, der Blut in die Lungenarterie pumpt, abgeschlossen

     Untergetaucht: Rechter Ventrikel pumpt Blut sowohl in die Lungenarterie als auch in den linken Aortenbogen

148. Beschreiben Sie den Weg des Blutes im menschlichen Herzen. Beginnen Sie mit dem venösen Rückstrom aus den Hohlvenen

     Sauerstoffarmes Blut über die Hohlvene in rechtes Atrium, rechter Ventrikel, Lungenarterie, Lunge, Lungenvene, linkes Atrium, linkes Ventrikel, Aorta, Körper

149. Das Erregungsleitungssystem des menschlichen Herzens

     Sinusknoten, Atrioventrikularknoten, His-Bündel, Aschoff-Tawara-Schenkel, Purkinje-Fasern

150. Charakterisieren Sie kurz Arterien und Venen hinsichtlich Bau und Funktion

     Arterien: Dreischichtiger Aufbau (Tunica intima, media, externa); Arterien sind Widerstandsgefässe (hoher Blutdruck)

     Venen: Ebenfalls dreischichtig; In den venösen Gefässen befindet sich das meiste Blut; es herrscht niedriger Blutdruck und langsame Blutströmung; Venen sind Speichergefäße

151. Kapillaren sind die kleinsten Blutgefässe. Ihre Durchmesser bewegen sich zwischen 5-15µm
152. Nennen Sie die drei Schichten einer Arterie und geben Sie an, welche Funktion(en) diese Schichten haben.

     Tunica intima: Innerste Schicht, ermöglicht optimalen Blutfluß

     Tunica media: Mittlere Schicht, Für Änderung des Muskeltonus zuständig

     Tunica externa: Äußere Schicht, Schutz und Verankerung des Gefäßes

153. Wie verhält sich der Blutdruck im Liegen und im Stehen ?

     Liegen: Blutdruck in Beinen, Brust, Kopf annähernd gleich (~100 Hg)

     Stehen: Blutdruck in Beinen wesentlich höher als im Kopf

154. Wie verhält sich die Hirndurchblutung einer baumbewohnenden Schlange und bodenbewohnenden Schlange in Abhängigkeit vom Neigungswinkel der Körperstellung?

     Baumbewohnenden Schlange: Blutfluß relativ unabhängig vom Neigungswinkel

     Bodenbewohnenden Schlange: Blutfluß nimmt mit steigendem Neigungswinkel ab.

155. Welches Organ des Menschen zeigt in Ruhe und bei hoher Aktivität den geringsten Anstieg in der Durchblutung, welches den höchsten Anstieg ?

     Muskeln zeigen höchsten Ansteig, Haut/Skelett keinen Anstieg, innere Organe werden weniger durchblutet

156. Wie können Tiere Sauerstoff aufnehmen ?

     Über Lungen, Kiemen, Tracheen oder die Haut.

157. Aerober und anaerober Stoffwechsel- die Energiebilanz

     Aerob 36 ATP (Atmungskette) , anaerob 2 ATP (Glycolyse)

158. Der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre im Verlauf der Erdgeschichte und seine Bedeutung für die Entwicklung der Insekten

     War in karbon-Perm bei 35%; ermöglichte Rieseninsekten da Diffusion durch höheren Partialdruck über weitere Strecken möglich war

159. Schildern Sie kurz wie sich der Sauerstoffgehalt eines Gezeitentümpels im Verlauf eines Tages verändert

     Tags viel O2 und Co2 kaum messbar, nachts anoxisch (kein O2) viel CO2

160. Warum können manche Tiere den Sauerstoff direkt mittels Diffusion aus dem Umgebungswasser aufnehmen ?

     Sehr flacher Körper, Organismen klein, wässriges oder feuchtes Habitat, dünnschichtiger Aufbau, Kanäle in /durch Körper

161. Skizzieren Sie den Aufbau der verschiedenen Lungentypen der Wirbeltiere
162. Die Atemluft enthält 17% Sauerstoff, 78% Stickstoff, 4% Kohlendioxid, 1% Edelgase
163. Die Einatmungsluft enthält 21% Sauerstoff und 0,03% Kohlendioxid, die Alveolarluft enthält 14% Sauerstoff und 4-5% Kohlendioxid , im Blut haben finden sich 12% Sauerstoff, in der Zelle finden sich 2,5-5% Sauerstoff.
164. Wie entstehen Lungen, wie Tracheen?

