Vorlesung Zoologie im Studiengang BMT PDF

Vorlesung Zoologie im Studiengang BMT Moodle: zebzoo_2023 Prof. Dr. Klaudia Witte, Institut für Biologie Übung findet in AR-B-2008 statt Do: 10.15 – 13.15 Uhr Kittel, Sicherheitsbelehrung, Maske Praktikum: Zeichenpapier, unliniert! Bleistift Radiergu...

Vorlesung Zoologie im Studiengang BMT Moodle: zebzoo_2023 Prof. Dr. Klaudia Witte, Institut für Biologie Übung findet in AR-B-2008 statt Do: 10.15 – 13.15 Uhr Kittel, Sicherheitsbelehrung, Maske Praktikum: Zeichenpapier, unliniert! Bleistift Radiergummi Kittel  Sicherheitsunterweisung Notrufnummer der Uni intern 2111, über Handy 02717402111 1. Verkehrswege und Fluchtwege Fluchtwege sind immer freizuhalten. Sammelpunkte = Mitarbeiterparkplatz 2. Feuer Bei Feueralarm (Klingelton oder Sirene) verlassen wir das Gebäude und treffen uns am Sammelpunkt. Entdecken Sie ein Feuer setzten Sie den Notruf ab und drücken Sie den Druckknopfmelder. 3. Erste Hilfe Wenn sich jemand verletzt oder es ihm nicht gut geht, ist die Zeit bis zum Eintreffen professioneller Hilfe (Rettungsdienst) durch Erste Hilfe Maßnahmen zu überbrücken. Informieren Sie die Leitung.  Vorlesung und Übung Zoologie Empfohlene Literatur: - Mehlhorn: Parasiten des Menschen! - Mehlhorn: Animal Parasites, Springer - Lucius, Loos-Frank & Lane: Biologie von Parasiten, Springer - Kükenthal, Zoologisches Praktikum (ebook in UB)  Vorlesung und Übung Zoologie Empfohlene Übersichtsliteratur: - Wehner & Gering: Zoologie, Thieme - Munk: Zoologie, Thieme - Campbell Biologie, Pearson - Hickman u.a.: Zoologie, Pearson -(Westheide & Rieger: Spezielle Zoologie Teil 1 & 2)  Warum Zoologie? Die Zoologie ist eine vielfältige und moderne Wissenschaft. Die Zoologie ist eine angewandte Wissenschaft Naturschutz: Artenschutz Medizin: Erforschung und Nutzung tierischer Organismen und/oder deren Produkte (bsp. Gifte), Parasiten, Pandemien! Wirtschaft: Fischerei, biol. Schädlingsbekämpfung Technik: Bionik 2.4.2020: Virologin: Intaktes Ökosystem schützt vor Epidemien  Medizin vorher nachher Saugbarben gegen Schuppenflechte Fliegenmaden für Wundheilung Parasiten tierische Produkte bsp. Ascaris lumbricoides (Spulwurm) bsp. Gift der Lanzenotter ca. 22% der Weltbevölkerung befallen Mittel gegen Bluthochdruck  Wirtschaft Fischerei Aquaponik: Kombination aus Pflanzenzucht und Fischzucht IGB Berlin, www.igb-berlin.de Biologische Schädlingsbekämpfung  Asiatischer Marienkäfer erobert jetzt Mitteleuropa - 1999 erstes Vorkommen im Rhein-Main-Gebiet - 2002 Massenauftreten in Hamburg, Rhein-Main-Gebiet - 2006 Massenauftreten in Berlin - vermutlich zur Schädlingsbekämpfung eingeführt - Auswirkungen auf einheimische Marienkäfer unklar Er verdrängt den einheimischen M. und frisst auch Nützlinge wie Gallmücken, u.a. - Marienkäferplage im Sommer 2009 (einheimische und asiatische) verschiedene Morphen des asiatischen Marienkäfers Harmonia axyridis Insektensommer 2021, NABU : häufigstes Insekt in Deutschland (1. Zwischenzählung, Juni 