Zellmembran und Zellkontakte

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Questions and Answers

Welche der folgenden Maßnahmen ist am besten geeignet, um eine Malaria-Infektion vorzubeugen?

Vermeidung von Stechmückenstichen (correct)

Konsum von tropenfrischem Obst

Impfung vor der Reise

Gewöhnliche Hygienepraktiken

Welche Parasitenklasse umfasst Bandwürmer und Madenwürmer?

Protozoen

Bakterien

Arthropoden

Helminthen (correct)

Welcher dieser Parasiten wird häufig nicht durch Reisen in die Tropen erworben?

Bilharziose

Toxoplasmose (correct)

Leishmaniose

Malaria

Was ist das wichtigste diagnostische Verfahren zur Feststellung einer Malaria-Infektion?

Blutausstrich Signup and view all the answers

Was beschreibt am besten die Rolle von Arthropoden in der Parasitologie?

Sie sind Überträger von Krankheiten. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Krankheiten wird nicht durch Protozoen verursacht?

Bilharziose Signup and view all the answers

Welche Funktion hat der Glykokalyx?

Schützt die Zelle vor Austrocknung und ermöglicht die Immunerkennung Signup and view all the answers

Was beschreibt die Endosymbiontentheorie?

Eukaryoten sind aus der Symbiose von Prokaryoten entstanden Signup and view all the answers

Welche Art von Zellkontakt ermöglicht den freien Durchfluss von elektrischen oder chemischen Signalen?

Gap Junctions Signup and view all the answers

Welche Aussage über das endoplasmatische Retikulum ist korrekt?

Es ist ein verzweigtes Membransystem für die Synthese von Proteinen Signup and view all the answers

Welche Funktion hat der Zellkern?

Er speichert und konserviert das Genom Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über adhäsive Kontakte ist wahr?

Sie sind mechanische Verbindungen zwischen Zellen Signup and view all the answers

Was ist die Hauptaufgabe der Natrium-Kalium-Pumpe?

Sie reguliert den Transport von Natrium und Kalium über die Zellmembran Signup and view all the answers

Was ermöglichen Gap Junctions zwischen Zellen?

Den direkten Austausch von elektrischen Signalen Signup and view all the answers

Wofür ist der Nucleolus im Zellkern verantwortlich?

Produktion von rRNA Signup and view all the answers

Was ist die Funktion der G1-Phase im Zellzyklus?

Synthese von Proteinen und Zellorganellen Signup and view all the answers

Was passiert während der S-Phase im Zellzyklus?

Verdopplung der DNA Signup and view all the answers

Was bezeichnet die Mitose im Zellzyklus?

Die Kernteilung eukaryotischer Zellen Signup and view all the answers

In welcher Phase findet die Korrektur von DNA-Schäden statt?

G2-Phase Signup and view all the answers

Was geschieht in der Prophase der Mitose?

Aufbau des Spindelapparates Signup and view all the answers

Was passiert während der Prometaphase?

Abbau der Kernhülle Signup and view all the answers

Was geschieht nach der Mitose?

Zellteilung (Zytokinese) Signup and view all the answers

Welcher Chromosomensatz ist haploid?

1n Signup and view all the answers

Was ist die G0-Phase im Zellzyklus?

Ruhephase ohne Zellzyklus Signup and view all the answers

Welche Funktion haben kinetochore Mikrotubuli während der Mitose?

Bewegen Chromosomen zur Teilungsebene Signup and view all the answers

Welche Aussage beschreibt am besten die Anpassung der Hautfarbe an unterschiedliche Umweltbedingungen?

Dunkle Haut schützt vor UV-Strahlung und Folsäuremangel. Signup and view all the answers

Was bildet zusammen ein Ökosystem?

Biozönose und Biotop. Signup and view all the answers

Welches Teilgebiet der Ökologie untersucht die Auswirkungen der Umweltfaktoren auf eine einzelne Art?

Autökologie. Signup and view all the answers

Wie viel Prozent der Sonnenenergie wird in der Regel durch Photosynthese gebunden?

1-5%. Signup and view all the answers

Welcher Begriff beschreibt eine Gemeinschaft von verschiedenen Arten in einem Lebensraum?

Biozönose. Signup and view all the answers

Wie nennt man den Verlust von Energie pro Trophiestufe im Ökosystem?

Energieverlust. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Trophiestufen in einem Nahrungsnetz korrekt?

Konsumenten 1. Ordnung sind Pflanzenfresser. Signup and view all the answers

Was ist die Biosphäre?

