Einführung In Die Tierphysiologie at TU Dresden | Flashcards & Summaries

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Lernmaterialien für Einführung in die Tierphysiologie an der TU Dresden

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Was erforscht die Tierphysiologie und was sind die zentralen Themen? 

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-Tierphysiologie erforscht wie der (vielzellige) Tierorganismus funktioniert 

Ø Funktionen von Geweben, Organen und Organsystemen 

Ø Steuerung/Regulation dieser Funktionen 

 

-Zentrale Themen: Struktur-Funktions-Beziehungen, Adaptation, Akklimatisation, Homöostase, Feedback-Kontrollsysteme und Regulierung

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Wie und in welchem Verhältnis ist die Physiologie mit anderen Themengebieten „verzahnt“? 

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Die Grenzen zu anderen Fachgebieten sind natürlich fließen, weil:

- die Physiologie Hand in Hand geht, mit der Anatomie/Morphologie 

- die Physiologie eng verzahnt ist, mit der Umwelt (Ökologie) 

- die Physiologie ein wichtiger Ansatz der Evolution ist

- Auf den Oberflächen von Tieren Mikroorganismen mit großer Bedeutung für die Gesundheit und die Ernährung der Tiere

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Welches sind die (Grund-)Bedürfnisse der Zellen von Vielzellern? 


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-tierische Zellen brauchen O2 und Nährstoffe und geben Abfallstoffe (Harnstoff) und CO2 ab

-Die Aufrechterhaltung einer konstanten inneren Umgebung mit allem, was die Zellen zum Überleben benötigen (Sauerstoff, Glukose, Ionen, Abfallbeseitigung usw.), ist für das Überleben und Wohlbefinden der einzelnen Zellen und das Wohlbefinden des gesamten Körpers notwendig

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Warum spielt die Homöostase in der (Tier-)Physiologie so eine zentrale Bedeutung? 


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-Der tierische Organismus besteht aus Billionen von Zellen, die alle zusammenspielen, um den gesamten Organismus zu erhalten

-Während Zellen sehr unterschiedliche Funktionen erfüllen können, sind alle Zellen in ihren Stoffwechselanforderungen ziemlich ähnlich 

-Die Aufrechterhaltung einer konstanten inneren Umgebung mit allem, was die Zellen zum Überleben benötigen (Sauerstoff, Glukose, Ionen, Abfallbeseitigung usw.), ist für das Überleben und Wohlbefinden der einzelnen Zellen und das Wohlbefinden des gesamten Körpers notwendig 

-Die vielfältigen miteinander verzahnten Prozesse durch die der Körper seine innere Umgebung reguliert, werden sie gemeinsam als Homöostase bezeichnet

-Selbstregulation eines – biologischen – Systems im dynamischen Gleichgewicht, z.B. eines tierischen Organismus durch neuro-/humorale Regelmechanismen, i.e.S. auch die Absicherung gegen wechselnde Umweltbedingungen durch Stärkung u. Verbreiterung der Resistenz – Physiologische Veränderungen unter Einfluss des circadianen Rhythmus

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TESTE DEIN WISSEN

Erläutern Sie das Zusammenspiel der verschieden Typen spezialisierter Zellen in höheren Tieren. 

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TESTE DEIN WISSEN

-Wenn viele identische Zellen zusammen organisiert sind, spricht man von einem Gewebe (wie Muskelgewebe, Nervengewebe usw.) 

-Verschiedene Gewebe, die für einen gemeinsamen Zweck zusammen organisiert sind, werden Organe genannt (z. B. der Magen ist ein Organ, ebenso wie die Haut, das Gehirn und die Gebärmutter) 

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Wer war Galen und warum ist er für die Geschichte der Tierphysiologie von Bedeutung? 


