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21.5.2023
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Aufbau und Funktion der Nervenzelle: Synapsen Bestandteile Dendriten zellkern soma Axonhügel Axon Hüllzelle Nervenfaser Endknöpfchen soma Dendriten Axonhügel Synapsen Ranviersche Schnürringe Zellkern Axon Funktion Hüllzellen Ranviersche Schnürringe Endknöpfchen Rezeptor funktion: Aufnahme der Erregund und weiterleitung richtung soma Steuerung der zelle Verrechnung der ankommenden signale Entscheidungsstelle (+→ Signal auslösen/-→ Signal nicht auslösen) leitungsfunktion: Erregungsleitung vom Axonnügel zu den Endknöpfchen Isolierung des Axons weiterleitung des Signals Weitergabe des signals Weitergabe des signals Sprungnafte weiterleitung des signals Anpassung: Mimi kry: wenn Tiere oder Pflanzen das Aussehen, die Geräusche oder den Geruch anderer Tiere oder Pflanzen nachahmen. Mimese: Form der Tarnung, bei dem ein organismus optisch dem Aussehen seiner Umwelt anneit Koevolution: artenverschiedene organismen stenen über längeren Zeitraum hinweg in wechsel- beziehungen und beeinflussen sich gegenseitig in ihrer Evolution. Prāzipitintest. zur Bestimmung stammesgeschichtlicher verwandtschaft. 1. Von einem Lebewesen wird Blut abgenommen und im Reagenzglas stehen gelassen. Blut setzt sich ab Blut serum wird entnomme lenthalten sind keine Gerinnungsfaktoren) 2. Serum wird in ein Lebewesen injiziert, dass dem vorherigen Lebewesen nicht ännelt. → Lebewesen bildet Antikörper 3. Blut mit Antikörpern wird entrommen und in ein Reagenzglas gegeben. ->> Blut setzt sich ab Blutserum wird entnommen und zum Blut serum der zu vergleichenden Lebewesen gegeben 4. Die Antikörper reagieren mit den Proteinen (sie gerinnen) wenn viel gerinnt sind sie annlicher Paläontologie: Fossilien: → überreste und Spuren von Lebewesen früherer erdgeschichtlicher Epochen 1 Leit fossilien: → sind für ein bestimmtes Erdzeitalter charakteristisch 2. Lebende Fossilien: → heute vorkommende lebensformen 3. Brūckentiere. → Tiere, die Merkmale verschiedener Tiergruppen tragen. Paläontologie: Lehre von den Fossilien Methoden der Altersbestimmung: 1 Relative Altersbestimmung. Alter wird anhand...
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der geologischen Schichten geschätzt meist arbeitet man mit Leitfassilien ->> Bau und Funktion der Netzhaut: Aufbau Netzhaut: bilden den sennerv → bestehend aus vier Zellschichten 1. Pigmentepithelschicht ganz hinten im Auge enthält Pigmente, die das überschüssige licht absorbieren → verhindert, dass das Licht reflektiert wird. 2. Photorezeptorschicht • für die lichterkennung zuständig enthält zwei Arten von Lichtsinneszellen 3. Bipolarzellschicht verbindet die 2. mit der 4. zellschicht ·bündelt die Informationen mehrerer Zapfen und Stäbchen • gibt diese weiter 4. Ganglienzellschicht: vorderste Schicht Umwandlung der Infos über das Licht in ein elektrisches Signal Auge: Vordere Augenkammer Iris Hornhaut Pupille Linse Ciliarkörper Hintere Augenkammer Glaskörper Sehnerv Außen- segment Lederhaut Aderhaut O Innen- segment zapfen Stäbchen Mitochondrien Kern Synapse Netzhaut Macula Stäbchen: Hell - Dunkel- Senen ->> Zapfen Außen- segment Innen- segment licht empfindlich → ermöglichen Senen bei schwachem licht kein scharfes senen Farb-sehen (3 Arten) → Grün, Rot, Blau (zapfen mischen) geringe lichtempfindlichkeit nutzlos bei wenig licht. Evolutionsfaktoren: selektionsdruck: → Einwirkung der selektionsfaktoren auf Population stabilisierende selektion: Anzahl der Individuen t Mittelwert seiten Merkmal - Selektionsdruck von beiden I am häufigsten vorkommende vorher nachher version wird begünstigt Extreme Formen sind benachteiligt Mittelwert bleibt stabil variationsbreite nimmt ab Anzahl der Individuen transformierende Selektion: Mittelwert 1 1 I I never Minela Merkmal Selektionsdruck wirkt von einer Seite vorher nachher Extreme Form wird begünstigt am häufigsten vorkommende version wird benachteiligt Mittelwert verschiebt sich variationsbreite bleibt Anzahl der Individuen I disruptive selektion: neuer Mittelwert Mittelwert I 1 T I 1 never Mittelwert Merkmal vorher nachher Selektionsdruck wirkt auf näufigsten Formen beide extremen Formen werden begünstigt I am häufigsten vorkommende version wird benachteiligt. Es gibt zwei neue Mittelwerte Variationsbreite jeweils schmaler Evolutionstheorien: Erklärung für die Entstehung und veränderung von Arten. Nach Linné: glaubte an die Schöpfungstheorie Konstanz der Arten -> Nach Lamarck : → Inkonstanz der Arten durch Anpassung an wechseln de Umweltbedingungen • Jedes Lebewesen hat einen Antrieb zur vervollkommnung durch Gebrauch oder Nichtgebrauch inrer organe → vererbbar Nach Cuvier : • Katastrophen theorie: Naturkatastrophen → Konstanz der Arten Nach Darwin: über die zeit kam es zu vielen sorgte für ein Massenstelben • Inkonstanz der Arten. -> Anpassung an Umwelt- bedingungen verläuft passiv • selektionstheorie: Die am Besten an die Umwelt. angepassten lebewesen mit vorteilhaften Merkmals- ausprägungen setzen sich durch → survival of the fittest Synthetische Evolutionstheorie: (Aktuell) →vereinigt die Evolutionstheorie Darwins mit Erkenntnissen aus verschiedenen Teilbereichen, wie der klassischen und modernen Genetik oder der ökologie. • sobald sich die Häufigkeit bestimmter Allele im Genpool einer population andert, spricht man von Evolution, sodass neue Arten entstehen können ->> dafür verantwortlich sind Evolutionsfaktoren. Mutation, Rekombination, selektion, Gendrift, Genfluss, Isolation Evolutionsfaktoren: Ursache evolutionārer veränderungen verändern die genetische Struktur einer Population (Genpool) Mutation : Liefert verändert genetisches Material in den Genpool. Isolation: Isolationsmechanismen: Nachkommen. vorraussetzung für die Bildung neuer Arten durch die Trennung einer population in Teilpopulationen. ↓ → verhindert Fortpflanzung und Bildung lebensfähiger Prāzygotisch (vor der Paarung) mechanische isolation der Fortpflanzungsorgane → Unterschiede im Bau oder Größe zeitliche Isolation. Rekombination: → unterschiedliche genetische Lichen Zeiten → Fortpflanzung zu unterschied- ethologische isolation → Unterschiede im Verhalten ökologische Isolation: → Nutzung unterschiedlicher Ökologischer Nischen geographische isolation: → getrennte Teilpopulationen Kombination führt zu neuem Genotyp / Phänotyp Postzygotisch (nach der Paarung) zygote nicht lebensfähig Lebewesen ist unfruchtbar Selektion: → natürliche Auslese durch die Umwelt besser angepasste Individuen setzen. sich durch Gendrift: zufällige veränderung der Allelhäufigkeit im Genpool (seuchen, überschwemmung) immer zufällig ↓ → Flaschenhalseffekt drastisches Schrumpfen einer Population (seuchen, überschwemmung) · Nur ein kleiner Teil der Ausgangspopulation überlebt → verarmung der genetischen Vielfalt Gründereffekt kein drastisches Schrumpfen eine bestimmten Population wenige individuen besiedeln einen neuen Lebensraum. Entstehung einer neuen Art kleinerer Genpool Nervensystem: verteilt Informationen im ganzen Körper Einteilung anhand der Anatomie: zentrales Nervensystem : →Gehirn und Rückenmark → durch knochen geschützt gibt sensorische Informationen ans ZNS Einteilung anhand der Funktion: somatisches Nervensystem: →willentliche Prozesse gibt motorische Befehle ans periphere Nervensystem afferent sympathisches Nervensystem: zuständig für körperliche und geistige Leistungen efferent peripheres Nervensystem: Alle übrigen Nerven (Hand. Beine) vegetatives Nervensystem. automatische und unbewusste Prozesse parasympatisches Nervensystem. zuständig für Körperfunktionen und Ruhephasen enterisches Nervensystem: → Darmnervensystem zuständig für den Stoffwechsel im Magen- ->> Darm- Trakt Ruhepotenzial: → das Membranpotenzial einer erregbaren Zelle im Ruhezustand (-70 mV) ->> ungleiche verteilung von lonen innerhalb & außerhalb einer zelle führt zu Potenzial (spannung) an der Membran. lonenverteilung: grundlage des Runepotenzials ist die ungleiche lonenverteilung → Intrazellular: hone konzentration von Kalium-ionen (K+) → Extrazellular: hone konzentration von Natrium-ionen (Na+) Trennung des Intrazellular- und Extrazellulárraum durch eine semipermeable Membran. Erläuterung des Ruhepotenzials: Als Ruhepotenzial wird die spannung von - 70 mV an der Zellmem- bran einer erregbaren zelle bezeichnet. Diese Spannung entsteht durch die ungleiche verteilung von Natrium- und kalium-ionen im Intra- und Extracelulārraum. Im Intrazellulārraum herrscht eine hohe Konzentration von kalium-ionen (K+) und extrazellulär sind überwiegend Natrium-ionen (Na+) vorhanden. Aufgrund dieser unterschiedlichen Verteilung der lonen kommt es zur Bildung eines Konzentrationsgradienten. Die Innen vorhandenen K+-lonen diffundieren über geöffnete kaliumionenkanale nach Außen. (entlang des Konzentrations- gradienten) Isomit wird die ladung Innen negativer. Es entsteht → elektrischer gradient: gleiche ladungen stoßen sich ab Um die spannung von -70 mv zu erreichen, gibt es eine Natrium-kalium- Pumpe → 2 kalium-ionen ins Zellinnere und 3 Natrium-Ionen nach Außen (ATP) extrazellulär Oooo semipermeable Membran leckstrom geschlossen 55 55 55 SS » S OOO Na kainal I SS SS SS SS oooo O K+- (+) Kanal intrazellulär (+) extrazellulär OOO » SS SS (-) offen SS SS SS OOO intrazellulär (-) Evolution des Menschen: Primaten: (ordnung) Menschen und Affen gehören dazu gemeinsame Merkmale: → Fünfstrahlige Extremitäten Nach vorne gerichtete Augen großes Gehirn im vergleich zu anderen. Säugetieren Phylogenetische Stammbaume: (kiadogramm) phylogenetik: Aufarbeitung der verwandtschaftlichen Beziehungen in der Vielfalt der Arten -Stammbaum erstellen: 1 homologe Merkmale herausstellen → es werden sowohl morphologische Merkmale betrachtet, als auch die DNA Kladogramm: → zeigt die Abstammungsbeziehungen zwischen Organismen a b C Vor 90 Mio. Jahren d e Lemuren Dendrogramm. → stellt Stammbäume baumartig dar Loris Koboldmakis Neuwelt affen Altwelt affen Gibbons orang-utans