Instuderingshjälp till 6,5 poäng ZOOLOGI Magnus Lagerberg vt-98 Grundskollärarlinjen Ma/NO åk 4-9 1 Introduktion fylum 34 ryggradslösa evertebrater 1 med ryggrad vertebrat Djur är multicellulära flercelliga Eukaryota organism med cellkärna Cellkärnan saknar cellväggar Cellen innehåller riktig cellkärna med kromosomer och organeller, mitokondrier står för cellandningen Heterotrofa kan inte tillverka näringsämnen själva måste äta organiskt material. Lagrar glykogen i lever och muskler (växter lagrar stärkelse) har nerver och muskler(generellt sätt) speciell embryonalutveckling speciella organsystem som sköter glykolys, proteinframställning, gas utbyte(syre koldioxid), matspjälkning Livsyttringar hos djur Födoupptagningbearbetning mekanisk kemisk O2 CO2 defekation avföring, exkrementer näringsämnen cellandning gasutbyte energi(syntes, rörelse) kvävehaltigt avfall urin Signaler utifrån, inifrån Samordning av signaler Symmetriplan absorbtion radiärsymmetri bilateralsymmetri ventral framsida dorsal baksida rörelse skydd stöd vänster, höger lika upp, ned fram ,bak höger och vänster miljösortering akvatisk terrest marin (hav) limnisk(sötvatten) brackvatten pelagisk (följer med strömmar) plankton rörlig nakton orörlig bottenlevande på eller i botten strandnära littoral levnadssätt solitär -ensam kolonibildande frilevande sessil (sitter fast) symbios 2 parasitism mkt grov översikt 5 riken växter svampar djur bakterier encelliga taxionomi-hierki Djur-fylum-ryggsträngsdjur-klass-ordning-familj-släkt-art Antagande att alla djur har ett ursprung med utgångspunkt från en tidig protist(encellig) parazoa bredvid djuren metazoa ”riktiga djur” Porifera svampdjur tvättsvamp sessila(fastsittande) har en inre hålighet spongocel genom porer förs vatten in i spongocoelen kraggisselceller snurrar och får vattnet att rotera, näringsämnen fastnar på kragen amöbocyter för in näringsämnen i djuret. Kiselartade spikler ger stadga och struktur, spongeinprotein elastiskt. Hermafroditer(både hon och handjur). Släpper ut både ägg och spermier, avknoppning men även möjlighet till kromosomutbyte, bestäms av yttre förhållanden, goda förhållanden -avknoppning, ändrade förhållanden kräver ev kromosomutbyte för möjlighet till förändring av arvsmassa. Könskörtlar gonader (äggstockar och testiklar hos oss) gameter-könscell haploid enkeluppsättning kromosomer diploid dubbeluppsättning kromosomer celldelning mitos könscellsdelning meios Cnidaria nässeldjur radiärsymmetri Hydrozoa Scyphozoa Anthozoa polypdjur bildar kolonier sessila(fastsittande, bottenlevande), avknoppning portugisisk örlogsman ej bottenlevande polypform könlig form, medusaform generationsväxling maneter huvudsakligen stora frisimmande medusor även polypgeneration, förs med vattenmassorna kan styra mot ljus och mörker koralldjur koralldjur eller kolonidjur, bildar hårt kalkskal som generationer växer vidare på havsanemoner lever solitärt polypform fastsittande på botten gastrovaskular matsmältningshålighet med en öppning tentakler runt oraldelen medusaform frisimmande oral sida mun sida motsatt sida kallas aboral sida, diploplastisk två sk groddlager hydra (kräftdjur) äter djur tar in föda med tentakler (vid beröring) och för in gastrovaskularet, enzymer spjälkar födan, näringsceller för ut näringsämnen i olika celler. Muskel och nervceller sinnesorgan ljuskänsliga celler nässelceller fångstorgan nidocyt reagerar på beröring och kastar ut ett ämne ev myrsyra. Rester från matsmältningen stöts ut genom oraldelen. 24/3 djur är multicellulära, heterotrofa, eukaryota de har speciella celler för glykolys, muskler, sinnen, förflyttning, cellandning sker i mitokondrier CNIDARIA nässeldjur 3 polyp medusa endoderm inre cellager epoderm yttre cellager fortplantning gonader samlingsnamn för könskörtlar gameter haploida enkel kromosomuppsättning diploida dubbel zygot befruktat ägg korsbefruktning Självbefruktning hermafroditer anemoner delar sig i två, hydrozoa vattenkropp polypdjur zygot delas i 2, 4 och 8 celler en sfär bildas kallas blastula den viks in (vagineras) och bildar en gastrula (bild 29:4) vilket ger två olika groddlager. ektoderm utanpå. endoderm inuti diploplastiska nässeldjuren är t.ex. diploblastiska. Mesoderm tre groddlager (fig. 29:1) parazoa (bredvid djuren saknar riktiga vävnader), mesoderm bildar bl. Muskler, ektoderm bildar hud och nerver endoderm bildar inre organ som har med tarmkanalen att göra. Plattmaskar acoelomata saknar inre hålighet. Rundmaskar coelom kroppshåla. metamorfos förändrat utseende. nervceller nevron ganglion nervtråd 4 viktiga förgreningar i djurriket:1.parazoa(svampdjur bredvid djuren) saknar muskler och nerver. 