Physiologie der Tiere - tu-dresden.de · Pleura-, Peritoneal- und Perikardhöhlen , Liquor...

Physiologie der Tiere

Oliver Zierau

Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften,für Mathematik und Naturwissenschaften,für Mathematik und Naturwissenschaften,für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Dresden, 12. Juni. 2015

Folie 2 von 68

TierphysiologieFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Tierphysiologie erforscht wie der (vielzellige) Tierorganismus funktioniert

� Funktionen von Geweben, Organen und Organsystemen

� Steuerung/Regulation dieser Funktionen

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

1)1)1)1)

Anatomie/Morphologie Aufbau der Tiere

Physiologie Funktion und Wirkungsweise

Folie 3 von 68

Wie erfüllen Vielzeller dieFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

� Tierische Zellen brauchen :Nährstoffe und O2

� und müssen: Abfallstoffe und CO2

abgeben

Bedürfnisse ihrer Zellen?

Folie 4 von 59

Zentrale Aufgabe der Physiologie Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

…… ist es die Homöostase aufrecht zu erhalten

Homöostase

(CANNON 1929/32) Selbstregulation eines – biologischen – Systems im dynamischen Gleichgewicht,

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

Folie 5 von 59

Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

• konstante Umgebungsbedingungen für Zellen/Organe

• dafür müssen Ionenkonzentration und Wasserhaushalt

reguliert werden

• Stoffwechselendprodukte bzw. Fremdstoffe und ihre Metaboliten beseitigt werden

Homöostase

2)2)2)2)

Folie 6 von 68

Homöostase Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

3)3)3)3) 4)4)4)4)

Folie 7 von 68

Die Zellen des tierischen KörpersFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Der tierischen Körper besteht zu 60-80% aus Wasser

� davon ist ca. 1/3 extrazelluärer Flüssigkeit

� dazu gehört auch die transzelluäre Flüssigkeit, die ebenfalls zum Extrazellularraum gerechnet wird, befindet sich im:

Pleura-, Peritoneal- und Perikardhöhlen ,Liquor cerebrospinalis, Augenkammer, Harn- und Magen-Darm-Trakt

leben im inneren Millieu aus extrazelluärer Flüssigkeit

Folie 8 von 43

Resorption

Stoffkinetik im KörperFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

ExkretionVerteilung

5)5)5)5)

Folie 9 von 43

Aufnahme und ExkretionFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Extrazelluäres Volumen

Intrazelluäres Volumen

Lungen / Kiemen

HautNieren etc.

Darm

Folie 10 von 43

AufnahmeFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 11 von 43

-oral

-Lunge

-Kiemen

-Haut

(- i.v., i.m., i.p. etc.)

Aufnahme IIFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 12 von 43

Resorption / Absorption

- Aufnahme von Substanzen ins

> Blut oder Lymphe

Hauptresorptionsorgane

- Gastro-Intestinal-Trakt, Haut und Lungen/Kiemen

> primär Überwindung der Phospholipidmembran

Resorption / Absorption

- Aufnahme von Substanzen ins

> Blut oder Lymphe

Hauptresorptionsorgane

- Gastro-Intestinal-Trakt, Haut und Lungen/Kiemen

> primär Überwindung der Phospholipidmembran

ResorptionFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 13 von 43

(Resorption, Verteilung, Exkretion)

Stoffkinetik: - Zeitlicher Verlauf im Blut, Plasma, Urin - abhängig von Stoffeigenschaften, Organismus,Stoffwechselrate

Kinetik Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 14 von 43

AufnahmewegeFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 15 von 43

Aufnahme im Magen-DarmtraktFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 16 von 69

VerdauungstraktFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Der Begriff Verdauungstrakt fasst die Organe zusammen, deren Aufgabe die Aufnahme, das Zerkleinern, der Weitertransport und das Verdauen der Nahrung ist

- diese geschieht um die in der Nahrung enthaltenen Nährstoffe verwertbar zu machen

Syn. Gastrointestinaltrakt, von griech. gaster Magen und lat. intestinum Darm

Folie 17 von 69

Spezialanpassungen des GITsFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Multiple Mägen z. B. bei Wiederkäuern oder Kamelen