Gorillas Schimpansen Monophyletisch: → Stammbaum, in dem alle darin vorkommenden Innengruppe Außengruppe Hominini (Menschen) Lebewesen von einem Urtier abstammen. Nan verwandte Gruppe von Lebewesen Weitere, weniger verwandte lebewesen. verzweigungspunkt: stellen jüngsten gemeinsamen Vorfahren aller Arten oberhalb dieses Punktes dar. sexuelle selektion: →>>> geschlechtliche Zuchtwani führt zu sexualdimorphismus Unterschiede zwischen den Männchen und weibchen begünstigt das Auftreten von Merkmalen, die die Fortpflanzungschancen eines Individuums erhöhen →>> Intrasexuelle selektion: → wirkt auf Merkmale, die bei der Konkurrenz zwischen Mitgliedern desselben Geschlechts zum Zugang zu Paarungspartnern beiteiligt sind Intersexuelle selektion: → wirkt auf Merkmale, die von Mitgliedern eines Geschlechts so eingesetzt werden, dass sie die Mitglieder des anderen Geschlechts dazu veranlassen, sich mit ihnen zu paaren. Reproduktive Fitness Fitness: → Maß für die Anpassung eines Individuums an Umwelteinflüsse gemessen an Anzahl der Nachkommen. Direkte Fitness: Eigene Fortpflanzung um den Fortbestand des eigenen Genotyps zu sichern. Indirekte Fitness: →>> Fortpflanzung von verwandten zum Fortbestand des eigenen Genotyps. Kosten- Nutzen - Analyse: Nutzen: mittel- und langfristiger Beitrag zum Fortpflanzungserfolg eines Individuums und zur Steigerung der überlebensfähigkeit kosten: Energiebedarf, der nötig ist, um ein Merkmal / verhalten auszubilden Abwägung ob Kosten oder Nutzen größer ist Aktionspotenzial: 30 0 -SO- -10- -90- Ⓒ 3 4 Ⓒ Ruhepotenzial (-70mv) → Reiz erreicht den Axonnügel, bei ca. -Somv wird Aktionspotenzial ausgelöst (Alles oder nichts Gesetz) 6 Wiederherstellung Depolarisation öffnen der Natriumkanāle, Nat-lonen diffundieren von Außen → nach Innen Dadurch entstent umpolarisierung → Innen jetzt positiv, Außen negativ geladen. 3 Repolarisation → schließen der Natriumkanāle, öffnen der kalium kanāle (langsamer) Kat-lonen diffundieren ins negativ geladene zelläußere Spannung sinkt 4 Hyperpolarisation → Kaliumkanale schließen sich langsamer. zellinneres wird negativer, als ursprüngliches Ruhepotenzial. 5 Refraktārzeit → Neuron für kurze zeit nicht erregbar damit signal nicht zurück geleitet werden kann. wiederherstellung der ursprünglichen lonenkonzentration durch Natrium-kalium-Pumpe (pumpt 3 Nat-lonen aus der zelle und 2 K+-lonen in die Zelle) Evolution des Menschen: Menschen und Affen im Vergleich. Becken Wirbelsäule Beine & Arme Körperschwerpumkt Füße & Hände Schädel & Gehirn Gebiss Genanalyse aufrecht Kurz & breit Mensch • doppel-S-förmig gebogen . am unteren Kopfbereich befestigt Arme sind kurzer als die Beine Liegt in der Mitte des Körpers . Füße & Hände: 5 Zehen/ Finger mit Nägeln Füße: Standfüße Hände: Greifhände Schädel: sehr groß Stirn sehr steil (Denkerstin") Zunehmende Rundung und im Schwerpunkt Kinn steht nach vorne v-förmig angeordnet Eckzähne sind nicht größer als andere Zähne . Keine Zahnlücken, Zahnreihen sind . . Menschenaffe nach vorne gekippt lang & schmal C-förmig gekrümmt Am Hinterkopf befestigt Arme sind länger als die Beine Liegt weiter vorne Füße & Hände: 5 Zehen/Finger mit Nägeln Füße: Greiffüße Hände: Greifhände Schädel: sehr groß Stirn & Schädel: flach und gestreckt Schädel nach hinten verschoben (nicht im Schwerpunkt) Schnauze ragt vor