2.Radialsymmetri(2skikt t.ex. maneter)-bilateralsymmetri(3 skikt mer komplex vävnad). 3.Bildandet av kroppshåla(celom) och blodkärlsyst.4.Embryonal skillnad protostoma och deuterostoma(sjöstjärnor och chordata). fylum stam Plathyhelminthes plattmaskar BILATERAL symmetriska, dorsalt ventralt tillplattade, acoelomata, tripoblastiska en öppning till matsmältningskanalen pharynx Turbellaria virvelmask köttätare eller parasiter, cephalisation ansamling av nerver framtill cebralganglier(nerver fram) frilevande i sötvatten även marina söker sig bort från ljus miljön hypotonisk mer lösta produkter i djuret än i omgivningen, silier kan röra sig Monogenea sugmask ektoparasit på fisk Trematoda sugmaskar två fastsättningsorgan, inälvor i högre djur, tränger genom huden och infekterar vävnader, penetrerar en mängd organ, avkomman i form av snäckor, leverflundror bilharzia Cestoda band eller binnikemask parasit i mag och tarmkanal där de ej är utsatta för värddjurets immunsystem, huvud med fästhakar, kan bli 15 meter långa. Tar upp mat tvärs genom huden, artspecifika, människor smittas genom fisk, proglatider avknoppas, generationsväxling hos olika värddjur. Nematoda rundmaskar vätskeskelett, COELOM(kroppshåla), genomgående mag och tarmkanal, mun - anus, KUTIKULA ett yttre skal eller hölje som skyddar djuret mot uttorkning, parasiter, nötning. En av de största och viktigaste nedbrytarna av organiskt material, ett äppelskrutt kan innehålla 40 000 individer, vissa arter blir stora. Nematoder är spolformade, artspecifika, trikiner i fläskkött, spolmask, springmask. Fylum Mollusca Blötdjur (mjukdjur) med gemensamt ursprung, skalet bildas av manteln, muskulär fot och inälvssäck, manteln utsöndrar kalcium och bildar ett kalkhaltigt skal. Alla mollusker har en skraptunga RADULA (tänder på tungan, förhornad ketin ett protein). TROCHOPORALARV speciellt utseende på larvstadiet. 4 Klass Polyplacophora ledsnäckor ovanliga i Sverige ledat skal fig. 29:21 marina betare. Gastropoda (magfotingar)snäckor och sniglar land och vatten toppiga eller vridna skal, fuktiga miljöer, vridningarna gör att tarmkanalen korsas och kommer ut framtill, havslevande arter har gälar medan landlevande har lungor. Bivalvia två valv musslor två skalhalvor med gångjärn öppnings och slutmuskel, tillbakabildad radula, mer utvecklad gäle här syreupptagning och näringsupptag, bottenlevande filtrerare, foten kan finnas kvar, hos damm mussla kan den ge en viss rörlighet, vissa har sifoner eller trådar som t.ex. fäster mot bryggor. Inälvssäck och gälar. Skeppsmasken gnager med sina skalhalvor. Kam musslan kan smattra med skalet och förflytta sig den har även ett slags ögon längs kanten. Generellt för musslor vattenflöde in över gälen och ut genom sifon, mun , mage och hjärta, kan bli väldigt gamla, blåmusslor i Östersjön stressade av den låga salthalten och blir därför mindre än på västkusten, skalet har årsringar. Om ett skräp kommer in mellan mantel och skal omsluter musslan skräpet med ett hölje av pärlemor. Konstgjorda pärlor, skräpet stoppas in av människor. Cephalopoda huvudfoting 8:a armad octopus saknar skal, pärlbåt skal sträng inuti kroppen. Ortoceratiter är skal från bläckfiskar. 10-armad manteln har växt kring skalet valfisk fjäll. Sepia brunt bläck förvirrar det ser ut som två djur.. 10 armad kan bli 17 meter. Slutet blodkärlsystem, skildkönade en av armarna för över spermier. Aktiva jägare med avancerat nervsystem och mycket bra syn. Har förmåga att lära sig saker. 25/3 Annelida, (flera ringar) tripoblastiska -tre groddlager och segmentering. Plattmaskar kan delas och ändå leva vidare det kan ej ringmaskar. Segmentering- parvis upprepning av samma struktur, tydlig hos ringmaskar. Varje segment har ganglion och exkretionsorgan. Celom viktigt för struktur, vätskeskelett som muskler kan verka mot. Regnbågesegment- både längsgående och tvärstrimmig muskularur. Ganglion i varje segment sammankopplade till ett cebralganglium framtill (hjärna). Slutet blodkärlsystem. Muskulaturens samspel vid förflyttning Oligochaeta Polychaeta Hirudinea få borst glattmaskar t.ex. daggmask hermafroditer, genomgående mag och tarmkanal. Pharynx -svalget. Specialiserade magar, kräva och muskelmage. Hudandning. Viktigaste nedbrytarna. många borst havsborstmaskar andas med parapodier(bredvid fötterna), basen på borsten är tunnväggiga möjliggör gasutbyte. Skildkönade. Det finns frilevande och rörlevande. Har kraftiga käkar, vissa arter har ögon. Havslevande annelider har trochophoralarv. iglar Har ett ämne som förhindrar koagulering. Sugkroppar fram och bak. Tre vassa tänder. Iglar är artspecifika: hundiglar, hästiglar, fiskiglar etc. Iglar andas genom huden, kräver fuktig miljö. 