- Pansen- Blättermagen- Netzmagen- Labmagen

(Drüsenmagen)- Dünndarm- Blinddarm

(da aber funktionslos)- Dickdarm

10)10)10)10)

Folie 18 von 69

Wiederkäuer MägenFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 19 von 69

EvolutionsfaktorFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 20 von 69

Magen vergleichendFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 21 von 59

AusscheidungFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 22 von 59

AusscheidungswegeFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 23 von 59

Ionen- + WasserhaushaltFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Osmoregulation im wäßrigem Milieu :

- euryhaline (große) stenohaline (kleine Konzentrationsbereiche

tolerierende) Tiere

Süßwassertiere:

- sind hyperosmotisch: Gefahren: - Wasser dringt ein

- Ionenverlust

Lösungen: - wässriger Harn

- aktive Ionenaufnahme

bzw. - geringe Ionenabgabe über Haut

Osmoregulation im wäßrigem Milieu :

- euryhaline (große) stenohaline (kleine Konzentrationsbereiche

tolerierende) Tiere

Süßwassertiere:

- sind hyperosmotisch: Gefahren: - Wasser dringt ein

- Ionenverlust

Lösungen: - wässriger Harn

- aktive Ionenaufnahme

bzw. - geringe Ionenabgabe über Haut

Folie 24 von 59

Ionen- + Wasserhaushalt IIFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Salzwassertiere:

- sind z.T. isoosmotisch: - keine Osmoregulation nötig bzw.

- geringer Austausch (Elektrolyte und Harnstoff)

- bzw. hypoosmotisch: Gefahren:

- Wasserverlust

- Ionen dringen ein

Lösungen:

- trinken Wasser

- aktive Ionenabgabe

bzw. - Ionenabgabe über spezielle Drüsen

oder hoch effiziente Nieren

Salzwassertiere:

- sind z.T. isoosmotisch: - keine Osmoregulation nötig bzw.

- geringer Austausch (Elektrolyte und Harnstoff)

- bzw. hypoosmotisch: Gefahren:

- Wasserverlust

- Ionen dringen ein

Lösungen:

- trinken Wasser

- aktive Ionenabgabe

bzw. - Ionenabgabe über spezielle Drüsen

oder hoch effiziente Nieren

Folie 25 von 59

Ionen- + Wasserhaushalt IIIFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Landtiere:

- Hauptproblem: Wasserverlust

Lösungen:

- Oberflächenversiegelung

- trinken Wasser

- z.T. Wasserrückgewinnung

Landtiere:

- Hauptproblem: Wasserverlust

Lösungen:

- Oberflächenversiegelung

- trinken Wasser

- z.T. Wasserrückgewinnung

Folie 26 von 59

Ionen- + Wasserhaushalt IVFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 27 von 59

Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Ionen- + Wasserhaushalt V

Folie 28 von 59

Exkretionsorgan LeberFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

- Harnstoff/säuresynthese, bereitet auf die Exkretion durch die Niere vor

- Cholesterin und gealtertes Hämoglobin

- Harnstoff/säuresynthese, bereitet auf die Exkretion durch die Niere vor

- Cholesterin und gealtertes Hämoglobin

Gallensalz ausgeschieden

Gallensalz ausgeschieden

Gallenfarbstoff ausgeschiedenGallenfarbstoff ausgeschieden

++ Enterohepatischer -Kreislauf

Enterohepatischer -Kreislauf

- Steroidhormone löslich gemacht für die Exkretion durch die Niere- Steroidhormone löslich gemacht für die Exkretion durch die Niere

Folie 29 von 59

ExkretstoffeFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Verbrennung Kohlehydrate und Fette

Fast vollständig abgeatmet

Abbau von stickstoff-haltigen Verbindungen wie z.B. Aminosäuren

Ammoniotelische Tiere

Über die Oberfläche

abgegeben (z.B. Haut, Kiemen)

ureotelische Tiere

Gut löslich: mit Urin aus-geschieden

schlecht löslich:

mit Kot aus-geschieden

NH3 Harnsäure

Harnstoff

CO2

Nahrung:

