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Genetik

Bakterien archaeen und viren

Immunreaktion

Welche Themen kommen im Bio-Abi 2024 dran? Immunbiologie einfach erklärt!

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Welche Themen kommen im Bio-Abi 2024 dran? Immunbiologie einfach erklärt!

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Die Immunbiologie und Blutbestandteile bilden die Grundlage des menschlichen Abwehrsystems.

• Das Blut erfüllt lebenswichtige Funktionen wie Stofftransport, Immunabwehr, Temperaturregulation und Wundverschluss

• Die spezifische und unspezifische Abwehr arbeiten zusammen, um den Körper vor Krankheitserregern zu schützen

• Die wichtigsten Immunzellen umfassen Leukozyten, Erythrozyten und Thrombozyten

• Der Ablauf der spezifischen Immunabwehr gliedert sich in vier Hauptphasen

17.4.2022

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Bent und seine Bestandteile
Aufgaben des Blutes
-> Stofftransport (sauerstoff, CO2, nährstoffe, hormone....).
-> immunabwehr
-> regulation d

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Spezifische / Erworbene Immunreaktion

Die spezifische Immunabwehr, auch als erworbene Immunität bekannt, entwickelt sich beim Menschen erst nach der Geburt. Sie richtet sich gezielt gegen spezifische Erreger und wird aktiviert, wenn der Körper mit infektiösen Partikeln in Kontakt kommt.

Vocabulary:

Infektion: Eindringen eines Erregers in den Organismus über offene Wunden oder Körperöffnungen

Inkubationszeit: Zeitraum zwischen Infektion und Ausbruch der Krankheit

Ein zentraler Aspekt der spezifischen Immunabwehr ist die Erkennung körperfremder Substanzen, sogenannter Antigene. Diese können verschiedene Formen annehmen:

• Proteine oder Polysaccharide auf der Oberfläche von Krankheitserregern oder Pollen • Chemische Substanzen (Gifte) oder Fremdeiweiße • MHC-Proteine auf der Oberfläche von körperfremden Zellen, einschließlich Krebszellen und transplantiertem Gewebe

Der Ablauf der spezifischen Immunreaktion beginnt mit der Bildung und Reifung von Lymphozyten:

Bildung von Lymphozyten aus Stammzellen im Knochenmark
Ausreifen zu B-Lymphozyten im Knochenmark
Wanderung in die Thymusdrüse und Differenzierung zu T-Lymphozyten
Verteilung der reifen B- und T-Lymphozyten in lymphatische Organe, Lymphe und Blut

Highlight: Die Reifung des Immunsystems ist erst einige Tage und Wochen nach der Geburt abgeschlossen.

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Unspezifische Immunreaktion

Die unspezifische Immunabwehr ist ein evolutionär entwickelter Mechanismus, der alle Lebewesen vor Krankheitserregern und giftigen Fremdstoffen schützt. Sie bildet die erste Verteidigungslinie des Körpers.

Haut und Schleimhäute fungieren als erste Barriere gegen Erreger, die über Atemluft oder Nahrung eindringen. Im Inneren des Körpers kommen weitere Abwehrmechanismen zum Einsatz:

• Spezielle Leukozyten wie Makrophagen und Granulozyten phagozytieren und zersetzen Erreger • Killerzellen lagern sich an größere Erreger an und machen sie durch ausgeschiedene Enzyme unschädlich

Example: Wichtige Erregertypen und deren Krankheiten:

Viren: Pocken, Grippe, Windpocken, Mumps, AIDS, Röteln, Masern

Bakterien: Tetanus, Cholera, Pest, Tuberkulose, Salmonellen-Erkrankungen

Einzeller: Malaria, Schlafkrankheit, Amöbenruhr

Würmer: Bilharziose, Flussblindheit

Pilze: Fußpilz, Pilzerkrankungen der Schleimhäute

Diese Übersicht verdeutlicht die Vielfalt der Erreger, gegen die das Immunsystem ankämpfen muss, und unterstreicht die Bedeutung einer effektiven unspezifischen Immunabwehr.

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Abwehrsysteme des Körpers

Der menschliche Körper verfügt über mehrere Verteidigungslinien gegen Krankheitserreger. Diese lassen sich in mechanische, chemische und biologische Barrieren sowie die unspezifische und spezifische Immunabwehr unterteilen.