21) https://www.mpg.de/7245718/asiatische-Marienkaefer Science 17 May 2013: Vol. 340 no. 6134 p. 785 DOI: 10.1126/science.340.6134.785-a “Überraschungsangriff” ANDREAS VILCINSKAS, MPI & Uni Gießen" Vilcinskas et al. zeigten, warum der asiatische M. so erfolgreich ist und den einheimischen M. verdrängt. Der asiatische M. hat in der Hämolymphe parasitische Microsporidien, die für andere Marienkäfer tödlich sind, und wenn die einheimischen M. die Eier und Larven der asiatischen Art fressen. „Ein Blick durch das hochauflösende Mikroskop zeigte Unmengen kleiner Sporen im Blut des Asiatischen Marienkäfers, kleiner als die Hämatocyten. Diese Mikrosporidien-Sporen "keimen" und befallen Körperzellen von C. septempunctata, nicht jedoch in der Hämolymphe von H. axyridis. Der Asiatische Marienkäfer kann also die Biowaffen in seiner eigenen Körperflüssigkeit stilllegen - erst in fremden Käfern zünden sie. Zusammen mit seiner überragenden Immunität gegen Krankheitserreger könnte dies die Erklärung sein, weshalb der asiatische Eindringling so erfolgreich heimische Käferarten verdrängt. Jetzt ist es interessant, herauszufinden, wie der Asiatische Marienkäfer die Mikrosporidien in seiner Hämolymphe ruhigstellt.“ Blau: das ursprüngliche, natürliche Verbreitungsgebiet Rot: durch den Menschen eingeführt  „Experiment“ missglückt Aga-Kröte, Bufo marinus, 1935 + 1936 in Australien ausgesetzt zur Bekämpfung des Zuckerrohrkäfers (41.800 Ind.) Ausbreitungsgeschwindigkeit der Aga-Kröte: 40 km/Jahr Schauze Schwanz „Linien“ der Hautzähnchen  Bionik Knorpelfische (Haie, Rochen) haben Placoidschuppen = Hautzähnchen Haihaut soll Schiffe schützen kaum Bewuchs mit Muscheln und Seepocken geringer Strömungswiderstand verringerter Treibstoffbedarf „Künstliche Haihaut“ Prof. Antonia B. Kesel, Uni Bremen, - Silikonanstrich vermindert den unerwünschten Unterwasserbewuchs um bis zu 70 %, Sportboote, Einsatz bei Frachtern in Entwicklung - Riblet-Folie für Boote, Flugzeuge senkt Reibungswiderstand Wie alt ist die Erde? Seit 2 Milliarden Jahren leben Eukaryoten auf der Erde. Seit ca. 3,75 Milliarden Jahren sind Prokaryoten aktiv. Die Erde ist ca. 4,6 Milliarden Jahre alt. Seit wie vielen Jahren existiert Homo sapiens sapiens? seit 300.000 Jahren Erdgeschichte: Die 4 Äonen: jedes Äon ist in Ären (Ära), Erdzeitalter eingeteilt Phaenerozoikum Proterozoikum Archaikum Hadaikum vor 4,6 – 4,0 Mrd. Jahren, Entstehung der Erde Erdgeschichte: Die 4 Äonen: jedes Äon ist in Ären (Ära), Erdzeitalter eingeteilt Phaenerozoikum Proterozoikum Archaikum Hadaikum vor 4,6 – 4,0 Mrd. Jahren, Entstehung der Erde, Meteroiteneinschläge (größe vom Mars), Mond entsteht, schnelle Erdrotation, Uratmosphäre aus Wasserdampf (80 %), CO2 (20 %), H2S, Ammoniak, Methan, vor ca. 4.2 Mrd. Jahren, Oberflächentemperatur sinkt unter 100 °C Erdkruste verfestigt sich, flüssiges Wasser Erdgeschichte: Die 4 Äonen: jedes Äon ist in Ären (Ära), Erdzeitalter eingeteilt Phaenerozoikum Proterozoikum Archaikum vor 4,0 – 2,5 Mrd. Jahren: Ozeane bilden sich, UV-Einstrahlung, N2 