Zoologie an der Universität Leipzig

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Grundformen des Lebens

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Einteilung Eucaryota

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Endosymbiotische Theorie

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Wichtige Daten der Evolution der Zellen

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Aufbau Zytoplasma

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Nahrungsaufnahme Protozoen

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Bewegung der Protozoen

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Besonderheit Augentierchen

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Euglena sanguinea

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Hypothetische Entwicklung vom Einzeller (Protozoa) zum Mehrzeller (Metazoa)

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Leishmania

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Stamm Euglenozoa

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Zoologie

Grundformen des Lebens

  • Procaryota: haben keinen Zellkern -> DNA schwimmt frei im Zytoplasma; Archaebacteria (überleben auch unter extremen Bedingungen) und Eubacteria
  • Eucaryota: Zellkern + Organellen; Protisten -> Animalia, Plantae, Fugi

Zoologie

Einteilung Eucaryota

  • Protozoa (Einzeller): völlig unabhängig, allein lebensfähiger Organismus
  • Metazoa (Mehrzeller): Zellen -> Gewebe -> Organe -> Organismus: Zellen spezialisieren sich und übernehmen gemeinsam spezielle Aufgaben

Zoologie

Endosymbiotische Theorie

  1. Procaryota haben Zellwand verloren
  2. Durch Einfaltung der Membran vergößert sich die Zelle und nimmt neue Formen an
  3. Bildung mit Ribosomen besetzte innere Membran, die DNA umschließt
  4. Bildung Geißel
  5. Bildung Verdauungsenzyme
  6. Zelle verdaut andere Zellen, durch Endosymbiose verschmelzen die Zellen zu einer neuen, komplexeren Zelle (z.B. Endosymbiose Cyanobakterie -> Chloroplasten -> Photosynthese)

Zoologie

Wichtige Daten der Evolution der Zellen

  • Vor 3,1 Ga: Entstehung Cyanobakterien: setzen zum ersten Mal Sauerstoff frei (durch Photosynthese)
  • Vor 1,8 Ga: Entstehung der ersten Eucaryoten

Zoologie

Aufbau Zytoplasma

  • Enthält Zellkern + Organellen, welche in Zytosol (Grundplasma) eingebettet sind: besteht zum Großteil aus Wasser, aber auch Kohlenhydrate, Lipide, Nukleinsäuren, Eiweiße; durch Eiweiße: Veränderung Zustand Zytosol: Sol-Zustand (flüssig) -> Gel-Zustand (zähflüssig): Wechsel von einem Zustand in den anderen kann Bewegung verursachen
  • Anorganische Ionen (Na, K etc.): präzise Regulation der Konzentration = Homöostase -> sonst würde Zelle schrumpfen oder platzen
  • „Bewegliches“ Zytoskelett zur Stabilisierung: in Zellmembran verankerte Filamente + Mikrotobuli (Mobilität, Stofftransport, Kernspindelapparat)

Zoologie

Nahrungsaufnahme Protozoen



  • Endozytose: Stofftransport in die Zelle
  • Exozytose: Stofftransport aus der Zelle
  • Phagozytose: Nahrungsaufnahme von festen Nahrungsteilchen
  • Pinozytose: Nahrungsaufnahme von Flüssigkeiten (Trichomonaden, Giardien)
  • Cytostom: Nahrungsaufnahme über Öffnung in Zellmembran:
    • In gesamten Bereich Zellmembran: Apikomplexa
    • In Bereich Geißeltasche: Trypanosoma
  • Cytopharynx: meist trichterförmige Einsenkung in Zellmembran (führt ins Zellinnere, ist meist von Wimpern umgeben): viele Ziliatenarten
  • Pseudopodien (Scheinfüßchen): umschließen Nahrung und führen sie ins Zellinnere: Amöben
  • Nahrungsvakuolen: von Membran umgebene Vakuole im Inneren: speichert Flüssigkeiten + Nahrungsbestandteilchen
  • Einige Stadien nehmen keine Nahrung auf: Zysten, Oozysten