5 Arhropoda, leddjur ArachnidaCrustacea mest framgångsrika gruppen. Av 1,5 miljoner arter är 900 000 leddjur. Finns i alla miljöer, mycket anpassningsbar. Ledat exoskelett(yttre) fungerar som bra skydd mot uttorkning. Nackdel att behöva ömsa skal. Skalömsningen sker med hjälp av hormoner. Vätskebildning skiljer gammalt skal och tillväxtzonen. Det gamla skalet lossnar och under några timmar är djuret mycket sårbart. Efter några timmar sker en förhårdning. Musklerna verkar mot skelettet. Tidiga leddjur: trilobiter långsamma bottendjur ca 590280 milj år sedan. Eurypterider havsskorpioner vidareutvecklades till spindlar. spindeldjur kräftdjur kräftor, räkor, rankfotingar, havstulpaner. De vattenlevande andas med gälar medan de landlevande andas med trakeer(fuktiga miljöer). Kräftor har två par antenner, en ryggsköld(carapax) omsluter bål och huvud. 10 st mellankroppsben. Hanarna har ett längre benpar i första segmentet av bakkroppen som håller i en klumpansamling av spermier, spermatofor. Tuggapparaten kallas mandibler och verkar från sidan. Leddjur har öppet blodkärlsystem och ett hjärta pumpar runt hemolymfan. I motsats till järn som komplexbindare hos oss har leddjuren koppar. Cebralganglier, bukgangliekedja. Mandibler och tuggmage. Kräftdjuren har facettögon? Vatten tas in vid basen av benen och förs över gälarna och strömmar ut på framsidan. Exkretionsorgan mynnar framåt. 26/3 Diplopoda Chilopoda Insekta Rep ringmaskar Annelida: segmentering och bukgangliekedja, septa mellan olika delar av magen. Slutet blodkärlsystem 5 par sidokärl(småhjärtan), dorsala och ventrala kärl. Segmentering förekommer både hos annelida och arthropoda Crustacea kalkhaltigt skal i vatten miljö och vaxartat skal i landmiljö. dubbelfotingar, långsamma nedbrytare. Benen sitter ganska nära mittlinjen. Rör sig som en vågrörelse. enkelfotingar, benen sitter längre ut, snabba rovdjur med giftiga käkar. Benen är olika långa, kan röra 5 i taget. Alla landlevande arhropoder (urinamia) har 1 antennpar (kräftor 2 par). Tuggapparaten består av mandibler med palper. gemensam struktur: 3 par ben, 3 delad kropp, 1 par antenner, facettögon, hjärna och bukgangliekedja. Genomgående mag och tarmkanal, dorsalt hjärta. Skildkönade. Trakeer för syreupptagning, öppningar på mellan och bakkroppen leder in genom gångar till enskilda celler t.ex. flygapparaten. Begränsar storleken. Under en period med högre syrehalt fanns större arter. Tidiga insekter saknade vingar, vissa arter har haft men tillbakabildats t.ex. myror. Alla utom tvåvingarna har 4 vingar. De tidiga vingade insekterna kan inte fälla in sina vingar t.ex. trollsländor. Hemimetabola Ofullständig förvandling t.ex. gräshoppor, kackelackor, olika nymfstadier vingarna växer till långsamt. Holometabola Arachnida Arthropoda Fullständig förvandling t.ex. skalbaggar, flugor, fjärilar. Larvstadie förpuppning, fördelaktigt. Larv och fullvuxna har olika behov. Bygger upp proteinlager i larvstadiet och lever sedan bara på kolhydrater(fjärilar - nektar). I puppstadiet bryts stora delar av larven ned, tillväxten av vingar sker inifrån. spindeldjur kvalster, fästingar, skorpioner, lockespindlar(huvud och kropp hopvuxet) och vanliga spindlar. 4 par ben, saknar antenner. Spindlar har ej mandibler de har chelyserer med gifttagg. 8 st punktögon. Boklunga + trakeer. Spindelväven i vattenfas torkar och stelnar. mundelar: mandibler eller chelyserer spindeldjur och landlevande insekter: trakeer 6 spindlar har inga antenner kräftor 2 par antenner insekter 1 par antenner. Echinodermata, tagghudingar speciellt vattenkärlsystem sugkroppsfötter. Sekundärt radiärsymmetriska. Sjöstjärnor asteroida anus upp och mun ned, armar kan regenereras, utstjälpbar munhåla kan öppna musslor. Rovdjur och asätare. Ögon på tentakler. Sjöborrar går med sina taggar Sjöliljor sitter på botten. Ormstjärnor går med sina armar. Bryozoa, mossdjur Protostoma fram till 3:e delningen(8) kallas celler stamceller. Hos protostomer har cellerna specifika organanknytning, determinerade. Om man tar bort en stamcell kommer djuret inte att bli fullgånget. urmunnen blir mun Protostoma 1:a munnen mesoderm avskilt Deuterostoma Stamcellerna är ej specifika, kan plockas bort djuret blir ändå fullgånget. Tagghudingar och ryggradsdjur urmunnen blir anus Deuterostoma 2:a munnen mesoderm avknoppas Livet på jorden har ett gemensamt ursprung 4,5 miljarder jorden bildas 3,5 arkebakterier 1,5 första cellerna 600milj alla fylum som finns idag + några till För 280 miljoner år sedan dog ett antal familjer ut t.ex. trilobiter. 