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?

    <p>Blutausstrich</p> Signup and view all the answers

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

    <p>Sie sind Überträger von Krankheiten.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Krankheiten wird nicht durch Protozoen verursacht?

    <p>Bilharziose</p> Signup and view all the answers

    Welche Funktion hat der Glykokalyx?

    <p>Schützt die Zelle vor Austrocknung und ermöglicht die Immunerkennung</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Endosymbiontentheorie?

    <p>Eukaryoten sind aus der Symbiose von Prokaryoten entstanden</p> Signup and view all the answers

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

    <p>Gap Junctions</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage über das endoplasmatische Retikulum ist korrekt?

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

    Welche Funktion hat der Zellkern?

    <p>Er speichert und konserviert das Genom</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen über adhäsive Kontakte ist wahr?

    <p>Sie sind mechanische Verbindungen zwischen Zellen</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Hauptaufgabe der Natrium-Kalium-Pumpe?

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

    Was ermöglichen Gap Junctions zwischen Zellen?

    <p>Den direkten Austausch von elektrischen Signalen</p> Signup and view all the answers

    Wofür ist der Nucleolus im Zellkern verantwortlich?

    <p>Produktion von rRNA</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Funktion der G1-Phase im Zellzyklus?

    <p>Synthese von Proteinen und Zellorganellen</p> Signup and view all the answers

    Was passiert während der S-Phase im Zellzyklus?

    <p>Verdopplung der DNA</p> Signup and view all the answers

    Was bezeichnet die Mitose im Zellzyklus?

    <p>Die Kernteilung eukaryotischer Zellen</p> Signup and view all the answers

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

    <p>G2-Phase</p> Signup and view all the answers

    Was geschieht in der Prophase der Mitose?

    <p>Aufbau des Spindelapparates</p> Signup and view all the answers

    Was passiert während der Prometaphase?

    <p>Abbau der Kernhülle</p> Signup and view all the answers

    Was geschieht nach der Mitose?

    <p>Zellteilung (Zytokinese)</p> Signup and view all the answers

    Welcher Chromosomensatz ist haploid?

    <p>1n</p> Signup and view all the answers

    Was ist die G0-Phase im Zellzyklus?

    <p>Ruhephase ohne Zellzyklus</p> Signup and view all the answers

    Welche Funktion haben kinetochore Mikrotubuli während der Mitose?

    <p>Bewegen Chromosomen zur Teilungsebene</p> Signup and view all the answers

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

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

    Was bildet zusammen ein Ökosystem?

    <p>Biozönose und Biotop.</p> Signup and view all the answers

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

    <p>Autökologie.</p> Signup and view all the answers

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

    <p>1-5%.</p> Signup and view all the answers

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

    <p>Biozönose.</p> Signup and view all the answers

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

    <p>Energieverlust.</p> Signup and view all the answers

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

    <p>Konsumenten 1. Ordnung sind Pflanzenfresser.</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Biosphäre?

    <p>Alle Lebensräume und Lebewesen eines Planeten.</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Elemente betrifft die Synökologie?

    <p>Wechselbeziehungen zwischen verschiedenen Populationen.</p> Signup and view all the answers

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

    <p>Kohlenhydrate.</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Allelfrequenz in einer Population?

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

    Welche Art von Genmutation führt zu einer veränderten Aminosäuresequenz?

    <p>Frame-Shift-Mutation</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt eine Missense-Mutation?

    <p>Sie resultiert in einer anderen Aminosäure.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Mutationen führt zu einem vorzeitigen Translationsabbruch?

    <p>Nonsens-Mutation</p> Signup and view all the answers

    Was bedeutet Inversion in Bezug auf Chromosomenmutationen?

    <p>Die Umkehrung eines Chromosomenabschnitts.</p> Signup and view all the answers

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

    <p>Spleißmutation</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Beispiele beschreibt eine Translokation?

    <p>Verlagerung eines Chromosomenabschnitts auf ein anderes Chromosom.</p> Signup and view all the answers

    Was sind die Hauptziele der humangenetischen Diagnostik?

    <p>Erkennen und Nachweis von Erbkrankheiten.</p> Signup and view all the answers

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

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

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

    <p>In-Frame-Deletion</p> Signup and view all the answers

    Welche Erkrankungen sind mit Fieber verbunden?

    <p>Toxoplasmose und Malaria</p> Signup and view all the answers

    Welche Symptome sind typischerweise mit gastrointestinalen Infektionen verbunden?