Die erste Verteidigungslinie bilden mechanische Barrieren wie die Körperhülle und Schleimhäute. Dazu gehören auch Reflexe wie Husten und Niesen sowie Strukturen wie Flimmerhärchen.

Die zweite Verteidigungslinie umfasst die chemische Abwehr, beispielsweise durch das Enzym Lysozym, und das Komplementsystem mit bakterientötenden Proteinen.

Die dritte Verteidigungslinie stellt die spezifische Immunabwehr dar, die sich nach dem Kontakt mit bestimmten Erregern entwickelt.

Definition: Bakterien sind einzellige Lebewesen ohne Zellkern, die sich durch eigene Zellteilung vermehren und auch außerhalb des Körpers leben können.

Definition: Viren hingegen sind keine Lebewesen, können sich nicht selbst vermehren und benötigen einen Wirt zur Vermehrung. Sie bestehen aus einer Hülle mit Erbgut und sind nicht mit Antibiotika bekämpfbar.

Diese Unterscheidung ist wichtig für das Verständnis der spezifischen und unspezifischen Abwehr, da verschiedene Erregertypen unterschiedliche Abwehrmechanismen erfordern.

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Verlauf der spezifischen Immunreaktion

Der Ablauf der spezifischen Immunabwehr lässt sich in vier Phasen unterteilen:

Erkennungsphase
Differenzierungsphase
Wirkungsphase
Abschaltphase

In der Erkennungsphase spielen Makrophagen eine entscheidende Rolle:

• Sie erkennen Erreger anhand ihrer Antigene • Nehmen Erreger durch Phagozytose auf und zersetzen sie • Präsentieren Antigen-Fragmente auf ihrer Oberfläche • Bei Zell-Zell-Kontakt binden Antigen-Rezeptoren der passenden T-Lymphozyten an die Antigene auf der Membran der Makrophagen • Die Makrophage gibt Botenstoffe ab

Highlight: Der Unterschied zwischen angeborener und erworbener Immunabwehr zeigt sich deutlich in der Spezifität und Geschwindigkeit der Reaktion. Während die unspezifische Abwehr sofort reagiert, benötigt die spezifische Abwehr Zeit zur Entwicklung, ist dafür aber gezielter und effektiver gegen spezifische Erreger.

Diese detaillierte Beschreibung des Immunsystems und seiner Komponenten ist besonders relevant für Schüler, die sich auf das Bio-Abi vorbereiten, da die Immunbiologie ein wichtiges Thema in der Abiturprüfung darstellt.

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Blut und seine Bestandteile

Das Blut erfüllt lebenswichtige Aufgaben im menschlichen Körper. Zu den Hauptfunktionen gehören der Stofftransport von Sauerstoff, Kohlendioxid, Nährstoffen und Hormonen, die Immunabwehr, die Regulation der Körpertemperatur sowie der Wundverschluss.

Die Blutbestandteile und ihre Aufgaben lassen sich wie folgt zusammenfassen:

• Weiße Blutkörperchen (Leukozyten): Machen 3% der festen Bestandteile aus und sind Teil der Immunabwehr • Rote Blutkörperchen (Erythrozyten): Stellen 96% der festen Bestandteile dar und transportieren Sauerstoff • Blutplättchen (Thrombozyten): Bilden 1% der festen Bestandteile und sind wichtig für die Blutgerinnung • Blutplasma: Macht 56% des Gesamtblutes aus und besteht zu 90% aus Wasser

Highlight: Die roten Blutkörperchen machen etwa 99% der festen Bestandteile des Blutes aus und werden im Knochenmark ständig erneuert.

Zu den wichtigsten Immunzellen zählen verschiedene Arten von Leukozyten:

• Granulozyten (Fresszellen) • Makrophagen (Riesenfresszellen) • Mastzellen (geben Histamin ab) • B-Lymphozyten • T-Lymphozyten

Diese Zellen spielen eine entscheidende Rolle sowohl in der unspezifischen als auch in der spezifischen Immunabwehr.

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Die Immunbiologie und Blutbestandteile bilden die Grundlage des menschlichen Abwehrsystems.