1899 Origin of speices by means of natural selection Darwin Mendel: genetisk bakgrund protozoa encelliga metazoa flercelliga kolonihypotesen encelliga flercelliga synteshypotesen encelliga med flera cellkärnorcellväggar flercelliga Lätt att finna fossil från arter med hårda skal svårare med de mjuka För 600 miljoner år sedan kan två skilda livsformer iakttagas:protostoma och deuterostoma. Preparatvisning 5 medusa av polypdjur Cnidaria hydrozoa 6 polypdjurskoloni två typer av polyper: gastro- näringspolyper gastrovaskularhåla, mun och tentakler gono- fortplantningspolyper medusakörtlar (saknar tentakler) 7 8 Plathyhelminthes Turbellaria hermafroditer buköppning ventralt pigmentbågar(ögon) tregrenad tarm, farynx(svalget) gonader 12 Annelida Oligochaeta daggmask mun, svalg, matstrupe, kräva, septa, muskelmage. Sidokärl(hjärta), celom(kroppshåla), 1 skiktad epidermis med slemceller yttersta ”skalet” kutikula hudmuskelsäck med längsgående och tvärstrimmig muskulatur. 13 tvärsnitt av daggmask dorsalt blodkärl framåt och ventralt bakåt, ytförstorande veck (dorsalt veck), förtjockad epiderm, hudmuskelsäck, kutikula och bukgangliekedja. 16 trakeer med kitinlister 18 bitande mundelar hos kackerlacka, överkäke- mandibler, underkäke maxiller med palp mandibler maxiller med palp 19 arbetsbi slickande sugande 20 kålfjäril sugsnabel 21 fluga sugsnabel 22 Mollusca gastropoda rasptunga radula parallella rader av kitintänder 11 Allm.bricka Spindel chelicerer med klor, pedipalper chelicerer pedipalp 13 fästing chelicerer med hullingar, pedipalper chelicerer med hullingar pedipalper Porifera svampdjur Cnidaria Hydrozoa Scyphozoa anthozoa sötvattensvamp, brödbrosksvamp, tvättsvamp polypdjur: sötvattenhydror, kolonibildande polypdjur maneter öronmanet, brännmanet koralldjur fingerkorall, sjöpenna, havsnejlika, ögonkorall 8 Plathyhelminthes Nematoda Mollusca Turbellaria Trematoda cestoda spolmask polylplacophora gastropoda Bivalvia Annelida Arthropoda cephalopoda Oligochaeta Polychaeta Hirudinea Arachnida Crustacea Diplopoda chilopoda insekta Bryozoa Echinodermata virvelmask sugmask binnikemask ledsnäckor skålsnäcka, schack, strand, valthorn, nässeltrådssnigel, dammsn, post, träng, vinberg blå, ostron, hjärt, östersjö, damm, sand, skeppsmask tio och åtta armad bläckfisk daggmask havsborst Iglar Spindlar vattenloppa, havstulpan, gråsugga,(land, sötvatten) skorv, tångloppa, räka kräfta, eremitkrabba dubbelfoting enkelfoting trollslända, flickslända hopprätvingar, vårtbitare gräshoppa tvestjärt strit skinnbaggar: bärfis, stinkfly, skräddare, klodyvel, buksimmare, jordlöpare skalbagge: dykare, asbagge, kortvinge, ekoxe, tordyvel, ollonborre, guldbagge, knäppare, lysmask, änger, mjölbagge, nyckelpiga, vivel steklar, myra, bi, humla nätvinge nattslända, nattfly fjäril: blåvinge, citron, aurora, kål, påfågel, nässel, pärlemo envinge. Mygga, harkrank, blomfluga, hus och köttfluga mossdjur sjöstjärna, ormstjärna, sjöborre, hårstjärna, sjögurka Frågor 1. 1.Viktigaste skillnad mellan djur och andra flercelliga eukaryota organismer? Heterotrofa kan inte få all näring själv de måste äta. 2. Vad och med vad äter svampdjur? tvättsvamp sessila(fastsittande) har en inre hålighet spongocel genom porer förs vatten in i spongocoelen kraggisselceller snurrar och får vattnet att rotera, näringsämnen fastnar på kragen amöbocyter för in näringsämnen i djuret. 9 3. Hur är nässeldjurens polyper respektive medusor byggda av och hur lever de? Diploblastiska, polyper bottendjur medusor frisimmande två stadier. 4. Vad äter nässeldjur och hur tar de upp födan? 5. Hur fortplantar sig hydrozoer? Avknoppning eller könlig 6. Vilka strukturer och beteenden gör att de är mer avancerade än mossdjur. Nerver och muskler. 7. Hur skiljer plattmaskar sig från nässeldjur? Plattmaskar bilateralsymmetriska, saknar inre hålighet 8. Vad och med vad äter virvelmaskar? Ventral buköppning, köttätare eller parasiter 9. Vad är orsaken att turbellarierna kan leva i sötvatten? Osmotiskt tryck 10. Hur förflyttar sig virvelmaskar? De har silier som de kan vifta med. 12. Hur var lever de tre klasserna av plattmaskar? Turbellaria mörka miljöer frilevande sötvatten, Trematoda och cestoda parasiter med specifika värddjur. 