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-Schon die „alten“ Griechen befassten sich mit der (Tier-) Physiologie 

-Systematische Beschäftigung begann mit Claudius Galen(us) (129-216 n. Chr.) Rom tätiger griechischer Arzt und Anatom 

Ø gilt als einer der bedeutendsten Ärzte des Altertums, dessen umfassende Lehre für 1500 Jahre die gesamte Heilkunde bestimmte

Ø das Hauptwerk zur Physiologie besteht aus 17 Büchern De usu partium corporis humani „Über den Nutzen der Körperteile“

- Zusammenhang von Gehirn, Rückenmark, periphere Nerven
- interpretierte Funktion des Muskelfleisches,
- dokumentierte Interpretationen von Funktionen verschiedener Körperteile/Organe von Tier und Mensch 

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Wer waren Schwann und Schleiden und warum ist er für die Geschichte der Tierphysiologie von Bedeutung? 


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-Matthias Jacob Schleiden entwickelte zusammen mit Theodor Ambrose Hubert Schwann im Jahr 1839 die Zelltheorie

„Die Zelltheorie ist eine, wenn nicht die fundamentalste Erkenntnisse auf dem Gebiet der Biologie Sie besagt, dass alles Leben (inkl. ihrer Organe) immer aus Zellen zusammengesetzt ist“

-Die Zelle ist die Basiseinheit („Elementartheil“) der Pflanzen und der Tiere 

-Schwann und Schleiden erkannten auch dass es einzellige und mehrzellige Organismen gibt

-führte zu weiterem Verständnis von dem Aufbau und der Funktionsweise von Lebewesen

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Was sind die einheitlichen Prinzipien der Physiologie? 


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-Physikalische und Chemische Grundlagen der Tierphysiologie 

-Der Blick der Physiologie ist auf die Dynamik biologischer Vorgänge und deren kausale Zusammenhänge gerichtet 

-Die Physiologie analysiert also eher Veränderungen wie etwa Informationsverarbeitung denn statische Zustände 

-Die wichtigsten Werkzeuge – Versuchsanordnungen und Messverfahren – kommen im Fachgebiet 

-Physiologie aus der Physik und der Chemie

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Was hat der Grad der physiologischen Anpassung mit der Evolution zu tun? 


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-Eine zielgerichtete Entwicklung des Lebens ist - aus Naturwissenschaftlicher Sicht - nicht feststellbar 

->wohl aber ein kontinuierlicher Anpassungsmechanismus, verbunden mit (ver-)besser(t)en Überlebenschancen der Lebewesen, die mit den jeweils vorherrschenden Umweltbedingungen am besten zurechtkommen ("survival of the fittest") 

-Dabei verstehen wir unter "Fitness" nicht nur Stärke und Durchsetzungsvermögen, sondern auch besonders der Grad der physiologischen Anpassung an die Umweltbedingungen

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Erklären Sie in Zeiträumen physiologische Adaptation auftreten können. 

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-Eine physiologische Adaptation kann in sehr unterschiedlichen Zeiträumen passieren 

->z.B. werden motorische Programme reflektorisch innerhalb von Sekundenbruchteilen adjustiert 

-hormonelle Reaktionen auf wechselnde Anforderungen können innerhalb von Minuten erfolgen 

-Die Regulation des Blutdrucks kann in Sekunden, Minuten, Stunden, Tage oder Monate erfolgen 

-> jeweils an die Bedingungen angepasst. 

->Tiere können sich auch z.B. auf veränderte Umweltfaktoren über noch längere Zeiträume (z.T. epigenetisch) anpassen

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Welche Grenzen sind an die Zellgrößen gesetzt? 