Folie 30 von 68

Hauptausscheidung der NierenFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 31 von 68

Renale ExkretionFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 32 von 68

Renale Exkretion IIFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Ultrafiltration Rückresorption

Blut /Hämolymphe

Primär-Harn

Harn

Folie 33 von 68

Renale Exkretion IIIFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Bei fast allen Exkretionsorganen:hydrostatischer Druck (Blutkapilaren) > hydrostatischer Druck (Harnseite)

Gefolgt von Transportvorgängenaktive und passive

=> Ultrafiltration*

=> da aktive Transportvorgänge begrenzte Kapazität sind,

kann es zu Ausscheidung von bestimmten Substanzen

ab einer bestimmten Plasmakonzentration kommen

* Druckfiltration (Plathelminten, Mollusken, Crustaceen und Vertebraten) oder durch Sekretion (Insekten) erfolgen.

Folie 34 von 68

Unterschiedliche Exkretionsorgane Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Evolution bis zum Vertebratennephron:

Protozoen und Hohltiere - pulsierende Vakuole

Platt- und Rundwürmer - Protonephrieden

Rundwürmer - Metanephrieden

Weichtiere - Wimperntrichter, Nierensack+Harnleiter

Gliederfüssler - Antennendrüse oder Labial-, Koxaldrüsen

Insekten - Malphigi-Gefäße

Folie 35 von 68

Kontraktile Vakuolen II Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

- Mit Protonenpumpen pumpt die Zelle Protonen in die kontraktile Vakuole

- entstehende Protonengradient dient dann als Energie-quelle für den Ionentransport in die Vakuole

- H2O folgt in die Vakuole, bei genügender Füllung fusioniert sie mit der Zellmembran,H2Owird abgegeben

Folie 36 von 68

Protonephridien IIFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Plattwurm: Lage der Protonephridien und dem verbindendem Tubulus. Die Terminalzelle mit Wimpernflamme. Die Röhre mündet an der Körperoberfläche in eine Exkretionspore.

Folie 37 von 68

Metanephridien IIFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Beispiel eines Regenwurms

Folie 38 von 68

Malpighischen Gefäße III Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 39 von 68

Die WirbeltierniereFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Funktionelle Einheit der Wirbeltierniere ist das Nephron

> proximaler und distaler Tubulus

> dazwischen Henlesche Schleife

- im Tubulus, Großteil rückresorbiert

- Teil auch sezerniert

- Gegenstrom Prinzip

- Ionen-/ Harnstoffgradienten

Folie 40 von 68

Die NiereFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

- (lat. ren, Adjektiv renal; griech. nephros)

- paarig angeordnetes Organ der Wirbeltiere

- Aufgabe ist die Ausscheidung von überflüssigen Stoffen wie Endprodukten des Stoffwechsels und Giftstoffen durch Bildung des Harns

- Kontrolliert mit der Zusammensetzung des Harns den Wasserhaushalt, die Elektrolytzusammensetzung des Extrazellulärraums, den Blutdruck, den Säure-Basen-Haushalt, die Mineralisierung des Knochens

Folie 41 von 68

Die Niere IVFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 42 von 68

Die TemperaturhaushaltFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 43 von 68


Bei der Regulation der Körpertemperatur der Tiere gibt es klassischerweise zwei Typen:

Homoiotherme (gleichwarme) Lebewesen regulieren die Körpertemperatur auf einen konstanten Sollwert hin

Poikilotherme (wechselwarme) Lebewesen haben keine konstante Körpertemperatur

Bei wechselwarmen Tieren hängt die Körpertemperatur von der jeweiligen Umgebungstemperatur und der Kreislaufaktivität ab

Bei gleichwarmen Tieren wird die Körpertemperatur unabhängig von der Umgebungswärme und Körperaktivität weitgehend konstant halten

Endothermie und Ektothermie sind keine synonymen Begriffe

Folie 44 von 68


Endotherme Tiere regulieren ihre Körpertemperatur durch eigene Wärmeproduktion von innen (Vögel und Säugetiere)

Ektotherme Tiere, regulieren ihre Körpertemperatur primär über die Umgebung (Reptilien, die meisten Fische)

Dazwischen stehen Lebewesen, deren Wärmeproduktion schwankt (z. B. Schnabeligel, Säuger im Winterschlaf), und die als heterotherm bezeichnet werden.