13. Hur och var lever nematoder? Spolmask lever i mag och tarmkanal hos värddjuret finns även frilevande i fuktig jord. 14. Vilka delar består en mollusk av? Inälvssäck, mantel och fot 15. Vad och hur äter snäckor, musslor och bläckfiskar? Snäckor rasptunga radula äter blad och nässeldjur, musslor filtrerare äter lösta näringsämnen, bläckfiskar rovdjur 16. Hur avspeglar sättet att äta i deras byggnad? Snäckor långsam förflyttning slem rasptunga, musslor stor lunga filtrerare, bläckfiskar jagare snabba sprutar ut vatten eller bläck. 17. Vad anses segmentering och celom ha för ursprunglig funktion hos annelider? Ursprunglig funktion rörelseförmåga. Segmentering möjliggör specialisering av olika delar. Kroppshåla möjliggör för muskel att arbeta emot, plats för organ, lagring, skydd annan matsmältning(muskelmage) 18. Vilka är celomets uppgift hos övriga annelider? Se ovan 19. Vilka organ är segmenterade och vilka är osegmenterade? Matsmältning segmenterad och muskler osegmenterade 20. Vilken funktion har metanefridier? Exkretionsorgan hos annelider 21. Annelider har genomgående tarm vilken är fördelen med detta arrangemang? Selektivt näringsupptag osmältbara kan passera rakt igenom. Kräva fungerar som lagrings utrymme, sönderdelning sker i muskelmagen. 22. .Var lever oligochaeter, polychaeter resp iglar? Oligochaeter land - jord (äv. hav), polychaeter hav(äv. land), iglar sötvatten(äv. land) 23. Vilka tre egenskaper hos arthropoderna anses ha varit förutsättningar för deras mångformighet och anpassningsförmåga? Segmentering, hårt skal, ledad fot. 24. Vilken är nackdelen med arthropodernas exoskelett? Tillåter ej kontinuerlig tillväxt, sårbara vid skalömsning. 25. Hur skiljer sig arachniderna från crustacea och insecta Arachnida har punktögon jämfört med de andras facettögon, arachnida har inga antenner(crustacea 2par antenner, insecta 1 par antenner), arachnida har chelicerer istället för mandibler, 8 ben crustacea har 10 bukben och insecta 6. Andningsorgan: Arachnida boklunga + trakeer, crustacea gälar, insecta trakeer. 26. Hur skiljer sig crustacea från insecta? Crustacea har 2 par antenner och 10 ben samt gälar 27. Hur använder spindeldjuren sina cheliserer resp pedipalper? Cheliseer: bita, gift, suga blod. Pedipalper: luktorgan 28. Vilka djur mer än spindlar hör till spindeldjuren? Skorpioner, kvalster och fästingar. 29. Med vad andas spindeldjur, crustacea och insecta? Spindlar boklunga + trakeer, crustacea gälar, insecta trakeer. 30. Ange en anledning till att insekter blivit så talrika och mångformiga? Insekter först på land, god anpassningsförmåga, brett näringsintag, snabba generationsväxlingar. Larv och vuxenstadier med olika näringsbehov och olika miljöer. 31. Hur anses vingar uppkommit? Utväxt av kutikula för att absorbera värme har sedan utvecklats till flygändamål. 32. På vilka sätt kan insekter vara till skada resp nytta för människa? Skadeinsekt(konkurrerar om födan), parasit, smittspridare, giftig. Nytta: pollinerare, nedbrytare. 33. Vilka funktioner kan arthropodernas extremiteter ha? Förflyttning, vapen, känsel, lukt, feromoner, gripförmåga. 10 34. Var lever arachnider, crustacea resp insecta? Arachnider företrädesvis på land, crustacea företrädesvis i vatten eller fuktiga miljöer, insecta vatten land och luft. 35. Vilka strukturer är utmärkande för echinodermata? Tagghud, vattenströmningskanaler, deuteromata ej organspecifika stamceller. Triploblastiska, sjöstjärnor har utstjälpbar munhåla. 36. Var lever echinodermer? Marina miljöer 37. Vad innebär kolonihypotesen? Encelliga levde i kolonier nära flöt ihop och bildade flercelliga 38. Vad hände med djurriket under kambrium och vad kan ha varit orsaken? Fylumexplosion, kanske beroende på strålning, syrekoncentration eller uppkomsten av mezoderm 30/3 protostoma - deuterostoma chordata-ryggsträngsdjur-deuterostoma(ej organspecifika stamceller) cephalochordata lansettfiskar Urochordata manteldjur vertebrata ryggradsdjur Gemensamma drag hos chordata 1. korda rotochord ryggsträng 2. dorsalt nervrör 3. gälspringor i svalg (embryonalt hos människor) 4. postanal svans Ryggsträngen består av vätskefyllda celler och ligger dorsalt. Muskler kan verka mot ryggsträng. Nervröret ligger ovanför ofta skyddat av kotor. Skilj på ryggsträng böjligt rör, ryggrad kotor och ryggmärg nervrör evertebrater bukgangliekedja, chordata nervröret ligger dorsalt. Urochordater manteldjur eller tunikater t.ex. sjöpung bottenlevande koloni eller solitärt sk sessila filtrerare. Den vuxna sjöpungen har gältarmsspringor ett slags slemlager i svalget där näringsämnen fastnar, speciella näringsceller för näringsämnen mot magen. Hermafroditer och osegmenterade. Larvformen är frisimmande och har alla 4 utmärkande drag för chordater: gälspringor, ryggsträng, dorsalt nervrör och postanal svans. Cepalochordata små marina filtrerare nergrävda lansettfiskar med de fyra kännetecknen. Dessutom segmenterad muskulatur. Passiva filtrerare. Två stora händelser inom vertebrater ryggradsdjur 1. övergång från passivt födosök till aktivt. 