Besitzt Überaugenwulste Besitzen Affenlücke zwischen den schneide- & Eckzahn u-förmig angeordnet Eckzähne sind größer als die anderen Zähne Lücken zwischen den Eckzähnen (Affenlücke) geschlossen. . Besitzt 32 Zähne |. Besitzt 32 Zähne Erbinformation des Menschen zu 99% mit der des Zwergschimpansen übereinstimmt Menschen: 46 Chromosomen Schimpanse: 48 Chromosomen Gruppe/Vertreter Stammgruppe der Tier- und Menschenaffen: Aegyptopithecus (Afrika) 35 Mio. Hominoide (Stamm- gruppe von Menschen und Menschenaffen): Proconsul (Afrika) Ramapithecus (Asien, Afrika) Erste Hominide: Australopithecus afarensis africanus robustus (alle Afrika) (»Lucy« als berühmtester Fund A. afarensis) Frühmenschen: Homo habilis Homo erectus • erectus (Java) heidelbergensis (Europa) • pekinensis (Asien) Altmenschen: Homo sapiens steinheimensis neandertalensis (Asien, Afrika, Europa) Jetztmenschen: Homo sapiens Alter (ca.) sapiens (weltweit) 14 Mio. 10-8 Mio. 4-3 Mio. 3-2 Mio. 3-1 Mio. 1,8 Mio.-? 1,6 Mio. 400 000 400 000 -? ab 100 000 Merkmale ◆ kleine Greifkletterer, auf Bäumen lebend Greifkletterer mit zum Teil hangelnder Fortbewegung zum Teil auf dem Boden lebend affenähnliches Gebiss aufrechter Gang Mosaik von Merkmalen des Menschen und der Menschenaffen menschenähnliches Gebiss affenähnliche Schnauze kleine Weibchen und große Männchen (Geschlechts- dimorphismus) Gehirnvolumen 400-500 ml einfache Steinwerkzeuge Gehirnvolumen 600-800 ml aufrechter Gang Sammler und Jäger Höhlenbewohner ◆ benutzt Feuer Gehirnvolumen 750-1259 ml komplexe Werkzeug- herstellung Höhlenbewohner mit Jagdkult und Totenbe- stattung Gehirnvolumen 1200-1750ml schlanker, hoher Körperbau künstlerische Tätigkeit ◆ Gehirnvolumen 1350-1700ml Neurobiologie Erregungsübertragung an einer Synapse: chemisch 1. Das eintreffende Aktionspotenzial löst eine Spannungsänderung in der Membran aus. wodurch sich die spannungsgesteuerten Ca²+-lonenkanāle öffnen und ca²+ in die zelle 2. 3. S. Stromt. 7. Die erhonte Ca²+-lonenkonzentration führt dazu. dass sich synaptische vesikel mit Neurotransmittern (Acetylcholin) zur präsynaptischen Membran bewegen. Die vesikel verschmelzen mit der präsynaptischen ca²+-lonenkanal in einer elektrischen synapse wird die Erregung direkt in elektrischer Form zur benachbarten Zelle weitergeleitet. Dazu sind beide zellen über lonenkanāle verbunden und nur (a²+ durch einen schmalen Spalt voneinander getrennt. synaptischer sport Acetylcholin- rezeptor Endknöpfchen ++ synaptischer Spa ● 4. Sobald zwei Acetyl-Molekule an einen spezifischen Rezeptor der Nat-lonenkanäle binden, öffnen sich diese und setzen Nat-lonen in die Postsynapse frei.. Der Anstieg der Nat-lonenkonzentration in der Postsynapse führt zum erregenden postsynaptischen Potenzial (EPSP) beträgt -50 mV : Schwellenwert für Depolarisation → führt zum Aktionspotenzial. 