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-Zellen sind die kleinsten strukturellen und funktionellen Einheiten des Lebens 

->Daher haben sie eine enorme Bedeutung bei der ordnungsgemäßen Funktion unseres Körpers 

-Die größte Größenzunahme sehen wir bei Eiern von Amnioten, nachdem sie zuerst aus einer Elternzelle gebildet wurden 

-Typische Stammzellen vermehren sich, verdoppeln ihre Größe und vermehren sich dann erneut 

-Die meisten zytosolischen Inhalte wie das Endomembransystem und das Zytoplasma lassen sich in größeren Zellen leicht auf größere Größen skalieren

-Wenn eine Zelle zu groß wird, reicht die normale zelluläre DNA-Menge möglicherweise nicht aus, um die Zelle mit RNA zu versorgen 

->Große Zellen replizieren ihre Chromosomen häufig auf eine ungewöhnlich hohe Menge oder werden mehrkernig 

->Große Zellen, die hauptsächlich zur Nährstoffspeicherung dienen, können eine glatte Oberflächenmembran aufweisen, aber metabolisch aktive große Zellen weisen häufig eine Art Faltung der Zelloberflächenmembran auf, um die für Transportfunktionen verfügbare Oberfläche zu vergrößern

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Erklären sie das Prinzip des Positiven und negativen Feedbacks 

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negative Rückkopplung:

-Eine Reaktion, bei der das System so reagiert, dass die Richtung der Änderung sich umgekehrt 

-Da dies dazu neigt, die Dinge konstant zu halten, ermöglicht es die Aufrechterhaltung der Homöostase 

->Wenn beispielsweise die Kohlendioxidkonzentration im menschlichen Körper zunimmt, wird den Lungen signalisiert, dass sie ihre Aktivität erhöhen und so mehr CO2 ausstoßen.


positive Rückkopplung:

-Eine Antwort besteht darin, die Änderung der Variablen zu verstärken 

-Dies wirkt destabilisierend und führt nicht zu einer Homöostase!!! 

-Positive Rückkopplungen sind in natürlich vorkommenden Systemen viel seltener als negative Rückkopplung 

->Sie kommen aber vor so löst z.B. bei Nerven ein elektrisches Schwellenpotential die Erzeugung eines viel größeren Aktionspotentials aus In der Blutgerinnung, bei der die Blutplättchen Mechanismen verarbeiten, um Blutflüssigkeit zur Verfestigung umzuwandeln, haben wir ein Beispiel für eine positive Rückkopplungsschleife

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Beispielhafte Karteikarten für deinen Einführung in die Tierphysiologie Kurs an der TU Dresden - von Kommilitonen auf StudySmarter erstellt!

Q:

Was erforscht die Tierphysiologie und was sind die zentralen Themen? 

A:

-Tierphysiologie erforscht wie der (vielzellige) Tierorganismus funktioniert 

Ø Funktionen von Geweben, Organen und Organsystemen 

Ø Steuerung/Regulation dieser Funktionen 

 

-Zentrale Themen: Struktur-Funktions-Beziehungen, Adaptation, Akklimatisation, Homöostase, Feedback-Kontrollsysteme und Regulierung

Q:

Wie und in welchem Verhältnis ist die Physiologie mit anderen Themengebieten „verzahnt“? 

A:

Die Grenzen zu anderen Fachgebieten sind natürlich fließen, weil:

- die Physiologie Hand in Hand geht, mit der Anatomie/Morphologie 

- die Physiologie eng verzahnt ist, mit der Umwelt (Ökologie) 

- die Physiologie ein wichtiger Ansatz der Evolution ist

- Auf den Oberflächen von Tieren Mikroorganismen mit großer Bedeutung für die Gesundheit und die Ernährung der Tiere

Q:

Welches sind die (Grund-)Bedürfnisse der Zellen von Vielzellern? 


A:

-tierische Zellen brauchen O2 und Nährstoffe und geben Abfallstoffe (Harnstoff) und CO2 ab

-Die Aufrechterhaltung einer konstanten inneren Umgebung mit allem, was die Zellen zum Überleben benötigen (Sauerstoff, Glukose, Ionen, Abfallbeseitigung usw.), ist für das Überleben und Wohlbefinden der einzelnen Zellen und das Wohlbefinden des gesamten Körpers notwendig

Q:

Warum spielt die Homöostase in der (Tier-)Physiologie so eine zentrale Bedeutung? 