2. övergång från hav till land Agnatha käklösa rundmunnar som pirålar och nejonögon. Dåligt utvecklad ryggrad. Endoskelett(inre) som muskler kan verka mot, brosk eller ben, levande struktur tillåter kontinuerlig tillväxt. En övergång sker från ryggsträng till ryggkotor som ersätter ryggsträng helt eller delvis. Nervröret skyddas av ryggkotor Hajfiskar har broskskelett saknar simblåsa men istället stor lever som ger en viss lyftkraft. Stela bröstfenor. Aktivt födosök ställer större krav på nervkontroll, cephalisation tre hjärnblåsor som utvecklas olika. Agnatha saknar kranium. Hjärnskål och kotor bildar sk axelskelett. Extremiteter kan fästa mot ryggrad. Syresättning via gälar och slutet blodsystem möjliggör aktivt födosök. Ventralt hjärta, njurar för att avlägsna kvävehaltiga produkter. 11 Antal arter ”fiskar” groddjur kräldjur fåglar däggdjur 25000 4000 6000 9000 4500 amniota, fosterhinna , fosterutveckling kan ske på land. amniota, fosterhinna , fosterutveckling kan ske på land. amniota, fosterhinna , fosterutveckling kan ske på land. Däggdjur har placenta moderkaka Benfisk gick upp på land och gav upphov till de fyrfota djuren. Monofelider Skuld och bäckengördel fäst mot skelett. Läsanvisningar Skillnaden mellan rundmunnar och övriga vertebrater, hajfiskar och benfiskar? Anpassning till landliv: groddjur? Anpassning till torrt klimat: kräldjur, fåglar, däggdjur(amniota)? Fullständig varmblodighet: fåglar, däggdjur? Varför gynnades utvecklingen av varmblodighet hos fåglar och däggdjur? När dinosaurusarna försvann vid en klimatförändring, gynnades djur med förmåga att själva reglera sin kroppstemperatur. Instuderingsfrågor evertebrater kap 30 Campbell 38. Vilka strukturer är gemensamma hos alla kordater? Nervrör och ryggsträng dorsalt, gälspringor och postanal svans. 39. Vad bildas från nervröret? Centrala nervsystemet. 40. Hur och med hjälp av vad livnär sig lansettfiskar och sjöpungar? Äter små partiklar som finns i vattnet t.ex. plankton. De är passiva filtrerare. Via en slemmig hinna i pharynx(svalget) upptas näringsämnen när vattnet filtreras. 41. Varför är lansettfisken och sjöpungslarven viktiga ur fylogenetisk synpunkt? De uppfyller de fyra kriterierna för kordater och är samtidigt en viktig länk till vertebraternas urfader. 42. Vad saknas hos sjöpungslarven men finns hos lansettfiskar och vertebrater? Sjöpungslarven saknar anus. 43. Hur långt tillbaka i tiden finns spår av lansettfisklika organismer? 545 miljoner år sedan. Kordater= ryggsträngsdjur vertebrater = ryggradsdjur 44. Vilka två funktionellt viktiga strukturer tillkommer hos vertebrater men saknas hos lägre kordater och vad är orsaken till detta? Cephalisation ( tre hjärnblåsor som utvecklas olika) och skelett (kranium och vertebratkolumn(ryggkotor). 45. Vilken är fördelen med vertebraternas endoskelett jämfört med arthropodernas exoskelett? Exoskelett -yttre skelett, endoskelett -inre skelett. Endoskelett tillåter kontinuerlig tillväxt dessutom kan muskler verka på ett annat sätt mot ett endoskelett. Ett djur med exoskelett är oskyddat under skalömsningen. 46. Hur länge har det funnits vertebrater? Ca 500 miljoner år. 47. På vilka sätt är pirålar och nejonögon mer ursprungliga än övriga vertebrater? De saknar käkar och sidofenor. 48. Beskriv skillnader mellan hajfiskar och benfiskar? Hajar benfiskar 12 brosk skelett tandhudat skinn fjäll sidofenorna ger viss lyftkraft simblåsa stor lever mer energikrävande metod att föra in mindre energikrävande vatten till gälar som kräver mer muskulärt arbete 49.Var anses hajfiskar resp benfiskar ha utvecklats? Hajfiskar i saltvatten och benfiskar i sötvatten. 50. Ur vad anses simblåsan ha utvecklats? Genom modifiering av enkla lungor vilka hade använts till att öka syreupptagningsförmågan då arterna levde i syrefattiga pölar eller kärr. 51. Var lever strålfensfiskar? Idag finns strålfensfiskar både i salt och sötvatten. 