6. Acetylcholin wird im synaptischen Spalt von der Acetylcholinesterase zu cholin und Acetyl (OA gespalten, sodass die öffnung der Nat-lonenkanale zeitlich begrenzt ist. Cholin gelangt zurück in das prāsynaptische Endknöpfchen, wo es an Acetyl COA bindet und wieder als Neuro- transmitter in vesikeln eingelagert wird. Erregungsübertragung an einer Synapse: elektrisch prasynaptische Membran Membran und geben das Acetylcholin in den synaptischen spalt frei, wo es zur postsynaptischen Membran diffundiert. vesikel mit Acetylcholin postsynaptische Membran Endknöpfchen präsynaptische •Membran postsynaptische Memoran Artbegriffe: biologischer Artbegriff: → Gruppe von Individuen deren Mitglieder sich unter natürlichen Bedingungen fortpflanzen können und dabei lebensfähige und fruchtbare Nachkommen hervorbringen. morphologischer Artbegriff: → Gruppe von individuen, die sich in ihrer äußeren Gestalt änneln → phânotypische Ausprägung Artbildung: Eine Art teilt sich in zwei oder mehrere Tochterarten auf. Vorraussetzung: Auftrennung einer ursprungsart Allopatrische Artbildung: Ausgangspopulation wird durch eine geographische Barriere aufgespalten (geographische isolation) → Genfluss zwischen den unterschiedlichen Populationen wird unterbrochen Mutationen, Rekombinationen, natürliche selektion und Gendrift verändern den Genpool der unterschiedlichen Populationen zwei oder mehr Arten entstehen z. B. durch: Kontinentaldrift, zufällige Naturereignisse Sympatrische Artbildung: entwickelt sich im Gebiet der Ursprungsart → Polyploidisierung · es kommt zu einer Genmutation Lebewesen kann sich nicht mehr mit seinen Artgenossen fortpflanzen → nur bei Pflanzen. Parapatrische Artbildung: → andere lebens- und verhaltensweisen: Anderung der Lebens- und verhaltensweisen isolieren sich immer weiter bis eine neue Art entstent. eine Teilpopulation nimmt eine neue ökologische Nische ein → durch Mutationen, Rekombinationen → disruptive selektion (beide Arten können überleben) Zeitliche und räumliche Summation: exozitatorisches postsynaptisches Potenzial: (EPSP) → erregend bewirken durch den Einstrom von positiv geladenen lonen in die postsynaptische Membran Kurzzeitig ein positiveres Membran- potenzial, als das ursprüngliche Runepotencial. → bewirken eine Depolarisation innibatorisches postsynaptisches Potential: (IPSP) → nemmend bewirken durch den Einstrom von negativ geladenen lonen in die postsynaptische Membran Kurzzeitig ein negativeres Membran- potenzial, als das ursprüngliche Runepotencial. bewirken eine Hyperpolarisation Räumliche Summation: → es addieren sich die zur gleichen zeit eintreffenden EPSP'S und IPSP's am Axonhügel (manchmal mehrere EPSP's nötig für AP) von verschiedenen Synapsen → entscheidend, ob ein Aktionspotenzial ausgelöst wird oder nicht zeitliche summation. es addieren sich die zur gleichen zeit, schnell eintreffenden EPSP'S und IPSP'S am Axonhügel (manchmal mehrere EPSP's nötig für AP) von einer Synapse 30 0 -50- -10- -90- 30 0 -SO- -70. -90 EPSP 1 IPSP 1 Ⓡ 4 4 werden summiert werden summiert Indizien und Belege für die Evolution: Anatomie: -> Lehre vom Aufbau bzw. der Gestalt des menschlichen Körpers und seinem Gewebe und deren Morphologie: → Klassifikation von Organismen anhand ihrer Gestalt und der Gestaltänderung Analogie: Entwicklung → Merkmale, die die gleiche Funktion, aber keinen gemeinsamen Ursprung haben. Anpassung an die gleichen Umweltbedingungen = konvergente Entwicklung Homologie: → Merkmale, die einen gleichen Grundbauplan aufgrund eines gemeinsamen Vorfahren haben. Entwicklung in verschiedene Richtungen möglich divergente Entwicklung →>>> Homologie kriterien: Organe gelten als Homolog, wenn eines der Kriterien erfüllt ist. 1. Kriterium der Lage: Organe nehmen dieselbe lage in einem vergleichbaren System ein (gleiche Reihenfolge der knochen) 2. Kriterium der spezifischen Qualitât: organe sind zwar außerlich unterschiedlich, weisen aber übereinstimmende Teilstrukturen oder gemeinsame Baumerkmale auf. →> 3. Kriterium der kontinuitāt: →>> Organe lassen sich durch zwischenformen verbinden. INHALTSFELDER:) 1. Zellbiologie 1.1 Grundlage 1.2 zellorganellen 1.3 DNA und mRNA. 1.4 2. 