A:

-Der tierische Organismus besteht aus Billionen von Zellen, die alle zusammenspielen, um den gesamten Organismus zu erhalten

-Während Zellen sehr unterschiedliche Funktionen erfüllen können, sind alle Zellen in ihren Stoffwechselanforderungen ziemlich ähnlich 

-Die Aufrechterhaltung einer konstanten inneren Umgebung mit allem, was die Zellen zum Überleben benötigen (Sauerstoff, Glukose, Ionen, Abfallbeseitigung usw.), ist für das Überleben und Wohlbefinden der einzelnen Zellen und das Wohlbefinden des gesamten Körpers notwendig 

-Die vielfältigen miteinander verzahnten Prozesse durch die der Körper seine innere Umgebung reguliert, werden sie gemeinsam als Homöostase bezeichnet

-Selbstregulation eines – biologischen – Systems im dynamischen Gleichgewicht, z.B. eines tierischen Organismus durch neuro-/humorale Regelmechanismen, i.e.S. auch die Absicherung gegen wechselnde Umweltbedingungen durch Stärkung u. Verbreiterung der Resistenz – Physiologische Veränderungen unter Einfluss des circadianen Rhythmus

Q:

Erläutern Sie das Zusammenspiel der verschieden Typen spezialisierter Zellen in höheren Tieren. 

A:

-Wenn viele identische Zellen zusammen organisiert sind, spricht man von einem Gewebe (wie Muskelgewebe, Nervengewebe usw.) 

-Verschiedene Gewebe, die für einen gemeinsamen Zweck zusammen organisiert sind, werden Organe genannt (z. B. der Magen ist ein Organ, ebenso wie die Haut, das Gehirn und die Gebärmutter) 

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Q:

Wer war Galen und warum ist er für die Geschichte der Tierphysiologie von Bedeutung? 


A:

-Schon die „alten“ Griechen befassten sich mit der (Tier-) Physiologie 

-Systematische Beschäftigung begann mit Claudius Galen(us) (129-216 n. Chr.) Rom tätiger griechischer Arzt und Anatom 

Ø gilt als einer der bedeutendsten Ärzte des Altertums, dessen umfassende Lehre für 1500 Jahre die gesamte Heilkunde bestimmte

Ø das Hauptwerk zur Physiologie besteht aus 17 Büchern De usu partium corporis humani „Über den Nutzen der Körperteile“

- Zusammenhang von Gehirn, Rückenmark, periphere Nerven
- interpretierte Funktion des Muskelfleisches,
- dokumentierte Interpretationen von Funktionen verschiedener Körperteile/Organe von Tier und Mensch 

Q:

Wer waren Schwann und Schleiden und warum ist er für die Geschichte der Tierphysiologie von Bedeutung? 


A:

-Matthias Jacob Schleiden entwickelte zusammen mit Theodor Ambrose Hubert Schwann im Jahr 1839 die Zelltheorie

„Die Zelltheorie ist eine, wenn nicht die fundamentalste Erkenntnisse auf dem Gebiet der Biologie Sie besagt, dass alles Leben (inkl. ihrer Organe) immer aus Zellen zusammengesetzt ist“

-Die Zelle ist die Basiseinheit („Elementartheil“) der Pflanzen und der Tiere 

-Schwann und Schleiden erkannten auch dass es einzellige und mehrzellige Organismen gibt

-führte zu weiterem Verständnis von dem Aufbau und der Funktionsweise von Lebewesen

Q:

Was sind die einheitlichen Prinzipien der Physiologie? 


A:

-Physikalische und Chemische Grundlagen der Tierphysiologie 

-Der Blick der Physiologie ist auf die Dynamik biologischer Vorgänge und deren kausale Zusammenhänge gerichtet 

-Die Physiologie analysiert also eher Veränderungen wie etwa Informationsverarbeitung denn statische Zustände 

-Die wichtigsten Werkzeuge – Versuchsanordnungen und Messverfahren – kommen im Fachgebiet 

-Physiologie aus der Physik und der Chemie

Q:

Was hat der Grad der physiologischen Anpassung mit der Evolution zu tun? 