52. Vad hade utdöda lungfiskar och kvastfensfiskar gemensamt? Muskulära fenor fästa på skelettet. 53. Varför anser man att kvastfenfiskar kan vara förfäder till tetrapoderna? Muskulära fenor fästa på skelettet har troligen vidareutvecklats till fyra ben. 54. Vad anger man för skäl till den nya teorin om nära släktskap mellan lungfiskar och grodor? DNA-prover. 55. Hur var de första groddjuren utrustade för att klara av landliv? Extremiteter för rörlighet och lungor(dåligt utvecklade) samt ögon som både klarar av seende i vatten och luft. 56. Vilka svårigheter möter amfibier på land? Risk för uttorkning, amfibier kräver tillgång till vatten(äggläggning) eller fukt(hudandning). 57.Varför blev trots allt de första amfibierna så framgångsrika på land för att sedan drastiskt minska i antal? Amfibierna var först på land och hade få fiender efterhand utvecklades fler landdjur(kräldjur) och konkurrensen ökade. 58. Vilka organ försvinner och vilka tillkommer när grodlarven metamorfoserar? Gälarlungor, svansen försvinner, ben utvecklas, vegetarian som larv men söker animalisk föda som vuxen (tarmkanalen utvecklas för att kunna klara animalisk föda), laterallinjen försvinner istället utvecklas ytteröra. 59. Vilka gemensamma egenskaper hos kräldjur, fåglar och däggdjur gör att de klarar av landliv bättre än groddjur? De är amnioter(fosterhinna), bättre syreupptagningsförmåga(effektivare hjärta), hud, fjädrar eller fjäll ej beroende av fukt. Inre befruktning. 60. Vilka vertebrater är endoterma respektive ektoterma? Fåglar och däggdjur är endoterma medan kräldjur och amfibier är ektoterma. 61. Vad är kännetecknande för kräldjur? De är ektoterma och har keratinhud. 62. Hur såg stamreptilerna ut? Deras kranier hade 4 håligheter. 63. Hur lång tid anses utdöendet av dinosaurierna ha tagit och vad är orsaken? 5-10 miljoner år. Klimatförändringar till följd av meteoritnedslag, vulkanutbrott etc är troligtvis den dominerande faktorn. 64. Vilka drag hos fåglarna visar att de troligtvis härstammar från kräldjur? Ägg, fjäll på benen och reptilögon. 65. Hur är fåglar anpassade till flygning och en hög ämnesomsättning? Fåglar har ett skelett uppbyggt av ihåliga ben, vissa organ saknas de har t.ex. bara en äggstock, fåglar saknar tänder, en hjälplunga(lungsäck), hjärta med fyra kammare, 13 dubbelt blodsystem (lungor - hjärta, hjärta - övrig kropp) bröstbenskam som bär upp de kraftiga bröstbensmusklerna och en aerodynamiskt utformad kropp samt vingar. 66. När uppkom fåglarna och från vilken kräldjursgrupp anses de härstamma? 150 miljoner år sedan och härstammar från en utdöd reptilgrupp terapoder(fyrbeningar). 67. Vilka strukturer finns bara hos däggdjur? Hår(päls), diafragma, mjölkkörtlar, placenta, differentierade tänder, käkbenet sammankopplat med innerörat. 68. När uppkom däggdjuren och från vilken kräldjursgrupp anses de härstamma? 220 miljoner år sedan och härstammar från terapsiderna(4-håligheter i kraniet). 69. Hur såg de första däggdjuren ut och hur levde de? Små insektsätare med 4 ben och stora ögon, företrädesvis nattdjur. 70. Vilka två orsaker anser man ha bidragit till däggdjurens snabba utveckling under slutet av den mesozoiska eran? Massdöden hos dinosaurer lämnade en stor ekologisk nisch ledig. Däggdjuren var jämnvarma och kunde bättre tåla en klimatförändring. 71. Var finns kloakdjur och de flesta arterna pungdjur idag och varför? Kloakdjuren finns i Australien och Nya Guinea, här finns också pungdjuren men även i Nord och Sydamerika(opossum). Skälet har med landomflyttningarna att göra. Pungdjuren hade just börjat utvecklas i Nordamerika och spreds före landomflyttningarna. I Nord och Sydamerika har de flesta pungdjuren konkurrerats ut medan på isolerade öar som Australien och Nya Guinea har kloakdjuren och pungdjuren fyllt nischer som erövrats av däggdjur i andra delar av världen. 