Zoologie

Bewegung der Protozoen

  • Lokomotorische Organellen:
    • Zilien (Wimpern)
    • Flagellen (Geißeln): zentral: ein Axonempaar + peripher: 9 weitere, kreisförmig angeordnete Axonempaare + Paraxonemlastäbchen-Bündel daneben (Stabilisierung)
  • Undulierende Membran -> Bewegung durch schwingende Organellen
  • Pseudopodien: Fließende Bewegungen:  Amöben 
  • Oberflächen-Moleküle -> gleitende Bewegungen

Zoologie

Besonderheit Augentierchen

  • Euglena sanguinea
  • Vereint tierische + pflanzliche Eigenschaften: hat keine Zellwand, sondern Zellmembran, aber viele Arten mit Chloroplasten -> kann Algenblüte verursachen

Zoologie

Euglena sanguinea

Augentierchen

Zoologie

Hypothetische Entwicklung vom Einzeller (Protozoa) zum Mehrzeller (Metazoa)

  1. Planktonische (nicht auf Gestein sitzende, sondern frei im Meer schwimmende) Kolonien weitgehend selbstständiger Protozoen: bei Tieren gibt es diese Form nicht mehr, bei Pflanzen hingegen schon: kolonienbildende Alge Gonium: 16 weitgehend selbständige einzellige Grünalgen, über Gallertbrücken miteinander  verbunden -> Bewegung allerdings nur gemeinsam (durch Synchronisation des Geißelschlages) möglich
  2. Wenn Kolonien sehr groß: Problem: nur außenliegende Protozoen haben Zugang zu Nährstoffen + Energie (Sonnenlicht) -> Protozoen bilden Hohlkugel = Blastaea: Zellen sind noch unspezialisiert, aber abhängig voneinander
  3. Zellen beginnen sich zu spezialisieren: größte Teil sind vegetative Zellen, kleiner Teil generative Zellen (zur Fortpflanzung: können sich teilen und bilden neue Tochterkolonien, die die Mutterkolonie anschließend verlassen): auch hier keine Tiere mehr in dieser Form, aber Pflanzen: kolonienbildende Alge Volvox 
  4. Kolonie kann sich auf Meeresboden (Substrat) ablagern, wo es im Kontakt mit Substrat zwei unterschiedliche Zellschichten ausbildet: dorsale (Meeresboden abgewandte) und ventrale (Meeresboden zugewandte) Seite
  5. Weitere Spezialisierung der Zellen an der Ventralseite: Entstehung „Ur-Metazoon“:
    • Verdauungsenzyme werden nach außen gebildet -> Entstehung temporärer Verdauungshöhle: manche Zellen haben sich nach innen gestülpt, andere konnten mit Hilfe ihrer Geißeln die Kolonie bewegen
    • Gibt auch ein Tier: Trichoplax adhaearens (am einfachsten organisierte Mehrzeller, repräsentiert vermutlich Urmetazoa): keine feste Körperform, keine Organe oder Gewebe, gleitende Bewegung mit Geißeln, extrakorporale Verdauung in temporärer Verdauungshöhle, dorsale Epidermis aus Deckzellen und Glanzkugeln (Funktion unbekannt), Ventrale Gastrodermis aus Zylinderzellen (mit Geißeln) und Drüsenzellen (ohne Geißel, geben Enzyme zur Verdauung weiter), zwischen Schichten: flüssigkeitsgefüllter Raum mit Faserzellen
  6. Entstehung permanenter Verdauungshöhle = Urdarm; Einstülpung von Hohlraum für Entstehung neuen Hohlraums = Gastrulation

Zoologie

Leishmania

  • Protozoa, Stamm Euglenozoa, Unterstamm Kinetoplasta
  • Verursacht Leishmaniose

Zoologie

Stamm Euglenozoa

  • Trypanosoma
  • Leishmania

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