Alle Lebensräume und Lebewesen eines Planeten. Signup and view all the answers

Welches der folgenden Elemente betrifft die Synökologie?

Wechselbeziehungen zwischen verschiedenen Populationen. Signup and view all the answers

Was ist das Hauptprodukt der Photosynthese, das von Primärproduzenten erzeugt wird?

Kohlenhydrate. Signup and view all the answers

Was beschreibt die Allelfrequenz in einer Population?

Den Anteil eines bestimmten Allels eines Gens innerhalb einer Population. Signup and view all the answers

Welche Art von Genmutation führt zu einer veränderten Aminosäuresequenz?

Frame-Shift-Mutation Signup and view all the answers

Was beschreibt eine Missense-Mutation?

Sie resultiert in einer anderen Aminosäure. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Mutationen führt zu einem vorzeitigen Translationsabbruch?

Nonsens-Mutation Signup and view all the answers

Was bedeutet Inversion in Bezug auf Chromosomenmutationen?

Die Umkehrung eines Chromosomenabschnitts. Signup and view all the answers

Welche Mutation führt dazu, dass ein ganzes Exon verloren gehen kann?

Spleißmutation Signup and view all the answers

Welches der folgenden Beispiele beschreibt eine Translokation?

Verlagerung eines Chromosomenabschnitts auf ein anderes Chromosom. Signup and view all the answers

Was sind die Hauptziele der humangenetischen Diagnostik?

Erkennen und Nachweis von Erbkrankheiten. Signup and view all the answers

Welche Aussage über die Hardy-Weinberg-Gleichung ist korrekt?

Sie zeigt die Beziehung zwischen Allelfrequenzen in einer stabilen Population. Signup and view all the answers

Welche der folgenden mutationsarten führt normalerweise nicht zu einer Verschiebung des Leserasters?

In-Frame-Deletion Signup and view all the answers

Welche Erkrankungen sind mit Fieber verbunden?

Toxoplasmose und Malaria Signup and view all the answers

Welche Symptome sind typischerweise mit gastrointestinalen Infektionen verbunden?

Blutige Durchfälle bei Amöbenruhr Signup and view all the answers

Welches Material wird beim direkten Erregernachweis verwendet?

Liquor cerebrospinalis und Sputum Signup and view all the answers

Was ist die Ursache von Mukoviszidose?

Trinukleotiddeletion im Chromosom 7 Signup and view all the answers

Welche Symptome sind keine Anzeichen für einen Protozoen- oder Wurmbefall?

Furunkel und Hautläsionen Signup and view all the answers

Welche Form der Beta-Thalassämie ist durch eine schwerwiegende Symptomatik gekennzeichnet?

Thalassämia major Signup and view all the answers

Welche Methode dient dem indirekten Nachweis von Parasiten?

Nachweis von spezifischen Antikörpern Signup and view all the answers

Welche Krankheit ist nicht mit ZNS-Symptomen assoziiert?

Kryptosporidiose Signup and view all the answers

Was ist das primäre Symptom von Chorea Huntington?

Unwillkürliche Hyperkinesen Signup and view all the answers

Wie wird die Darwin’sche Fitness definiert?

Die Fähigkeit, mehr Nachkommen zu produzieren Signup and view all the answers

Was ist eine Hauptursache für Evolution laut Darwin?

Natürliche Selektion Signup and view all the answers

Welche Aussage über die Beta-Thalassämie trifft zu?

Sie ist autosomal-rezessiv vererbt. Signup and view all the answers

Was beschreibt den Darwinismus am besten?

Natur und Selektion von Lebewesen Signup and view all the answers

Welche Aussage über die Ursachen der Chorea Huntington ist korrekt?

Sie resultiert aus einer amplifizierten Genmutation. Signup and view all the answers

Welche Variante within the Darwin'chen Theorie betrifft die Variation der Nachkommen?

Überproduktion Signup and view all the answers

Welche Funktion haben Ribosomen im Zytoplasma?

Sie synthetisieren Proteine, die für das Zytoplasma bestimmt sind. Signup and view all the answers

Was ist die Hauptaufgabe des Golgi-Apparats?

Er modifiziert und sortiert Proteine, die vom endoplasmatischen Retikulum hergestellt wurden. Signup and view all the answers

Welche Struktur ist für die ATP-Synthese in der Zelle am wichtigsten?

Mitochondrien Signup and view all the answers

Was passiert mit den Proteinen, die an die rER gebundenen Ribosomen synthetisiert werden?