verbleibt in der Atmosphäre, CO2 löst sich in Ozeanen, pH unter 4, chem. und biogene Ausfällung von Kalk, pH steigt, Atmosphäre O2 frei, Bildung der Kontinente, gegen Ende des Äons steigt O2 (0,2 %) an, Treibhausgase nehmen wieder ab, Erde kühlt ab erstes Leben, Prokaryonten (Bakterien, Archaeen) Stromatolithen: vor ca. 3,75 Mrd. Jahren erste Lebensformen, z.B. Cyanobakterien („Erfinder“ der Photosynthese) Hadaikum vor 4,6 – 4,0 Mrd. Jahren, Entstehung der Erde Wenn sich CO2 im Wasser löst: CO2 + H20 H2C03 H2CO3 HCO3- + H+ Hydrogenkarbonation Karbonation HCO3- CO32- + H+ Exkurs: Stromatolithen Stromatolithen: biogene Sedimentgesteine, Bildung durch Mikroorganismen: Biofilm aus Mikroorganismen, Ausfällung von Kalk älteste Gesteine auf Grönland: 3,7 Milliarden Jahre alt Nutman, A.P. et al. (2016), Nature, Vol. 537, 2016, S. 535–538 Praekambrische Stromatolithe, Glacier-Nat. Park Lebende St. West-Australien Rezente Stromatoliten Shark Bay, Australien  Prokaryoten (= Kernlose): Bakterien und Archaeen Bakterium Archaeen - andere Sequenz der ribosomalen Untereinheit (16S rRNA) - anderer Aufbau von Membranen, - weitere andere genetische, physiologische, strukturelle und biochemische Eigenschaften heutige Archaeen: halophil, thermophil (Salzseen, heiße Quellen, schwarze Raucher wie „Deep Sea Archae Group, DSAG“, u.a.) Archaeen wurden zunächst in Habitaten mit extremen Umgebungsbedingungen entdeckt, so in vulkanischen Thermalquellen (abgebildet ist die Grand-Prismatic- Spring-Thermalquelle im Yellowstone-Nationalpark).  Archaeen als Vorfahren aller Eukaryoten? Entdeckung in der Tiefsee bringt den Stammbaum des Lebens durcheinander Spang, A. et al. Nature 521, 173–179 (2015) Hydrothermalquelle Loki´s Schloss , Atlantischer Ozean, mittelatlantischer Rücken, zw Grönland und Skandinavien In der Nähe dieser hydrothermalen Schlote wurden die Lokiarcheota entdeckt © Centre for Geobiology University of Bergen/ R.B. Pedersen Neu: Lokiarcheota, Lokiarcheum: - außergewöhnlich komplexes Genom auch für Proteine, die man bisher nur bei Eukaryoten (Zellen mit Zellkern) kannte - diese Proteine regeln Membranumbau, Aufbau eines Zytoskeletts - Ribosomen denen der Eukaroten sehr ähnlich Lokiarchaeota „misssing link“ zu den Eukaryoten?  Die drei Domänen des Lebens, aber nur noch 2 Äste Lokiarchaeota Lokiarchaeota „schlagen die Brücke“ zwischen Bakterien und Eukaryota https://www.scinexx.de/news/biowissen/archaeen-als-vorfahren-aller-eukaryoten/ Archaeen zur - Biogas-Gewinnung - mikrobielle „Erzlaugung“, zur Gewinnung von Kupfer, Zink, Nickel - Medizin: als S-Layer für Impfstoffe - Nanotechnologie https://www.laborjournal.de/rubric/ epaper/epaper.php Erdgeschichte: Die 4 Äonen: jedes Äon ist in Ären (Ära), Erdzeitalter eingeteilt Phaenerozoikum Proterozoikum vor 2,5 Milliarden – 540 Mill. Jahren: vor ca. 2 – 1,8 Mrd. Jahren die ersten Eukaryoten O2 in Atmosphäre, mittels UV Licht entsteht Ozon (vor 1,3 Milliarden J. vielzellige Organismen, Ediacara-Fauna!) Archaikum vor 4,0 – 