     Lunge: Einstülpungen der Körperoberfläche (bei Wirbellosen), im Körper eingeschlossene Ausstülpung des Vorderdarms (bei Wirbeltieren)

     Tracheen: feinverzweigte Einstülpungen der Körperoberfläche, die mit einer dünnen Kutikula ausgekleidet und mit Exokutikularleisten (Taenidien) versteift sind

165. Konvektion und Perfusion bei der Fischkieme

     Erfolgt durch das Gegenstromprinzip (Wasser und Blut fließen in entgegengesetzter Richtung vorbei)

166. Ventilation und Perfusion bei der menschlichen Lunge

     Ventilation: Ein/Ausatmen von Umgebungsluft über die Lunge; Transport der Gase an das respiratorisches Epithel (Lungenbläschen)

     Perfusion: ist die der Ventilation angepaßte Durchblutung der Atmungsorgane; Blut fließt im Lungenkreislauf langsamer und bei niedrigerem Druck

167. Beschreiben Sie die physikalische Kieme

     Rückenschwimmer können anhand von hydrophoben Haaren an der Bauchunterseite eine Luftblase mitnehmen, wenn sie abtauchen. Der Sauerstoff in der Blase dient zur Atmung. CO2 löst sich im Wasser. Sauerstoff diffuniert vom Wasser in die Blase. Da aber der Stickstoffanteil mit der Zeit zunimmt, diffundiert dieser in das Wasser, die Blase wird kleiner und das Insekt muss auftauchen. Klappt nur für Tauchgänge in flachen Gewässern, da der hydrostatische Druck die Blase unbrauchbar macht (Gase würden in Wasser diffundieren)

168. Vorkommen und Funktion der Plastronatmung

     Ein Plastron ist eine permanente inkompressible physikalische Kieme; Eine Schicht feinster Haare, Schuppen oder Kammern auf der Kutikula hält einen Luftfilm fest. Es wird ein Unterdruck erzeugt wodurch O2 in den Luftfilm diffundiert und die Abgabe von N2 verhindert wird. Kommt bei Wasserwanze und Wasserkäfer vor.

169. Bau und Funktion der Tracheen bei Insekten

     Tracheen sind feinverzweigte Einstülpungen der Körperoberfläche, die mit einer dünnen Kutikula ausgekleidet und mit Exokutikularleisten (Taenidien) versteift sind; Die feinsten Verästelungen (=Tracheolen) stehen mit fast jeder Zelle in Verbindung.

170. Nennen Sie 5 respiratorische Farbstoffe und geben Sie jeweils ein Beispiel bei welchen Tierarten diese Pigmente vorkommen.

     Hämoglobin (rot): Wirbeltiere

     Erythrocruorin (rot): viele Wirbelose wie Fadenwürmer, Ringelwürmer

     Chlorocruorin (grün): wenige Wirbellose wie Ringelwürmer (Sabelliden)

     Hämerythrin (violett): Wirbellose (Priapswürmer, Armfüßer)

     Hämocyanin (blau): Weichtiere, Spinnen.