A:

-Eine zielgerichtete Entwicklung des Lebens ist - aus Naturwissenschaftlicher Sicht - nicht feststellbar 

->wohl aber ein kontinuierlicher Anpassungsmechanismus, verbunden mit (ver-)besser(t)en Überlebenschancen der Lebewesen, die mit den jeweils vorherrschenden Umweltbedingungen am besten zurechtkommen ("survival of the fittest") 

-Dabei verstehen wir unter "Fitness" nicht nur Stärke und Durchsetzungsvermögen, sondern auch besonders der Grad der physiologischen Anpassung an die Umweltbedingungen

Q:

Erklären Sie in Zeiträumen physiologische Adaptation auftreten können. 

A:

-Eine physiologische Adaptation kann in sehr unterschiedlichen Zeiträumen passieren 

->z.B. werden motorische Programme reflektorisch innerhalb von Sekundenbruchteilen adjustiert 

-hormonelle Reaktionen auf wechselnde Anforderungen können innerhalb von Minuten erfolgen 

-Die Regulation des Blutdrucks kann in Sekunden, Minuten, Stunden, Tage oder Monate erfolgen 

-> jeweils an die Bedingungen angepasst. 

->Tiere können sich auch z.B. auf veränderte Umweltfaktoren über noch längere Zeiträume (z.T. epigenetisch) anpassen

Q:

Welche Grenzen sind an die Zellgrößen gesetzt? 


A:

-Zellen sind die kleinsten strukturellen und funktionellen Einheiten des Lebens 

->Daher haben sie eine enorme Bedeutung bei der ordnungsgemäßen Funktion unseres Körpers 

-Die größte Größenzunahme sehen wir bei Eiern von Amnioten, nachdem sie zuerst aus einer Elternzelle gebildet wurden 

-Typische Stammzellen vermehren sich, verdoppeln ihre Größe und vermehren sich dann erneut 

-Die meisten zytosolischen Inhalte wie das Endomembransystem und das Zytoplasma lassen sich in größeren Zellen leicht auf größere Größen skalieren

-Wenn eine Zelle zu groß wird, reicht die normale zelluläre DNA-Menge möglicherweise nicht aus, um die Zelle mit RNA zu versorgen 

->Große Zellen replizieren ihre Chromosomen häufig auf eine ungewöhnlich hohe Menge oder werden mehrkernig 

->Große Zellen, die hauptsächlich zur Nährstoffspeicherung dienen, können eine glatte Oberflächenmembran aufweisen, aber metabolisch aktive große Zellen weisen häufig eine Art Faltung der Zelloberflächenmembran auf, um die für Transportfunktionen verfügbare Oberfläche zu vergrößern

Q:

Erklären sie das Prinzip des Positiven und negativen Feedbacks 

A:

negative Rückkopplung:

-Eine Reaktion, bei der das System so reagiert, dass die Richtung der Änderung sich umgekehrt 

-Da dies dazu neigt, die Dinge konstant zu halten, ermöglicht es die Aufrechterhaltung der Homöostase 

->Wenn beispielsweise die Kohlendioxidkonzentration im menschlichen Körper zunimmt, wird den Lungen signalisiert, dass sie ihre Aktivität erhöhen und so mehr CO2 ausstoßen.


positive Rückkopplung:

-Eine Antwort besteht darin, die Änderung der Variablen zu verstärken 

-Dies wirkt destabilisierend und führt nicht zu einer Homöostase!!! 

-Positive Rückkopplungen sind in natürlich vorkommenden Systemen viel seltener als negative Rückkopplung 

->Sie kommen aber vor so löst z.B. bei Nerven ein elektrisches Schwellenpotential die Erzeugung eines viel größeren Aktionspotentials aus In der Blutgerinnung, bei der die Blutplättchen Mechanismen verarbeiten, um Blutflüssigkeit zur Verfestigung umzuwandeln, haben wir ein Beispiel für eine positive Rückkopplungsschleife

Einführung in die Tierphysiologie

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