2,5 Mrd. Jahren, erstes Leben, Prokaryonten (Bakterien, Archaeen) Stromatolithen, vor ca. 3,75 Mrd. Jahren Cyanobakterien (= Erfinder der Photosynthese) Hadaikum vor 4,6 – 4,0 Mrd. Jahren, Entstehung der Erde  Prokaryo(n)ten: Bakterien, Archaeen (Lokiarchaeoten) Eukaryo(n)ten = Kernhaltigen vom Protisten (Einzeller) bis zum Säuger (Mensch) Zellaufbau: - Klare Trennung von Zellkern und Cytoplasma, - getrennte Bereiche im Cytoplasma (Kompartimente), verschiedene Stoffwechselreaktion laufen an verschiedenen Orten zeitgleich ab, gesteigert physiologische Effizienz - funktionelle Differenzierung - spezifische Organelle (Mitochondrien oder Chloroplasten) (durch Endosymbiose, = Einschluss von Prokaryoten in die Eukaryotenzelle, entstanden) Endosymbiose: Prokaryot wird von Eukaryot aufgenommen, Vorteile für beide Partner Endosymbiontentheorie: erklärt die komplexen Strukturen in der eukaryotischen Zelle Endosymbiose: - Mögliche Prozesse: frühe Eukaryoten haben sich von Bakterien, Archaeen ernährt (Phagozytose) und diese vollständig verdaut spätere E. haben die Bakterien, Archaeen z. Teil in ihrer Zelle nicht verdaut, diese blieben in der euk. Zelle aktiv, könnte für beide Vorteile gehabt haben Nächster Schritt: endos. Prokaryoten verändern sich, werden zu Organellen wie Mitochondrien und Plastiden Belege: - Organellen mit eigenem Membransystem, eigener DNA - Rezente Amöben nehmen Cyanobakterien auf ohne sie zu verdauen. - Korallen leben in Symbiose mit Algen (Zooxanthellen), Korallenbleiche! - Der Süßwasserpolyp Hydra viridissima (Grüne Hydra) nimmt durch Endocytose Zoochlorellen auf, sie betreiben Photosynthese (wichtig bei asexuller Vermeh- rung und Bildung von Eiern.  Zellorganisation der Eukaryoten Kerne mit Kernmembran DNS in Chromosomen Diploides Genom, Mitose, Meiose (Genverteilungsmechanismen) Intrazelluläre Membransysteme (ER, Golgiapparat, Lysosomen) Ribosomen Peroxisomen Mitochondrien Chloroplasten Cytoskelett (Mikrotubuli, Mikrofilamente, Geißeln, Flagellen)  Die Vielfalt der Eukaryota „Ur-Eukaryot“ Archeen Adl SM et al. 2012. The revised classification of eukaryotes. J Eukaryot Microbiol 59: 429–493. Die Vielfalt der Eukaryota (ältere Darstellung) Christopher E. Lane & John M. Archibald, TREE, 2008, Vol. 23, 268-275 Stammbaum der Eukaryota (Einzeller bis Vielzeller) Excavata SAR (Stramenopila, Alveolata, Rhizaria) Archaeplastida Amoebozoa Opisthokonta Stammbaum der Protista Excavata SAR (Stramenopila, Alveolata, Rhizaria) Archaeplastida Amoebozoa Opisthokonta  Ernährungstypen der Protisten Keine einheitliche Unterscheidung wie zwischen Pflanzen und Tieren rein autotroph amphitroph rein heterotroph parasitär Heterotrophie – Energie und Baustoffe aus organischen Verbindungen Autotrophie – Baustoffe aus anorganischen Verbindungen - photoautotroph – Energie aus Licht - chemoautotroph – Energie aus chem. Verbindungen Amphitrophie – Je nach Umweltbedingungen, hetero- oder autotroph Mixotrophie – gleichzeitig autotroph und heterotroph  Lebensräume der