Sie sind für die Zellmembran oder den Export bestimmt. Signup and view all the answers

Welche Aussage beschreibt die cis-Seite des Golgi-Apparats?

Sie ist die Seite, die dem endoplasmatischen Retikulum zugewandt ist und wo die Proteine eintreten. Signup and view all the answers

Was beschreibt den Aufbau von Mitochondrien korrekt?

Sie enthalten DNA, die von Prokaryonten abstammt. Signup and view all the answers

Welcher Stoffwechselvorgang findet in der Matrix der Mitochondrien statt?

Citratzyklus Signup and view all the answers

Welche Struktur trennt die äußere und innere Membran der Mitochondrien?

Intermembranraum Signup and view all the answers

Was beschreibt die Funktion der Endosymbiontentheorie für Mitochondrien?

Mitochondrien waren ursprünglich eigenständige Organismen, die in Zellen aufgenommen wurden. Signup and view all the answers

Was beschreibt die ökologische Nische einer Art?

Die Gesamtheit der biotischen und abiotischen Umweltfaktoren, die das Überleben einer Art beeinflussen. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Optimumskurve?

Sie zeigt, wie wohl sich ein Lebewesen in seiner Umgebung fühlt. Signup and view all the answers

Welcher Faktor gehört zu den abiotischen Umweltfaktoren?

Temperatur Signup and view all the answers

Was beschreibt eine Apomorphie in Bezug auf evolutionär neue Merkmale?

Ein für ein Taxon spezielles, neu entstandenes Merkmal Signup and view all the answers

Was beschreibt das Gause-Prinzip?

Zwei Arten können nicht gleichzeitig eine ökologische Nische besetzen, ohne in Konkurrenz zu treten. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt eine Plesiomorphie?

Ein evolutionär altes Merkmal, das in vielen Arten geteilt wird Signup and view all the answers

Welche Eigenschaft ist ein Alleinstellungsmerkmal des Menschen?

Ein opponierbarer Daumen Signup and view all the answers

Was geschieht laut den Lokta-Volterra-Regeln mit den Populationsgrößen von Räubern und Beute?

Die Größe der Räuberpopulation folgt der Beutepopulation periodisch. Signup and view all the answers

Was ist eine typische Eigenschaft von Destruenten?

Sie spielen eine Rolle im Abbau von organischem Material. Signup and view all the answers

Was beschreibt den 'Trade-off' der menschlichen Evolution in Bezug auf das Becken?

Ein engerer Geburtskanal im Vergleich zu anderen Arten Signup and view all the answers

Welches Merkmal ist ein Beispiel für kulturelle Evolution beim Menschen?

Die Nutzung von Feuer Signup and view all the answers

Wie wirken sich abiotische Faktoren auf Lebewesen aus?

Sie beeinflussen das Überleben und die Verbreitung von Arten. Signup and view all the answers

Was beschreibt die Rolle von Produzenten in einem Ökosystem?

Sie bauen organische Substanzen aus anorganischen Verbindungen auf. Signup and view all the answers

Was ist der evolutionäre Vorteil einer langen Kindheit beim Menschen?

Längerer Zeitraum für das Lernen und die Entwicklung des großen Gehirns Signup and view all the answers

Welche Art von Lebensform ist heterotroph?

Konsumenten Signup and view all the answers

Was ist ein evolutionärer Nutzen der Fähigkeit zu erröten?

Ein Signal für soziale Interaktion und Emotionen Signup and view all the answers

Was war der evolutionäre Vorteil der permanenten aufrechten Körperhaltung beim Menschen?

Bessere Sicht auf die Umgebung Signup and view all the answers

Was beschreibt den Begriff 'Großmutter-Effekt' in der menschlichen Evolution?

Die Hilfe von Großeltern, die die Überlebenschance der Enkelkinder erhöht Signup and view all the answers

Study Notes

Zellmembran

Die Zellmembran besteht aus einer Lipiddoppelschicht und umschließt die Zelle
Die äußere Schicht der Zellmembran ist hydrophil und die innere Schicht hydrophob.
Transmembranproteine, wie die Natrium-Kalium-Pumpe, erzeugen eine Ungleichverteilung von Ionen.
Das Glykokalix ist eine Schicht aus Zuckermolekülen auf der Außenseite der Zellmembran von eukaryontischen Zellen.
Das Glykokalix schützt die Zelle vor Austrocknung und spielt eine Rolle bei der Antigenfunktion, die es Immunzellen ermöglicht, Körperzellen zu erkennen.
Das Glykokalix ist für die Blutgruppendifferenzierung an der Erythrozytenmembran verantwortlich.