Endothermie erhöht den Energieverbrauch, beeinflusst den Körperbau (Energieverlust durch Abstrahlung), erleichtert aber wiederum eine wetterunabhängige Aktivität

Folie 45 von 68


Folie 46 von 68


12b)12b)12b)12b)

Folie 47 von 68


11)11)11)11) 12)12)12)12)

Ausnahmen bei der Regulation der Körpertemperatur :

Folie 48 von 68

John Haldanes Beobachtung (Haldane-Prinzip)

Einfluss von Größe auf PhysiologieFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Die bloße Größe bestimmt, die körperliche Ausstattung eines Tieres:

Insekten haben keinen Blutkreislauf, um O2 zu verteilen, weil sie so klein sind

> Der wenige O2, den ihre Zellen benötigen, kann durch Diffusion aufgenommen werden

> bei größeren Tieren (Vertebraten) braucht es ein komplexes O2-Verteilungssystem, um alle Zellen zu erreichen

Folie 49 von 68

Herz/Kreislaufsystem

Da Wirbeltiere „zu groß“ sind um jeder Zelle einen nahen Platz um wässrigen Milieu zu bieten brauchen sie ein Herz/Kreislaufsystem

> die höchstentwickelten Kreislaufsysteme im Tierreich

Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 50 von 68

Herz/KreislaufsystemFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 51 von 68

Herz/KreislaufsystemFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Schematische Darstellung des Blutkreislaufs

der Amphibien der Reptilien der Säuger

Folie 52 von 68

AtmungFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 53 von 68

Atmungx

AtmungFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 54 von 68

KiemenFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 55 von 68

AmphibienkiemenFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 56 von 68

VogellungeFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 57 von 68


Folie 58 von 68


Folie 59 von 68


Luftstrom durch Lunge und Luftsäcke bei VögelnA normale AtmungB forcierte Atmung

1 Trachea2 Palaeopulmo3 Neopulmo4 hinteres Luftsack-system5 vorderes Luftsack-system

Folie 60 von 68

SinnesorganeFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

- sind Organe, die Informationen in Form von Reizen aus der Umwelt aufnimmt

- diese in elektrische Impulse umwandelt

> die entlang von Nervenfasern weitergeleitet und dann vom Gehirn in Wahrnehmungen umgewandelt werden

- die eigentliche Umwandlung der eintreffenden Reize durch die spezifischen Rezeptoren der Sinnesorgane vollzogen

> durch chemische und/oder physikalische Prozesse

Folie 61 von 68


Für folgende Reize:

Licht

- mit dem Auge wird (sichtbare) elektromagnetische Strahlung wahrgenommen

z.T. auch kurzwelligere ultraviolette Licht (Infrarot z.T. über Augen oder andere spezielle Organe)

Schall(wellen)

- fließender Übergang zum Tastsinn Infraschall: 0-16Hz → z.B. Elefanten und Eulen Hörschall: 16–20000 Hz → Gehörsinn des MenschenUltraschall: ~20 kHz – 200 kHz → z.B. Fledermäuse und

Delfine

Folie 62 von 68


Temperatur

- Infrarotstrahlung/Wärme: Wellenlänge 750 nm-0,01 mm → Wärme-und Kälterezeptoren in der Haut (Temperatur- wahrnehmung), Grubenorgane bei Schlangen

Druck und Bewegung

- Druck → Tastrezeptoren in der Haut (Tastsinn)- Berührung → Tastrezeptoren in der Haut (Tastsinn)- Wasserdruck und -bewegung → Seitenlinienorgan bei Fischen

- Bewegung → Gleichgewichtsorgan im Innenohr (Gleichgewichtssinn)