Protisten - Im Meer - Im Süßwasser - Im Boden - An Extremstandorten - In fremden Organismen (parasitär) Dinoflagellat Karenia brevis: Rotfärbung der Meere vor Mexiko, Florida, Produktion von Giften Rotfärbung durch Carotine + Xanthophylle Noctiluca scintillans  Foraminifera (SAR - Rhizaria - Alveolata) Nummulites, bis 11 cm Durchmesser (nur fossil) Gemeinsame Merkmale meist marin bilden Kalkgehäuse einkammerig oder mehrkammerig meist benthisch (auf dem Meeresgrund); wenige pelagisch (im Freiwasser) 4000 rezente Arten; 30000 fossile Arten (Leitfossilien) Sedimentbildner aus Ablagerungen einzelliger Algen mit Kalkschale, Foraminiferen u.a.  Lebensräume der Protisten - Im Meer - Im Süßwasser - Im Boden - An Extremstandorten - In fremden Organismen (parasitär) Pantoffeltierchen (Paramecium caudatum) Blepharisma japonicum Euglena gracilis („Augentierchen“)  Lebensräume der Protisten - Im Meer - Im Süßwasser - Im Boden - An Extremstandorten - In fremden Organismen (parasitär) Amoebozoa (Amöben) gemeinsame Merkmale: Besitz von Pseudopodien (wenn Geißeln, dann meist reduziert) keine feste Körperform Amoebozoa Bewegung Bewegung Fressen  Lebensräume der Protisten - Im Meer - Im Süßwasser - Im Boden - An Extremstandorten - In fremden Organismen (parasitär)  „Unsere“ Protisten = unsere Krankheitserreger: - Trypanosoma (Schlafkrankheit) - Plasmodium spec. (Malaria) - Giardia intestinalis (Durchfall) - Leishmania (Leishmaniose, Hautekzeme, innere Organe befallen) - Trichomonas (Geschlechtskrankheit) - Eimeria spec. (Kaninchencoccidiose) - Toxoplasma gonodii (Toxoplasmose!!) - Muschelvergiftung durch Dinoflagellata - …… Erreger/Protist Infizierte (in Mio) Verbreitung Trypanosoma brucei 0,01 Afrika, südl. Sahara („Tsetsegürtel“) Trypanosoma cruzi 7 Zentral- und Südamerika Leishmania ssp. 2 Naher & Mittlerer Osten, Asien, Afrika, Zentral-, Südamerika Giardia lamblia > 200 weltweit Trichomonas vaginalis > 250 weltweit Entamoeba histolytica 50 weltweit Toxoplasma gondii > 1500 weltweit Plasmodium ssp. > 200 weltweit Parasitismus: Typen von Parasiten: - Mikro- und Makroparasiten - Endo- und Ektoparasiten - obligate und fakultative Parasiten - temporäre und stationäre Parasiten - Evolutives Wettrüsten zwischen Wirt und Parasit - Anpassungen des Parasiten an Lebensstil, Immunabwehr andere(r) Art(en), - Wirt entwickelt Schutzmechanismen gegen den Parasiten - komplizierte Entwicklungszyklen des Parasiten Wirte: Zwischenwirte: Vermehrungsstadien, keine sexuelle Vermehrung des Parasiten Endwirte: hier sexuelle Vermehrung des Parasiten Fehlwirte: „falsche Wirtsart“ hier keine sexuelle Vermehrung möglich, Wirt wird krank Stammbaum der Protista Excavata SAR (Stramenopila, Alveolata, Rhizaria) Archaeplastida Amoebozoa Opisthokonta Stammbaum der Protista Excavata SAR (Stramenopila, Alveolata, Rhizaria) Archaeplastida Amoebozoa Opisthokonta  Tetramastigota (Excavata - Tetramastigota) Gemeinsame Merkmale: sehr ursprünglich mind. 4 Geißeln (der ein vielfaches von 4) keine Mitochondrien (sekundär