Zellkontakte

Zellkontakte ermöglichen mechanische und funktionelle Kopplung zwischen Zellen in Zellverbänden.
Haftende Kontakte dienen als mechanische Verbindungen zwischen Zellen.
Kommunizierende Kontakte ermöglichen den freien Durchfluss von elektrischen oder chemischen Signalen.
Zu den kommunizierenden Kontakten zählen Gap Junctions, Zell-Zell-Kanäle zwischen zwei Zellen (z. B. Herzmuskeln), und Synapsen, die zwischen zwei Neuronen liegen.

Endosymbiontentheorie

Die Endosymbiontentheorie besagt, dass im Laufe der Evolution Eukaryoten aus der Symbiose von Prokaryoten entstanden sind.
Diese Theorie wird heute allgemein akzeptiert.

Zellorganellen

Zellorganellen sind spezialisierte Strukturen innerhalb eukaryotischer Zellen, die jeweils spezifische Funktionen erfüllen.
Der Zellkern ist von einer Doppelmembran umgeben und beherbergt das Genom, das die genetische Information der Zelle enthält.
Der Zellkern ist für die DNA-Replikation, Transkription und die Herstellung von rRNA im Nucleolus verantwortlich.
Das Endoplasmatische Retikulum (ER) ist ein verzweigtes Membransystem, das an der Synthese von Proteinen, Membranbestandteilen und anderen Stoffen beteiligt ist.
Pinozytose beschreibt die unspezifische oder rezeptorvermittelte Aufnahme gelöster Substanzen.

Zellzyklus

Der Zellzyklus ist eine periodische Abfolge von Ereignissen, die von der Beendigung einer Zellteilung bis zur Beendigung der nächsten dauert.
Er steuert und koordiniert die Zellreproduktion.
Der Zellzyklus besteht aus zwei Phasen: Interphase und Mitose.
In der Interphase bereitet sich die Zelle auf die Zellteilung vor.
In der M-Phase findet die Teilung statt.
Durch Mitose und Zytokinese entstehen aus einer Mutterzelle zwei identische Tochterzellen.
Die Interphase besteht aus den Phasen G1, G0, S und G2.
Die G1-Phase folgt auf die Zellteilung und ist gekennzeichnet durch die Synthese von Proteinen und Zellorganellen.
Die Chromosomen liegen in der G1-Phase als entspiralisierte DNA-Moleküle vor (Ein-Chromatid-Chromosomen).
Die G0-Phase ist eine Ruhephase, in der sich Zellen nicht im Zellzyklus befinden.
In der S-Phase erfolgt die Verdopplung (Replikation) der DNA und die Synthese von Histonen.
Die G2-Phase dient der Korrektur von DNA-Schäden und der Synthese von Proteinen für die Kondensation der Chromosomen.
Die Mitose ist die Kernteilung eukaryotischer Zellen.
Nach der Mitose folgt die Zellteilung (Zytokinese).
Durch die Mitose und Zytokinese entstehen aus einer Mutterzelle zwei genetisch identische Tochterzellen.
Ein haploider Chromosomensatz wird als 1n bezeichnet (n = Anzahl der Chromosomen pro einfachem Chromosomensatz).
Ein diploider Chromosomensatz wird als 2n bezeichnet.
Die Prophase ist die erste Phase der Mitose, in der die Chromosomenkondensation (Spiralisierung der DNA im Zellkern) erfolgt.
Der Nucleolus löst sich auf und der Spindelapparat wird aufgebaut.
Die Prometaphase beginnt nach der Kondensation der Chromosomen.
Die Kernhülle wird abgebaut und an den Zentromeren der Chromosomen bilden sich dreischichtige Kinetochoren aus.
Kinetochoren dienen als Verankerungsstellen für die kinetochoren Mikrotubulifasern.
Die kinetochoren Fasern sind Fasern des Spindelapparates, die an den Kinetochoren der Chromosomen ansetzen.
In der Prometaphase wachsen die kinetochoren Fasern in das Nucleoplasma ein und treffen auf die Kinetochoren der Chromosomen.
Nachdem die kinetochoren Fasern an den Kinetochoren ansetzen, bewegen sie die Chromosomen aktiv in die Teilungsebene der Zelle.

Hardy-Weinberg-Gesetz

Das Hardy-Weinberg-Gesetz besagt, dass die Allelfrequenzen in einer Population von Generation zu Generation gleich bleiben, wenn keine evolutionsbeeinflussenden Faktoren wirken.