Folie 63 von 68


- Position der Körperteile → Rezeptoren in den Muskeln und Gelenken (Golgi-Sehnenorgan, Muskelspindel

Chemische Reize

- Riechschleimhaut (Geruchssinn)- Geschmacksknospen auf der Zunge (Geschmackssinn)

Elektrische Felder

- Lorenzinische Ampullen bei Haien und Rochen- Wahrnehmung elektrischer Felder bei manchen Raubfischen

(Elektrische Fische) wie Zitteraal und Zitterrochen

Folie 64 von 68


Magnetische Felder

- Wahrnehmung des Erdmagnetfeldes z.B. bei Zugvögeln aufgrund eines Magnetsinns (bei Rotkehlchen im Auge, bei Tauben in der Schnabelhaut)

Starke magnetische Wechselfelder können auch vom Menschen durch Vibration der Augen erkannt werden

Folie 65 von 68


Schmecken/FühlenKontakt

Elektrische FelderEinige cm

Druck (Seitenlinienorgan)Einige m

Sehen10-100 m

Riechen100 m+

Hörenmehrere km

Folie 66 von 68

1) privat

2) http://kids.britannica.com/elementary/art-87434/Animal-cells-do-not-have-cell-walls

3) http://rothwellrecap.blogspot.de/2013/09/so-whats-it-like-to-sail-on-mercy-ship.html

4) http://www.dailymail.co.uk/tvshowbiz/article-2508188/Cameron-Diaz-spills-rubbish-window-Quvenzhane-Wallis-sings-sweeps-set-Annie.html

5) Matt Groening bearbeitet

6) http://sonnennews.de/wp-content/uploads/Fotolia_28596865_S.jpg

7) http://www.laborlexikon.de/Lexikon/Abbildungen/48-abb-Zellteilung.htm

8) http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cell_membrane_detailed_diagram_de.svg

9) http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Endocytosis_types_de.png

10) http://www.rund-ums-rind.at/fileadmin/user_upload/Bilder_allgemein/Download/Verdauung_Rind.jpg/

11) http://www.queposfishadventure.com/tuna.jpg

12) http://images.fotocommunity.de/bilder/bienen-wespen-ameisen/bienen-incl-hummeln/bienenstock-cea73498-44aa-4126-ab90-c66509fba67a.jpg

12b) http://petethomas.typepad.com/.a/6a0120a77b966b970b01b8d0901783970c-640wi

BildquellenFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Folie 67 von 67

1. Was ist die zentrale Aufgabe der Physiologie ?

2. Was macht den Verdauungstrakt von Wiederkäuern soviel effizienter?

3. Welche Probleme haben Tiere bei der Osmoregulation im wässrigem Milieu?

4. Welche Möglichkeiten des Abbaus von stickstoff-haltigen Verbindungen gibt es?

5. Wie wird im Allgemeinem der Primärharn gebildet?

6. Was definieren sie die Begriffe Homoiothermie, Poikilothermie, Endothermie und Ektothermie ?

7. Geben sie ein Beispiel an warum die bloße Größe, die körperliche Ausstattung eines Tieres bestimmt?

8. Welche Unterschiede bestehen zwischen dem Herz/Kreislaufsystem von Amphibien, Reptilien und Säugern?

9. Warum ist die Vogellunge soviel effizienter als die Lunge der Säugetiere?

10. Welches physikalische Grundprinzip wird in der Säugerniere genauso wie in Fischkiemen genutzt?

11. Für welche Umweltreize gibt es im Tierreich Sinnesorgane?

12. Erläutern sie kurz das Grundprinzip der Sinnesorgane.

Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Übungsfragen

Vielen Dank für die AufmerksamkeitFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, für Mathematik und Naturwissenschaften, Biologie, Institut für Zoologie, Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie

Physiologie der Tiere - tu-dresden.de · Pleura-, Peritoneal- und Perikardhöhlen , Liquor...

Documents

Transcript of Physiologie der Tiere - tu-dresden.de · Pleura-, Peritoneal- und Perikardhöhlen , Liquor...