verloren) -> Hydrogenosom, überleben unter anaeroben Bedingungen häufig endobiontisch (Symbiont oder Parasit) kontraktil lebt im Darm von Termiten, kann Zellulose verdauen (kein Parasit)  Tetramastigota Trichomonadida Trichomonas vaginalis -ernährt sich von Bakterien der Schleimhäute - Entzündungen im Urogenitaltrakt (Trichomonose) (Schleimhaut auf Scheide, Vorhaut, Prostata, 5 – 25 μm Harnröhre) mit oder ohne undulierender Membran - Kontaktinfektion, nur über Geschlechtsverkehr einzige Linie mit freilebenden Formen - > 250 Mill. Fälle / Jahr, häufig verbunden mit bakterieller Infektion - Nachweis: Mikrokopie Grünfinkensterben durch Trichomonas gallinae, 2009, Winter 2020/21 „gelber Knopf“ bei Tauben  Giardia intestinalis Tetramastigota Diplomonadida Giardiose, Durchfallerkrankung Diagnose: frischer Stuhl, Mikroskop weltweit verbreitet, häufig in den Tropen 1 Woche oder mehrere Monate häufig Doppelform (diplozooisch), „Doppelwesen“ keine Mitochondrien, keine Meiose mögl. unvollständige Zellteilung (genetisch fixiert) fast alle Arten parasitisch bei Mensch, Haus- und Wildtiere, 8 Genotypen, A-H, A & B bei Mensch & Tier! G. lamblia synonym mit G. duodenalis, G. intestinalis leben im oberen Dünndarm (Trophozoit mit Haftscheibe), Infektion durch ausgeschiedene Cysten, fäko-oral, Hohes Infektionsrisiko in warmen Klimaten, durch schlechte sanitäre Versorgung Stammbaum der Protista ✓ Excavata SAR (Stramenopila, Alveolata, Rhizaria) Archaeplastida Amoebozoa Opisthokonta  Kinetoplastea (Kinetoplasta) wichtigste Erreger von Tropenkrankheiten (Schlafkrankheit, Nagana-Seuche, Chagas) gemeinsames Merkmal: Kinetoplast (nur ein einziges Mitochondrium mit hoher Menge an DNA, steht in Verbindung mit Basalkörper) Trypanosomatida (Endoparasiten) 1 promastigot 2 epimastigot (Vermehrung) 3 trypomastigot (Verbreitung) 4 amastigot (Vermehrung in Zellen) Formen artspezifisch oder je nach Entwicklungsstadien Trypanosoma Trypanosoma spec. Glykokalyx = wechselnde Antigeneigenschaft, nach jeder Teilung Antikörpererkennung „machtlos“,(„chem. Tarnkappe“) Sehr schlanke Formen (trypomastigot) können Blut-Hirn-Schranke überwinden Trypanosomen, 20 μm, Erythrozyten Vergiftung durch Stoffwechselprodukte Art Verbreitung Wirbeltier Pathogenität Insektenwirt Entwicklung -wirt im Insekt Übertragung erfolgt über Speichel der Insekten Trypanosoma Ostafrika Rinder, + Tsetse-Fliege zyklisch Mitteldarm brucei brucei Pferde, Hunde ++ Glossinia morsitans & Speicheldrüsen (Nagana- Viehseuche) T. brucei Ostafrika Wildhuftiere + Tsetse-Fliege zyklisch Mitteldarm rhodesiense Rind, Schaf, + Glossinia morsitans & Speicheldrüsen (Schlafkrankheit / Ziege +++ Nagana) Mensch (selten) T. b. gambiense Westafrika Mensch +++ (50.000 Tote /J.) Tsetse-Fliege zyklisch Mitteldarm (Schlafkrankheit) Schwein, Hund + Glossinia palpalis & Speicheldrüsen Übertragung über Kot der Insekten Trypanosoma cruzi Süd- 150 Säuger- +++ (15.000 Tote / J.) Raubwanzen zyklisch Mittel- und (Chagas) /Mittelamerika arten, auch Enddarm