Genmutationen

Genmutationen sind Veränderungen in der DNA-Sequenz.
Es gibt verschiedene Arten von Genmutationen:
- Punktmutation: Veränderung eines einzelnen Basenpaares der DNA
- Deletion: Ein oder mehrere Basenpaare verschwinden
- Insertion: Ein oder mehrere Basenpaare kommen hinzu
- Substitution: Ein oder mehrere Basenpaare werden durch andere Basenpaare ersetzt
Die Folgen von Genmutationen sind unterschiedlich:
- Frame-Shift-Mutationen: Verschiebung des Leserasters durch Deletion und Insertion von Basenpaaren (Anzahl nicht durch 3 teilbar!) führt zu einer veränderten Aminosäuresequenz
- In-Frame-Deletion oder -Insertion: Verlust bzw. Einfügen von drei, sechs, neun oder mehr Basenpaaren —> keine Verschiebung des Leserasters
- Silent-Mutation: Verändertes Codon, das aber für die gleiche Aminosäure codiert
- Missense-Mutation: Verändertes Codon mit Codierung für eine andere Aminosäure
- Nonsens-Mutation: Entstehung eines Stoppcodons —> vorzeitiger Translationsabbruch
- Spleißmutation: Veränderung in den für den Spleißvorgang notwendigen Nucleotidsequenzen führen zu fehlerhaften mRNAs und verkürzten Proteinen —> der Verlust eines ganzen Exons ist möglich.

Chromosomenmutationen

Chromosomenmutationen sind Veränderungen in der Struktur eines Chromosoms.
Chromosomenaberrationen sind Veränderungen der Anzahl oder Struktur von Chromosomen.
Zu den Chromosomenmutationen gehören Inversion, Translokation, Deletion und Duplikation:
- Inversion: Umkehrung eines Chromosomenabschnittes
- Translokation: Verlagerung eines Chromosomenabschnittes auf ein anderes (nicht homologes) Chromosom
- Deletion: Verlust eines oder mehrerer Basenpaare oder ganzer Chromosomenabschnitte
- Duplikation: Verdopplung eines Chromosomenabschnittes

Moderne Probleme und Anwendung der Genetik

Die Humangenetische Diagnostik dient dem Erkennen und Nachweis von Erbkrankheiten sowie der Entwicklung von Nachweisverfahren.

Hautfarbe

Die Hautfarbe ist ein Beispiel für einen polygenen Merkmalsträger.
Zuerst entwickelte sich helle Haut unter dunkler Behaarung, die später durch den Verlust an Körperbehaarung zur besseren Abkühlung durch Transpiration ersetzt wurde.
Die dunkle Pigmentierung der Haut schützt vor Hautkrebs und Folsäuremangel.
Die helle Haut in kühleren Regionen erleichtert die Vitamin D Synthese, wodurch ein Kompromiss (Trade-off) zwischen Schutz vor UV-Strahlung und Vitamin D-Synthese entstand.

Ökologie

Ökologie ist die Wissenschaft von den Wechselwirkungen zwischen Lebewesen und ihrer Umwelt.
Schlüsselbegriffe in der Ökologie:
- Spezies: eine Fortpflanzungsgemeinschaft
- Population: Individuen einer Art (Spezies), die gleichzeitig ein einheitliches Areal teilen
- Biozönose: Gemeinschaft von Populationen verschiedener Arten in einem Lebensraum
- Habitat: Teillebensräume von Biotopen
- Biotop: Lebensraum einer Biozönose
- Ökosystem: Biozönose + Biotop
- Biosphäre (Biogeospähre, Ökosphäre): Gesamtheit der Lebensräume und Lebewesen eines Planeten
Die verschiedenen Ebenen der Ökologie:
- Autökologie: Beschäftigt sich mit den Auswirkungen von Umweltfaktoren auf ein einziges Individuum.
- Demökologie: Erforscht die Umwelteinflüsse auf ganze Populationen einer bestimmten Tier- und Pflanzenwelt.
- Synökologie: Beschäftigt sich mit den Wechselbeziehungen verschiedener Populationen einer Art untereinander sowie mit ihrer unbelebten Umwelt.
- Globale Ökologie: Fasst alles zusammen (Biosphäre, Ökosysteme, Biozönose, Populationen, Spezies,…)

Energiefluss

Der Energiefluss beschreibt den Energietransfer und die Energieumwandlung von eingestrahlter Sonnenenergie im Ökosystem.
Die Sonnenenergie wird von Primärproduzenten (Pflanzen) durch Photosynthese gebunden.
Die Energie wird über die Nahrungskette weitergegeben (Konsumenten- und Destruentenkette).
Nur ca. 1-5% der Sonnenenergie werden weltweit durch die Photosynthese gebunden.
50% der Energie geht unverdaut im Kot ab.
Pro Trophiestufe geht ca. 90% der Energie verloren, nur 10% wird genutzt.