• Das Blut erfüllt lebenswichtige Funktionen wie Stofftransport, Immunabwehr, Temperaturregulation und Wundverschluss

• Die spezifische und unspezifische Abwehr arbeiten zusammen, um den Körper vor Krankheitserregern zu schützen

• Die wichtigsten Immunzellen umfassen Leukozyten, Erythrozyten und Thrombozyten

• Der Ablauf der spezifischen Immunabwehr gliedert sich in vier Hauptphasen

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Spezifische / Erworbene Immunreaktion

Vocabulary:

Infektion: Eindringen eines Erregers in den Organismus über offene Wunden oder Körperöffnungen

Inkubationszeit: Zeitraum zwischen Infektion und Ausbruch der Krankheit

Ein zentraler Aspekt der spezifischen Immunabwehr ist die Erkennung körperfremder Substanzen, sogenannter Antigene. Diese können verschiedene Formen annehmen:

Der Ablauf der spezifischen Immunreaktion beginnt mit der Bildung und Reifung von Lymphozyten:

Bildung von Lymphozyten aus Stammzellen im Knochenmark
Ausreifen zu B-Lymphozyten im Knochenmark
Wanderung in die Thymusdrüse und Differenzierung zu T-Lymphozyten
Verteilung der reifen B- und T-Lymphozyten in lymphatische Organe, Lymphe und Blut

Highlight: Die Reifung des Immunsystems ist erst einige Tage und Wochen nach der Geburt abgeschlossen.

Unspezifische Immunreaktion

Haut und Schleimhäute fungieren als erste Barriere gegen Erreger, die über Atemluft oder Nahrung eindringen. Im Inneren des Körpers kommen weitere Abwehrmechanismen zum Einsatz:

Example: Wichtige Erregertypen und deren Krankheiten:

Viren: Pocken, Grippe, Windpocken, Mumps, AIDS, Röteln, Masern

Bakterien: Tetanus, Cholera, Pest, Tuberkulose, Salmonellen-Erkrankungen

Einzeller: Malaria, Schlafkrankheit, Amöbenruhr

Würmer: Bilharziose, Flussblindheit

Pilze: Fußpilz, Pilzerkrankungen der Schleimhäute

Diese Übersicht verdeutlicht die Vielfalt der Erreger, gegen die das Immunsystem ankämpfen muss, und unterstreicht die Bedeutung einer effektiven unspezifischen Immunabwehr.

Abwehrsysteme des Körpers

Die erste Verteidigungslinie bilden mechanische Barrieren wie die Körperhülle und Schleimhäute. Dazu gehören auch Reflexe wie Husten und Niesen sowie Strukturen wie Flimmerhärchen.

Die zweite Verteidigungslinie umfasst die chemische Abwehr, beispielsweise durch das Enzym Lysozym, und das Komplementsystem mit bakterientötenden Proteinen.

Die dritte Verteidigungslinie stellt die spezifische Immunabwehr dar, die sich nach dem Kontakt mit bestimmten Erregern entwickelt.

Definition: Bakterien sind einzellige Lebewesen ohne Zellkern, die sich durch eigene Zellteilung vermehren und auch außerhalb des Körpers leben können.

Definition: Viren hingegen sind keine Lebewesen, können sich nicht selbst vermehren und benötigen einen Wirt zur Vermehrung. Sie bestehen aus einer Hülle mit Erbgut und sind nicht mit Antibiotika bekämpfbar.

Diese Unterscheidung ist wichtig für das Verständnis der spezifischen und unspezifischen Abwehr, da verschiedene Erregertypen unterschiedliche Abwehrmechanismen erfordern.

Verlauf der spezifischen Immunreaktion

Der Ablauf der spezifischen Immunabwehr lässt sich in vier Phasen unterteilen:

Erkennungsphase
Differenzierungsphase
Wirkungsphase
Abschaltphase

In der Erkennungsphase spielen Makrophagen eine entscheidende Rolle:

Highlight: Der Unterschied zwischen angeborener und erworbener Immunabwehr zeigt sich deutlich in der Spezifität und Geschwindigkeit der Reaktion. Während die unspezifische Abwehr sofort reagiert, benötigt die spezifische Abwehr Zeit zur Entwicklung, ist dafür aber gezielter und effektiver gegen spezifische Erreger.