der Mensch … Dipetalogaster maximus, „kissing bug“  Blut Speichel- drüsen Längsteilungen Blut, Lymphe Rückenm. epimastigot Mitteldarm der T-Fliege Centers for Disease Control and Prevention Image Library Trypanosoma cruzi  Kinetoplastea Leishmania ssp. Erreger der Leishmaniose, schwarzes Fieber, Orientbeule (Südasien, Mittelmeergebiet), Überträger sind Sandmücken, trockenes, warmes Klima, inzwischen auch in Deutschland nachgewiesen Leishmania donovani Erreger der Visceralen Leishmaniasis (innere Organe) (0,5 Mio. Infektionen jährlich) Leishmania tropica Erreger der Hautleishmaniasis (Hautläsionen) (1,5 Mio. Infektionen jährlich) Geißel reduziert (amastigot) lebt intrazellulär Sandmücke, Weibchen, Familie der Schmetterlingsmücken Stammbaum der Protista ✓ Excavata ✓ SAR (Stramenopila, Alveolata, Rhizaria) Archaeplastida Amoebozoa Opisthokonta  Apicomplexa (SAR - Alveolata - Apicomplexa) Gemeinsames Merkmal: Apikalkomplex (dient dem Eindringen in Wirtszelle) Apikalkomplex aus Mikrotubuli, Strukturproteinen, Sekretionsproteine) Alle Vertreter sind obligatorische Endoparasiten Gregarinida (Gregarinen) – extrazelluläre Parasiten in Arthropoden und Anneliden Coccidea (Coccidien) – intrazelluläre Parasiten auch beim Menschen; kann vor allem Fötus befallen (Wasserkopf, Toxoplasma gondii) Haemosporida – Blutparasiten mit Wirtswechsel zwischen Wirbeltieren und Insekten; bsp. Malaria (Plasmodium) Piroplasmida – Blutparasiten vor allem bei Wiederkäuern Entwicklungszyklus von Toxoplasma gondii 1.Endwirt-Endwirt-Zyklus (Katze – Katze) 2.Endwirt-Zwischenwirt-Zyklus (Katze – Ratte) 3.Zwischenwirt-Zwischenwirt-Zyklus (Schweine – Mensch) Toxoplasmose durch Toxoplasma gondii https://www.planet-wissen.de/video-toxoplasmose--uebertragung--100.html www.planet-wissen.de/video-toxoplasmose--uebertragung--100.html https://www.google.com/search?client=firefox-b- d&q=Toxoplasmsose+video#fpstate=ive&vld=cid:171bccd2,vid:IRKg12MmGiE,st:0  Malaria Erreger: Plasmodium spec. („kleines Gebilde“) 4 Untergattungen, > 170 Plasmodiumarten 5 humanpathogene: P. vivax, P. ovale, P. malariae, P. knowlesi, P. falciparum Überträger: Anopheles spec., A. gambiae - vor 150 Jahren war Malaria weltweit verbreitet - jährlich 400.000 Tote, meist Kinder südlich der Sahara Kampf gegen Infektionskrankheit WHO empfiehlt Malaria- Impfstoff für Kinder Stand: 06.10.2021 Plasmodium spec. Wirtswechsel verbunden mit einem Generationswechsel asexuelle (Mensch) und sexuelle Vermehrung (Mücke) besondere Stadien/Formen in jedem Entwicklungszyklus Asexuelle Vermehrung: Sporozoite multiple Teilungen (Schizogonie) Merozoite, Gamont, (im Menschen) Sexuelle Vermehrung Makro-/ Mikrogamont – Makro-/Mikrogamet Zygote , Ookinet (langgestreckt), Meiose, viele Kernteilungen Sporozoite (in der Mücke)  Vermehrungszyklus von Plasmodium vivax Bis hier Fieberanfall > 1 Mio. Tote / Jahr Generationswechsel 300 – 500 Mio. erkrankt Die Gattung Plasmodium unterscheidet sich von anderen Gattungen der Haemospororida dadurch, dass die Parasiten