Parasiten des Menschen

Parasiten des Menschen lassen sich in zwei Kategorien einteilen:
- Tropenrückkehrer: Diese Parasiten kommen vor allem in den Tropen vor und werden oft durch Reisen in diese Regionen übertragen.
- Ohne Tropenreise: Diese Parasiten können auch in gemäßigten Breiten vorkommen, aber die Infektionen sind in der Regel weniger schwerwiegend.

Protozoen

Protozoen sind eukaryotische Einzeller.
Etwa 100 verschiedene Spezies von Protozoen können beim Menschen Krankheiten verursachen.
Zu den Protozoen zählen Amöben, Plasmodium, etc.
Tropenrückkehrerinfizierte Protozoen:
- Malaria
- Haut- und Schleimhautleishmaniosen
- Amöbenruhr
Protozoen, die auch ohne Tropenreise vorkommen:
- Toxoplasmose
- Viszerale Leishmaniose
- Trichomonose
- Acanthamoeba-Keratitis

Helminthen

Helminthen sind Würmer.
Etwa 340 verschiedene Spezies von Helminthen können beim Menschen Krankheiten verursachen.
Zu den Helminthen zählen Bandwürmer, Madenwürmer, etc.
Tropenrückkehrerinfizierte Helminthen:
- Bilharziose
- Hakenwürmer
Helminthen, die auch ohne Tropenreise vorkommen:
- Enterobius vermicularis
- Ascaris lumbricoides
- Echinococcus spp.
- Taenia spp.

Arthropoden

Arthropoden sind Gliederfüßer.
Hunderte Arten von Arthropoden können beim Menschen Krankheiten verursachen.
Zu den Arthropoden zählen Läuse, Zecken, Mücken, etc.
Arthropoden können direkt Krankheiten verursachen, z.B. Milben (Skabies) und Fliegen (Myiasis).
Sie können aber auch als Überträger von Erregern dienen, wie Stechmücken (Malaria), Fliegen (Schlafkrankheit), Flöhe (Pest), Läuse (Fleckfieber) und Zecken.

Malaria

Malaria ist eine durch den Parasiten Plasmodium verursachte Infektionskrankheit, die durch Stechmücken übertragen wird.
Malaria ist vor allem in den Tropen weit verbreitet.
Die Diagnose von Malaria erfolgt durch Untersuchung eines Blutausstrichs oder durch PCR-Analyse.

Cholesterin & Phospholipide

Cholesterin & Phospholipide sind wichtige Bestandteile der Zellmembran
Beteiligt an der Synthese von Steroidhormonen wie Sexualhormonen und Nebennierenrindenhormonen
Können giftige Substanzen durch Ankopplung wasserlöslicher Gruppen unschädlich machen

Ribosomen

Ort der Translation (Proteinbiosynthese)
Befinden sich frei im Zytoplasma
Synthetisieren Proteine, die im Zytoplasma verbleiben oder für Mitochondrien, den Zellkern oder Peroxisomen bestimmt sind
Mehrere an mRNA-Moleküle gebundene Ribosomen bilden ein Polysom
An ER gebundene Ribosomen produzieren Proteine direkt in das Lumen des ER, diese Proteine sind für die Zellmembran, den Export oder für die Lysosomen bestimmt

Golgi-Apparat

Membranumhülltes, scheibenförmiges Vesikelsystem mit zwei Seiten
Modifiziert und sortiert Proteine, die vom ER hergestellt wurden
Schnürt kleine Vesikel ab, die Zellprodukte zur Sekretion oder für andere Organellen (z.B. Lysosomen) transportieren
Die cis-Seite ist der dem ER zugewandten Seite des Diktyosoms
Die trans-Seite ist die vom ER abgewandte Seite des Diktyosoms