    <p>Blutige Durchfälle bei Amöbenruhr</p> Signup and view all the answers

    Welches Material wird beim direkten Erregernachweis verwendet?

    <p>Liquor cerebrospinalis und Sputum</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Ursache von Mukoviszidose?

    <p>Trinukleotiddeletion im Chromosom 7</p> Signup and view all the answers

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

    <p>Furunkel und Hautläsionen</p> Signup and view all the answers

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

    <p>Thalassämia major</p> Signup and view all the answers

    Welche Methode dient dem indirekten Nachweis von Parasiten?

    <p>Nachweis von spezifischen Antikörpern</p> Signup and view all the answers

    Welche Krankheit ist nicht mit ZNS-Symptomen assoziiert?

    <p>Kryptosporidiose</p> Signup and view all the answers

    Was ist das primäre Symptom von Chorea Huntington?

    <p>Unwillkürliche Hyperkinesen</p> Signup and view all the answers

    Wie wird die Darwin’sche Fitness definiert?

    <p>Die Fähigkeit, mehr Nachkommen zu produzieren</p> Signup and view all the answers

    Was ist eine Hauptursache für Evolution laut Darwin?

    <p>Natürliche Selektion</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage über die Beta-Thalassämie trifft zu?

    <p>Sie ist autosomal-rezessiv vererbt.</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt den Darwinismus am besten?

    <p>Natur und Selektion von Lebewesen</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage über die Ursachen der Chorea Huntington ist korrekt?

    <p>Sie resultiert aus einer amplifizierten Genmutation.</p> Signup and view all the answers

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

    <p>Überproduktion</p> Signup and view all the answers

    Welche Funktion haben Ribosomen im Zytoplasma?

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

    Was ist die Hauptaufgabe des Golgi-Apparats?

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

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

    <p>Mitochondrien</p> Signup and view all the answers

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

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

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

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

    Was beschreibt den Aufbau von Mitochondrien korrekt?

    <p>Sie enthalten DNA, die von Prokaryonten abstammt.</p> Signup and view all the answers

    Welcher Stoffwechselvorgang findet in der Matrix der Mitochondrien statt?

    <p>Citratzyklus</p> Signup and view all the answers

    Welche Struktur trennt die äußere und innere Membran der Mitochondrien?

    <p>Intermembranraum</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Funktion der Endosymbiontentheorie für Mitochondrien?

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

    Was beschreibt die ökologische Nische einer Art?

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

    Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Optimumskurve?

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

    Welcher Faktor gehört zu den abiotischen Umweltfaktoren?

    <p>Temperatur</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt eine Apomorphie in Bezug auf evolutionär neue Merkmale?

    <p>Ein für ein Taxon spezielles, neu entstandenes Merkmal</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt das Gause-Prinzip?

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

    Welche der folgenden Aussagen beschreibt eine Plesiomorphie?

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

    Welche Eigenschaft ist ein Alleinstellungsmerkmal des Menschen?

    <p>Ein opponierbarer Daumen</p> Signup and view all the answers

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

    <p>Die Größe der Räuberpopulation folgt der Beutepopulation periodisch.</p> Signup and view all the answers

    Was ist eine typische Eigenschaft von Destruenten?

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

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

    <p>Ein engerer Geburtskanal im Vergleich zu anderen Arten</p> Signup and view all the answers

    Welches Merkmal ist ein Beispiel für kulturelle Evolution beim Menschen?

    <p>Die Nutzung von Feuer</p> Signup and view all the answers

    Wie wirken sich abiotische Faktoren auf Lebewesen aus?

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

    Was beschreibt die Rolle von Produzenten in einem Ökosystem?

    <p>Sie bauen organische Substanzen aus anorganischen Verbindungen auf.</p> Signup and view all the answers

    Was ist der evolutionäre Vorteil einer langen Kindheit beim Menschen?

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

    Welche Art von Lebensform ist heterotroph?

    <p>Konsumenten</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein evolutionärer Nutzen der Fähigkeit zu erröten?

    <p>Ein Signal für soziale Interaktion und Emotionen</p> Signup and view all the answers

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

    <p>Bessere Sicht auf die Umgebung</p> Signup and view all the answers

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

    <p>Die Hilfe von Großeltern, die die Überlebenschance der Enkelkinder erhöht</p> 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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