sich im Blut der Wirbeltiere in Erythrozyten ungeschlechtlich durch eine Vielfachteilung, die sogenannte Schizogonie, vermehren, während andere Parasiten dort nur Gametozyten ausbilden. Schizogonie: es entwickelt sich in den Erythrozyten aus einem erst ringförmigen, später amöboiden Trophozoiten ein Schizont mit einer für die jeweilige Art typischen Zahl von Merozoiten, die am Ende ins Blut freigesetzt werden und dort weitere Erythrozyten infizieren. Besonderheit: Bildung eines Pigments in den Erythrozyten, dem sogenannten Hämozoin. Dieses Pigment ist ein Abbauprodukt des Hämoglobins, das durch eine unvollständige Verdauung durch die Parasiten entsteht. Die Plasmodien ernähren sich in den Erythrozyten im Wesentlichen von Hämoglobin und Glucose. https://www1.wdr.de/mediathek/video/sendungen/quarks-und-co/video-malaria-- der-zyklus-eines-trickreichen-parasiten-100.html Entwicklungszyklus des Malariaerregers Plasmodium spec. 1 Sporozoit dringt in Leberzelle ein 2 wächst heran, multiple Teilungen 3 Schozogonie, asexuelle V. 4 Tochterzellen Merozoite 5 Merozoite dringen in Erythrozyten ein 6 -9 amöboide Formen, Vielteilungen 10,11 Merozoiten befallen wieder Erythrozyten 12,13 Merozoiten entwickeln sich zu Makro- oder Mikrogamont 14 Makrogamont wird zu Makrogamet 15 Mikrogamont wird zu Mikrogamet 16 aus einem Mikrog. werden 8 Mikrogameten 17, 18 Befruchtung von Makro- durch Mikrog. 19 Zygote 20 „Ookinet“ 21-23 viele Kern- und Zellteilungen 24 Sporozoite, infektiös  Sichelzellanämie und Malaria Ko-Dominanz von Allel A und a Möglicherweise besteht ein Selektionsvorteil von heterozygoten Trägern bei Infektionen mit Malaria. Das Hämoglobin von Menschen mit der heterozygoten Form des HbS führt durch Verminderung der Sauerstoffsättigung des Hämoglobins unter Extrembedingungen zur sichelartigen Verformung der roten Blutzellen, die dann in der Milz abgebaut werden oder verklumpen und danach zugrunde gehen. Eine Hypothese: diejenigen Zellen, die von Plasmodien befallen sind, würden sich auch ohne diese Druckverminderung schon allein durch den Einfluss der Merozoiten beziehungsweise der Trophozoiten verformen, von der Milz als krank erkannt und abgebaut werden. Stammbaum der Protista ✓ Excavata ✓ ✓ SAR (Stramenopila, Alveolata, Rhizaria) Archaeplastida Amoebozoa Opisthokonta  Amöbenruhr Entamöba histolytica Die Amöbenruhr ist weltweit verbreitet, kommt aber insbesondere in tropischen und subtropischen Gebieten vor, z. B. Kenia, Bangladesch, Indonesien, Thailand, Indien und Vietnam. Jährlich erkranken 50 Mio. Menschen, 100.000 Tote/Jahr Vermeidung von ungeschältem Obst und Gemüse, Eiswürfel und Eis zum Zähneputzen nur Mineralwasser oder abgekochtes Wasser verwenden,  Zusammenfassung - Entstehung der Protisten - Vielfalt der Protisten - Parasitismus - Protisten als Humanpathogene: - Tetramastigota: Trichomonas, Giardia lamblia - Kinetoplastea: Trypanosoma brucei, T. curzi Leishmania spec. - Apicomplexa: Toxoplasma gondii, Plasmodium spec. - Amoebozoa: Entamöba histolytica