Mitochondrien

Ähneln im Aufbau und der DNA den Prokaryoten
Vermutlich ursprünglich selbstständig lebende Bakterien (Endosymbiontentheorie)
Umgeben von einer Doppelmembran (äußere und innere Membran)
Zwischen den Membranen befindet sich der Intermembranraum, im Inneren die Matrix
Die innere Membran bildet Einstülpungen in Form von Leisten (Christaetyp) oder Röhren (Tubulustyp)
Hauptfunktion ist die ATP-Synthese (Kraftwerk der Zelle)
Der Citratzyklus findet in der Matrix statt

Zystische Fibrose

Auch Mukoviszidose genannt, nicht heilbare erbliche Stoffwechselerkrankung
Verursacht die Produktion von zähem Sekret durch exokrine Drüsen
Ursache: Deletion von drei Nukleotiden im Gen auf Chromosom 7, das für den Chlorid-Transporter kodiert
Dadurch fehlt die Aminosäure Phenylalanin an Position 508

Beta-Thalassämie

Autosomal-rezessive erbliche Synthese-Störung der Beta-Ketten des Proteinanteils (Globin) im Hämoglobin
Ursache: Mutation im ß-Globin-Gen auf dem kurzen Arm von Chromosom 11
Heterozygote Träger (ß-Thalassämie minor) - ein Allel betroffen, milde Verlaufsform
Homozygote Träger (ß-Thalassämie major) - beide Allele betroffen, schwere Symptome wenige Monate nach der Geburt durch den Austausch von HbF zu HbA0
Hämolytische Anämie (Blutarmut) durch erhöhten Zerfall von Erythrozyten

Chorea Huntington

Neurologische Erkrankung
Autosomal-dominant vererbt
Ursache: Gendefekt im Huntington-Gen auf Chromosom 4
Triplett-Repeats im Gen werden amplifiziert, was zu einer Instabilität des Genprodukts führt
Symptome: unwillkürliche Hyperkinesen (motorische Unruhe) der distalen Extremitätenabschnitte

Evolution

Charles Darwin: Überproduktion, Variation und Selektion als Wirkungsmechanismen der Evolution
Algorithmus der Evolution
- Überproduktion: Alle Lebewesen produzieren mehr Nachkommen als auf der Welt überleben können
- Variation: Variationen in den Nachkommen (z.B. 2^46 = 70000000000000 bei Ejakulat)
- Selektion: Überleben und Fortpflanzung der am besten angepassten Individuen
Darwin glaubte an die Vererbung erworbener Eigenschaften (ist falsch)

Darwinismus

Die Bezeichnung wurde von T. H. Huxley geprägt
Besagt, dass der Bessere überlebt
Die Darwin’sche Fitness bezieht sich auf die Anzahl der Nachkommen (nicht auf die körperliche Stärke)

Apomorphie

Evolutionär neu entstandenes Merkmal
Hilft bei der Begründung monophyletischer Gruppen
Autapomorphie: Merkmal nur für ein Taxon neu
Synapomorphie: Merkmal, das zwei Schwesterngruppen verbindet

Plesiomorphie

Evolutionär altes Merkmal
Nicht für die Begründung monophyletischer Gruppen brauchbar

Evolution und Mensch

Die Stammgeschichte des Menschen beginnt mit der Aufspaltung der letzten gemeinsamen Vorfahrenpopulation von Schimpansen und Menschen
Systematische Zuordnungen müssen aufgrund fehlender Analysedaten kritisch betrachtet werden
Aﬀenmensch "Lucy" lebte vor ca. 3 Millionen Jahren

Apomorphien des Menschen:

Tief sitzender Larynx, freies Zungenbein: ermöglicht artikulierte Sprache
Permanente aufrechte Körperhaltung: ermöglicht freie Hände, aber auch veränderte Beckenform (enger Geburtskanal) und S-förmige Wirbelsäule (Rückenschmerzen)
Nacktheit: dünne, kürzere und hellere Haare, Verlust der Wärme- und Kälteisolation, weniger Ektoparasiten, sexuelle Selektion
Opponierbarer Daumen
Außergewöhnliches Hirn: ca. 3-mal so groß wie das von Affen, kostspieliges Organ (energieaufwendig)
Bekleidung: kulturelle Evolution (Schmuck etc.)
Nutzung von Feuer: Schutz, Wärme, Kochen, Licht
Fähigkeit zu erröten: soziale Funktion, evolutionäre Nutzung nicht vollständig geklärt
Lange Kindheit: entwickelt das große und komplexe Hirn
Lange postreproduktive Lebensspanne: "Erfindung der Großmutter", mehr Nachwuchs, elterliche Hilfe, Weitergabe von Wissen, Kultursprung

Evolution in der Medizin

Ziel: Krankheiten besser verstehen, verhindern und behandeln
Warum sind wir Menschen so anfällig für Krankheiten?