2.1 ܐ ܐ 2.3 2.4 2.5 biologie abitur 2.6 2.8 chromosomen. Genetik Mitose Meiose Rekombination Familienstammbaume Mendelsche Regeln Mutationen 2.7 Proteinbiosynthese Genregulation Prokaryoten 2.9 Genregulation Eukaryoten 2.10 Ras-/Tumorsuspressor gene 2.11 Restriktionsenzyme 2.12 Molekulargenetische werkzeuge 2.13 Genetischer code 3. ökologie 3.1 3.2 ökologische Ebenen 3.3 Temperatur und Tiere 3.4 Klimaregeln 3.5 Wasser und Pflanzen. 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 Umweltfaktoren 4. Populationen ökologische Nische Struktur eines Nervensystems Neobiota Kohlenstoffkreislauf 4.7 Evolution 4.1 Fachbegriffe 4.2 Evolutionstheorien ५3 Evolutionsfaktoren 4.4 Sexuelle selektion 4.5 Artbegriffe/Artbildung 4.6 Belege für Evolution Paarungssysteme 4.8 Anpassung 4.9 Paläontologie 4.10 systematik 4.11 Evolution des Menschen 5. Neurobiologie 5.1 Nervenzelle 5.2 Ruhepotenzial S.3 Aktionspotenzial 5.4 Erregungsübertragung GK 2023 5.5 Summation 5.6 Synapsengifte 5.7 Alzheimer 5.8 Netzhaut S.9 Nervensystem Evolution Fachbegriffe: Population: Gruppe artgleicher Individuen, die zeitgleich in einem bestimmten geografischen Gebiet leben und sich untereinander fortpflanzen können und über mehrere Generationen genetisch verbunden sind. Populationsdichte: Anzahl der Individuen in einer Population abhängig von verschiedenen Faktoren, wie z. B.: Naturkatastrophen Individuenzahl einer Pflanze pro Flache Dispersion : verteilung einer Population auf einem bestimmten Raum. Reproduktive Fitness: Der unterschiedliche Fortpflanzungserfolg von Individuen mit unterschiedlichen erblichen Merkmalsausprāgungen. Abundanz.) Allele: Genpool : Evolutionsfaktoren: Genvarianten in einer Population Gesamtheit aller Allele einer Population. Prozesse, die die Genfrequenz im Genpool verändern oder zur Neukombination von Genen führen. Hybridisierung: Paarung von unterschiedlichen Arten. Indizien und Belege für die Evolution: Rudiment funktionsloses, nicht mehr vollständig ausgebildetes Organ → durch veränderung von Lebensbedingungen Atavismus eigentlich bereits zurückgebildetes Organ, dass wieder auftritt. tritt selten und nur bei einzelnen Individuen auf durch z. B.: Entwicklungsstörungen bei der Embryonalentwicklung, Mutationen →>> → können morphologisch - anatomische Hinweise auf die verwandtschaft und Abstammung der Lebewesen liefern. Paarungssysteme: → das partnerschaftliche zusammenleben kann sehr unterschiedlich sein. Einfluss haben begrenzende Faktoren, wie die Anzahl der zur Verfügung stehenden Fortpflanzungspartner oder das Nahrungsangebot. Monogamie: · haben eine Bindung in der Fortpflanzungsperiode zueinander oder Lebenslang charakteristisch: eine aufwendige Aufzucht des Nachwuchses Polygamie: · Tiere haben zu mehreren Tieren ihrer Art sexuellen Kontakt innerhalb einer Fortpflanzungsperiode Polyandrie: • Ein weibchen paart sich mit mehreren Männchen, entweder gleichzeitig oder nacheinander • Die Männchen paaren sich jedoch nur mit einem weibchen Charakteristisch: die Männchen kümmern sich um den Nachwuchs Polygynie: • Ein Männchen paart sich mit mehreren Weibchen, entweder gleichzeitig oder nacheinander · Die Weibchen paaren sich jedoch nur mit einem Männchen. Charakteristisch: Die Haremsbildung. Weibchen werden von ihren Männchen begattet. versorgt und beschützt Promiskuitāt: · Weibchen und Männchen paaren sich mit mehreren Partnern Charakteristisch: Brutpflege von weibchen und Männchen Synapsengifte: → können die übertragung von elektrischen signalen negativ beeinflussen beeinflussen die Erregungsübertragung an verschiedenen Bereichen der synapse Präsynaptische Membran: 1. übermäßiges Eindringen von Ca²+ (kanāle schließen nicht) → alle Vesikel entleeren sich die nächste zelle wird dauernd aktiviert → Muskelkrämpfe (schwarze Witwe → spinne) 2. verhindert die verschmelzung der vesikel mit der Membran → Neurotransmitter wird nicht freigesetzt Lähmung der Muskeln (Botox) Synaptischer Spalt: 1. Die Aktivität der Acetylcholinesterase wird gehemmt → Neurotransmitter verbleibt im synaptischen Spalt (wird nicht abgebaut → Na stromt dauernd in die postsynapse → Muskelkrämpfe (E60S) Postsynaptische Membran: 1. Nervengifte binden an die Rezeptoren der lonen kanāle → verhindern das öffnen oder das Schließen → verhindert das öffnen: die nächste zelle erhält kein Signal →> erschiaffen der Muskeln, Atemstill stand (Curare) → verhindert das schließen. übermäßige Aktivierung Muskelkrämpfe (Pfeilgiftfrosch) → Systematik: Systematik: → beschreiben, benennen und ordnen der Lebewesen Taxonomie: verfahren, bei dem objekte nach bestimmten Kriterien in kategorien eingeordnet werden. Einordnung vor allem durch aussere Merkmale Nomenklatur : Namengebungsgesetz zur Benennung von Arten besteht aus zwei Teilen (auf Latein). Botanik: 1. Teil = Gatungsname 2. Teil = Art - Epitheton Zoologie: 1. Teil = GaHungsname 2. Teil = Artname Alzheimer : neurodegenerative Krankheit → Erkrankung des Nervensystems, bei der es durch verlust von Nervenzellen, zur Leistungsabnahme des Gehirns. kommt. meist ab 65 Jahren Ursache: • bis heute nicht ganz bekannt ·mögliche Einflussfaktoren sind bekannt Diabetis, Bluthochdruck, Stoffwechselerkrankungen... →Genmutationen können das Alzheimer-risiko erhöhen. Symptome: vergesslichkeit . verwirrtheit • Orientierungslosigkeit, Gedächtnisverlust Fenisichtigkeit, keine Konzentration... Was passiert im Körper? Synapsen sind betroffen. Ursachen: →>> → kommunikation zwischen den Nervenzellen funktioniert nicht mehr • Störung im Gehirn Nervenzellen sterben ab → Abbau geistiger Fähigkeiten → können sich nicht / kaum emeuern → Nervenzellen sterben ab Eiweißablagerung Amyloid - Plaques und Tau-Fribillen kommunikation zwischen Neuronen funktioniert nicht keine verarbeitung und weitergabe von Informationen Behandlung: keine Heilung möglich, nur verlangsamung • Infektionen. Langzeit folgen: • verlust langzeitgedächtnis Abbau von Sprachkenntnissen Alter schwierigkeiten bein kaven / Atmen Axon 65-74 75-84 O U 85+ gesundes Neuron wahrscheinlichkeit Tau Protein Microtuboli 1,7% ^^%% 30% Erkrankles Neuron myloides Plaque sich auflösende Microtuboli Leidet ein Verwandter ersten Grades an Alzheimer ist das Risiko 4-mal so noch selbst zu erkranken. Leidet ein Verwandter zweiten Grades an Alzheimer ist das Risiko 2-mal so hoch selbst zu erkranken.