523005
| Question | Answer |
| RGT-Regel | Reaktionsgeschwindigkeits-Temperatur-Regel; steigende Temperatur erhöht kinetische Energie der Moleküle und somit die Reaktionsgeschwindigkeit |
| Q10-Regel | Geschwindigkeit enzym-katalysierter Reaktionen nimmt pro 10°C um Faktor 2-3 zu |
| Wärmeaustausch | Konduktion Konvektion Radiation Evaporisierung |
| Konduktion | Wärmediffusion bzw. Wärmeleitung; Übertragung kinetischer Energie durch direkten Kontakt |
| Konvektion | Strömung; Wärmeaustausch durch Bewegung des Mediums (Luft = Wind) |
| Radiation | Strahlung; Emission elektromagnetischer Wellen durch alle Objekte mit T > 0 K |
| Evaporisierung | Verdunstung; Wassermoleküle verlassen Oberfläche mit hoher kinetischer Energie -> zurückbleibende Moleküle sind energieärmer |
| Temperaturhaushalt | Poikilotherm Homoitherm |
| Poikilotherm | wechselwarm; Körpertemperatur schwankt mit Umgebungstemperatur |
| Homoitherm | gleichwarm; Körpertemperatur konstant und von Umgebungstemperatur (weitestgehend) unabhängig |
| Quelle der Körperwärme | Ektotherm Endotherm |
| Ektotherm | Organismus hängt hauptsächlich von der aus der Umgebung absorbierten Wärme ab (Invertebraten, Fische, Amphibien, Reptilien) |
| Endotherm | Körperwärme wird hauptsächlich aus dem eigenen Stoffwechsel bezogen (Säuger, Vögel) |
| Vorteile und Nachteile von endotherm gegenüber ektotherm | Vorteile: stabiles Milieu für biochemische Prozesse, höheres Aktivitätsniveau wg. Q10 und Kühlung längere Höchstleistung, Besiedlung vielfältiger Habitate: Leben bei < 0°C (Isolation + Wärmeproduktion) Leben bei hohen Temperaturen (Kühlung) Leben bei schwankenden Umweltbedingungen Nachteile: Höherer Energiebedarf als ektotherme Tiere, Ektotherme haben Vorteile bei begrenztem Nahrungsangebot |
| Thermoregulation | Endotherme und Ektotherme Thermoregulierer haben Mechanismen, die ein Gleichgewicht der Wärmezufuhr und Wärmeabgabe gewährleisten; Verhaltensanpassungen, Kontrolle des Wärmeaustauschs zwischen Körper und Umgebung, Kühlen durch Verdunstung, Veränderungen der Produktionsrate der Stoffwechselwärme |
| Thermoregulation bei Säugern | Wärmeisolation Unterhautfettgewebe Thermogenese Braunes Fettgewebe Thermogenin Thermosensoren |
| Wärmeisolation | Isolationsfähigkeit des Fells hängt von eingeschlossener Luft ab (=schlechter Wärmeleiter): Aufstellen der Fellhaare verbessert Isolation („Gänsehaut“); kleine Tiere: Fell trägt wenig zur Isolation bei -> brauchen hohe Stoffwechselrate zur Kompensation des Wärmeabflusses in die Umgebung |
| Unterhautfettgewebe | in meisten Säugern; „Blubber“ = massives Unterhautfettgewebe von Meeressäugern und (ant-)arktischen Vögeln → können nahe dem Gefrierpunkt überleben |
| Thermogenese | Wärmeerzeugung; vermehrte Kontraktion der Muskeln (Kältezittern); zitterfreie Thermogenese -> Produktion von Wärme anstatt ATP (hormonell gesteuert) |
| Braunes Fettgewebe | spezielle Form des Fettgewebes, dessen Zellen in der Lage sind, durch die Oxidation von Fettsäuren Wärme zu produzieren (Thermogenese) |
| Thermogenin | Transmembranprotein (auch UCP1), das sich in der Mitochondrienmembran des braunen Fettgewebes findet; benötigt für zitterfreie Thermogenese (vorherrschende Art der Wärmeerzeugung bei Winterschlaf haltenden oder neugeborenen Säugetieren) |
| Thermosensoren | Organe, die der Wahrnehmung von Temperaturen dienen. Man unterscheidet Warmsensoren von Kaltsensoren (in versch. Teilen des Körpers: Hypothalamus, andere Teile des Nervensystems, Haut) TRP: transistent receptor potential channel (Kanalprotein); Temperatur verändert Ionenstrom |
| Anpassung an Hitze und Kälte - 1.Hitze: | Problem: Denaturierung von Membranen und Proteinen; Stoffwechselregulation. Einbau gesättigter Fettsäuren in die Zellmembran → Stabilisierung; Synthese von Hitzeschockproteinen, die Proteine stabilisieren (Chaperone) bzw. für den raschen Abbau denaturierter Proteine sorgen (Proteasen) |
| Anpassung an Hitze und Kälte - 2.Kälte | Problem: Eisbildung in der Körperflüssigkeit; Synthese von Frostschutzmitteln, die den Gefrierpunkt herabsetze. Frostschutzmittel = Kohlenhydrate & Glykoproteine (Gefrierschutzproteine: AFP → Verhindern Wachstum der Eiskristalle) |
| Torpor | „Starre“; Physiologischer Zustand, bei dem die Stoffwechselrate stark abfällt und sich Puls und Atmung verlangsamen -> Reduktion des Energiebedarfs |
| Torpor-Arten | Winterschlaf Winterruhe Sommerschlaf Täglicher Torpor |
| Winterschlaf | Hibernation; langfristiger Torpor, v.a. Kleinsäuger, KT auf knapp über 0° C, Aufwachphase: Kältezittern |
| Winterruhe | mildere Überwinterungsform; z.B. Großbären, Dachs, nur geringe Absenkung der Körpertemperatur |
| Sommerschlaf | Aestivation; Überdauern der heißen Jahreszeit, einige Kleinsäuger, Amphibien, Schnecken |
| Täglicher Torpor | z.B. Kolibri -> KT fällt nachts um 25-30° C |
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