Produzenten

Chemoautotroph: Lebewesen, die ihren Energiebedarf aus der Oxidation anorganischer Verbindungen beziehen (Bakterien, Archaea)
Photoautotroph: Organismen, die Photosynthese betreiben (Algen, Pflanzen, Cyanobakterien)

Konsumenten

Heterotroph: Pflanzenfresser (herbivor) oder Fleischfresser (carnivor)

Destruenten

Detritivor: Ernahrung aus zersetzenden organischen Stoffen, haben zusätzlich einen Darm (Maden, Regenwurm)
Saprotroph: Zersetzer, z.B. Pilze, Bakterien

Abiotische und Biotische Faktoren

Abiotische Faktoren: Umweltfaktoren, an denen Lebewesen nicht beteiligt sind (Temperatur, Licht, Wasser, Boden, Topografie, pH-Wert, N, P etc.)
Biotische Faktoren: Umweltfaktoren, an denen Lebewesen beteiligt sind (Konkurrenz, Räuber-Beute-Beziehungen, Kommensalismus, Parasitismus)

Optimumskurve

Zeigt die Wohlfühlzone (optimale Lebensbedingungen) eines Lebewesens

Ökologische Nische

Gesamtheit der biotischen und abiotischen Umweltfaktoren, die das Überleben einer Art beeinflussen
"Beruf" einer Art, der die Grenzen definiert, in der eine Art leben und sich reproduzieren kann
Funktionelle Position eines Organismus in seiner Umwelt:
- Habitat (Lebensraum)
- Aktivitätsmuster
- Ressourcen

Konkurrenz

Gause-Prinzip: Zwei Arten können nicht gleichzeitig die gleiche ökologische Nische besetzen, ohne miteinander in Konkurrenz zu treten

Räuber-Beute-Beziehung

Lokta-Volterra-Regeln: (belegt an einem arktischen Modell)
- Die Größe der Populationen schwankt bei konstanten Bedingungen periodisch, das Maxima der Räuberpopulation folgt dem Maxima der Beutepopulation
- Die Populationsgrößen beider Einzelpopulationen schwanken konstant um einen festen Mittelwert
- Werden beide Populationen gleichermaßen dezimiert, so erholt sich die Beutepopulation schneller

Kommensalismus

Beide Arten profitieren, die eine art mehr als die andere (z.B. Krabben an einem Seeanemonen)

Parasitismus

Endoparasiten: leben im Inneren des Wirts (z.B. Bandwürmer, Spulwürmer)
Allgemeinsymptome:
- Fieber: Malaria, Schlafkrankheit, Viszerale Leishmaniose, Toxoplasmose, Fasziolose, Trichinellose
- Müdigkeit, Mattigkeit, Gewichtsverlust: siehe oben, Echinokokkose, Toxokarose

GI-Symptome

Blutig-schleimiger Durchfall: Amöbenruhr, Balantidienruhr, Darmbilharziose, Hakenwurmbefall
Durchfall ohne Blut: Giardiose, Kryptosporidiose, intestinaler Wurmbefall
Inappetenz (kein Hunger), Heißhunger, Übelkeit, Erbrechen, Obstipation (Stuhlverstopfung): Protozoen- und/oder Wurmbefall

Haut

Exantheme/pruritus: Zerkariendermatitis, Larva migrans cutanea
Furunkel/Ulcera: kutane Leishmaniose, Myiasis, Skabies
Stiche: Flöhe, Läuse, Mücken, Wanzen

ZNS & Auge

ZNS: Malaria, Schlafkrankheit, Zystizerkose, Echinokokkose, Toxokarose, Amöben-Enzephalitis
Auge: Toxokarose, Loaose, Toxoplasmose, Akanthamöben

Erregernachweis

Direkter Erregernachweis:
- Ganze Parasiten, Teile von Parasiten (Eier, Proteine, DNA)
- Stuhl, Harn, Blut, Liquor cerebrospinalis, Sputum, Bronchoalveolarlavage (BAL), Vaginal-, Anal-, Nasenschleimhautabstrich, Sternalpunktat, Abstriche von Hautläsionen, andere Punktate, Gewebe
Indirekter Erregernachweis:
- Reaktion des Wirts (Antikörper)
- Serum, Liquor cerebrospinalis, Kammerwasser
- Nachweis spezifischer Antikörper mittels Präzipitations-, Lysis-, Agglutinations- und Konjugattests

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Description

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