171. Wovon hängt die Löslichkeit von Sauerstoff in Flüssigkeiten ab ?

     Temperatur, Salinität, Druck

172. Nennen Sie 5 Faktoren, die die Affinität von Hämoglobin zum Sauerstoff verändern.

     Temperatur, pH-Wert, CO2 Konzentration, Konzentration organischer Phosphatverbindungen, Konzentration anorganischer Ionen, Ionenstärke

173. 100 ml Vollblut können 20 ml Sauerstoff transportieren, 100 ml Plasma können 0,4 ml Blut transportieren.
174. Was ist der p50-Wert. Wie hoch ist dieser bei Hämoglobin, wie hoch bei Myoglobin.

     p50 ist der Partialdruck bei dem der O2 Bindungsgrad an das Pigment (etwa Hämoglobin) 50% beträgt. Halbsättigungsdruck

     Hämoglobin p50 = etwas über 4 kPa (lt. Chart)

     Myoglobin p50 = etwas unter 1 kPa (lt. Chart)

175. Wie wird Sauerstoff im Blut transportiert, wie Kohlendioxid?

     Sauerstoff vor allem an Hämoglobin gebunden. CO2 vor allem als Hydrogencarbonat aber auch an Hämoglobin gebunden und in Lösung.

176. Wie verändert sich die Sauerstoffaffinität und die Sauerstoffkapazität des menschlichen Blutes in großer Höhe?

     Bei längerem Aufenthalt in großen Höhen (über 4000m) nimmt die Sauerstoffkapazität zu (mehr rote Blutkörperchen), Sauerstoffaffinität nimmt ab.

177. Was passiert, wenn der Sauerstoffpartialdruck des Blutes unter 5kPa sinkt, was wenn er unter 4 kPa sinkt ?

     Unter 5kPa Bewusstlosigkeit

     Unter 4kPa Tod

178. Wie können wir uns an große Höhe anpassen ?

     Zunahme der Atmung, Zunahme der Herzfrequenz, Zunahme der Erythrocytenzahl

179. Wie und wo dedektiert unser Körper Sauerstoff ?

     O2 Rezeptoren in der Wand der Halsschlagadern und der Aorta

180. Führen Sie aus, warum Vögel leichter große Höhen ertragen können.

     Ihr Atmungssystem ist effektiver (Parabronchien mit Gegenstromprinzip), Vögel tolerieren Alkalose, Vögel halten auch bei niedrigem Sauerstoffpartialdruck die normale Hirndurchblutung aufrecht

181. Um wieviel verändert sich der Druck auf einen Taucher pro 10 m Tiefe?

     um 1 Bar

182. Was passiert mit einem luftdurchlässigen Ballon, wenn man ihn in große Tiefe bringt?

     Das Volumen wird komprimiert, der Partialdruck der Gase steigt, die dann in das Wasser diffundieren.

183. Erklären Sie kurz die Ursache für die Taucherkrankheit.

     Mit zunehmender Tiefe (höhere Druck) löst sich mehr Stickstoff im Blut. Bei zu schnellem Auftauchen (Dekompression) perlt der Stickstoff auf (Geht in die Gasphase über). Verstopfen der Blutgefäße; Lunge reißt

184. Beschreiben Sie die Atemmuskulatur des Menschen

     Lunge hat keine eigene Muskulator. Wird von außen beatmet: Zwerchfellmuskulatur: durch Kontraktion wird Brusthöhle vergrößert; es entsteht ein Unterdruck gegenüber aussen, die Lunge wird beatmet; 2. Zwischenrippenmuskulatur: durch Kontraktion wird Brustkorb erweitert, Unterdruck entsteht.

185. Der Herring-Breuer-Reflex

     In der Medulla oblongata befinden sich 2 Neuronengruppen, die das Atemzentrum darstellen. Ventrale Neuronengruppe: Teil der Neurone ist beim Einatmen aktiv, ein Teil beim Ausatmen; Dorsale Neuronengruppe: enthält Neurone, die auf sensorische Signale aus Lunge, Atemmuskuatur und Kreislauf reagieren

186. Was passiert, wenn eine Flüssigkeit durch eine Verengung eines Blutgefässes strömt?

     Die Geschwindigkeit erhöht sich, der Druck nimmt ab