72. Vilken är den artmässigt största vertebratklassen? ”fiskar” Vävnad och skelett Celler kan organiseras till vävnad muskelceller och muskler Tarmkanalen uppbyggd av flera funktionella enheter magsäck bindvävnad: muskulatur, bindväv och magsäcksepitel vävnad - organ - organsystem epitel: tätt packade celler som täcker hela kroppen inuti. Enkelskiktade: områden med livligt utbyte t.ex. lungepitel och tarmepitel. Flerskiktade: skyddsmekanismer t.ex. hud. Slemhinnor mucus membran celler som producerar slem med underliggande bindvävnad. Sid 780-781 Vissa slemhinnor har silier(flimmerhår) t.ex. i lungor, klär insidan av manteln hos musslor, gälar ger rotation. Bind och stödjevävnad: celler som ej är tätpackade, mellansubstans (matrix) kroppsvätska: äggvitelösning och vita blodkroppar, mer eller mindre viscos, samma substans som lymfvätska. Lucker vävnad (loose connective tissue) utfyllnadsmaterial finns överallt där det finns mellanrum mellan organ. Stram vävnad gles i skikt, ingen elasticitet, skyddshölje runt organ, senor, ligament och ledband. Strukturen ges av kollagena trådar som bildar tredimensionella nätverk. Om kroppsvätskan intar fast tillstånd bildas brosk.. Broskceller, äggviteceller i fast form. Brosk finns i öronsnibbar, luftrör(håller ut) är styvt och stötdämpande. Benvävnad ännu hårdare kroppsvätska innehåller mineraler företrädesvis kalciumfosfat. Kalcium joner är viktiga ur fysiologisk synpunkt de underlättar transport in och ut i celler. Ben innehåller kroppens viktigaste kalciumförråd, kan lösas ut , överskott lagras i benvävnad. Hormonreglerat. Kollagentrådar förhindrar sprödhet ger en viss seghet. Muskler binder mot ben med hjälp av senor som består av tätt packade buntar av kollagen trådar. Ledband sammanlänkar skelettdel med skelettdel. 14 Skelett sid 1045-1048 3 viktiga funktioner: skyddsmekanism t.ex. kraniet, stödjande, samt stödjande vid förflyttning och rörelse. Evertebrater(ryggradslösa) saknar kotor vätskeskelett: t.ex. annelider vätskefyllt celom, mothåll för muskulatur exoskelett(yttre): t.ex. arthropoda, hård substans t.ex. molluskers skal. Endoskelett(inre): tagghudingar, porifera olika typer av kalcium vertebrater axelskelett: längsaxel, kranie, bröstben och ryggrad extremitetsskelett: fram och bakben skulder och gördelbäcken Fiskar rörelse baseras på en svängning av kroppen finmanövrering sker med bröstfenor. Landdjurens rörelse baseras på rörelse och förflyttning med ben. 1047 Ledat skelett: kulleder, kula med ledgrop t.ex. axelled och lårben gångjärnsled böjning åt ett håll t.ex. armbåge, knä, fingrar vridled i armbågsleden möjliggör vridning av underarmsben Där två ben möts finns benhinna, ledkapsel(kroppsvätska som smörjer), ledbrosk(stötdämpande, slityta). Ålderskrämpor: om kollagenet blir uttorkat, genom urkalkning, sprödhet, sämre blodförsörjning, broskytor urkalkas, kroppsvätskor blir mer trögflytande. Fiskars rörelse kräldjur Så småningom vrids armbågar och knäleder framåt och in under kroppen. Nattdjur fick längre ben och en inte så kraftig gördel. Hästar anpassade till liv på torr mark, reduktion av tåleder. Djur som lever i våtmarker har större behov av tår. Muskler 1048-1050 Muskler har förmåga att kontrahera men kan ej sträckas ut av egen kraft, kräver en annan yttre kraft. Den yttre kraften kan vara en annan muskel eller senor. Vertebrater ryggradsdjur 3 typer av muskler. 1. tvärstrimmig muskulatur = skelett muskulatur 2. glatt muskulatur =inälvsmuskulatur 3. hjärtmuskulatur =tvärstrimmig fig. 45.25 1049 skelett muskulaturen är viljestyrd muskelceller kan vara långa(1-2 dm flerkärnig bildning omsluten av cellmembran innehåller mycket mitokondrier(kraftpaket). Muofibriller den sammandragande delen, två typer tjocka(myosin filament) och tunna(aktin filament) sarcomer kontraktion kemi: ATP +kalcium För att muskler skall kontraheras krävs en nervimpuls till muskeln, för att en kontraktion skall behållas krävs en kontinuerlig nervimpuls syrebrist mjölksyra Varje enskild muskelcell motsvaras av en nervcell. Motorisk enhet en nervcell kan aktivera flera muskelceller. Några få motoriska enheter lätt kraft 15 Alla motoriska enheter stark kraft hundratals muskelfibrer kan ingå i en motorisk enhet. Ögonmuskler kan vara en muskelcell i varje motorisk enhet fin kontroll statiska muskler håller upp kroppen. Muskeltrötthet: energin tar slut ATP joner minskar lite syre upplagring av mjölksyra Röda muskler, mörkare, mer myoglobelin, färre myufilament, kan bibehålla kontraktionen länge, uthålliga och långsamma. Vita muskler snabbare mindre myoglobelin. Människors muskler innehåller bägge men med olika proportioner. Antalet muskelceller ökar fram till puberteten, träning i barnaåren ger fler muskelceller, i vuxenålder kan endast effektiviteten tränas. Glatta muskulaturen: står ej under viljans inflytande, spolformad, endast en cellkärna, fungerar på samma sätt som tvärstrimmig men myosin och aktinfilamentet är ej så tydligt organiserat. Funktionen är mer långsam och uthållig är ej lika energikrävande. Den raka bukmuskulaturen är segmenterad. 14/4 nervceller Livets början skedde i vatten. I en miljö av P2 och K+ tillsammans med RNA. Regnvatten sköljer ned Na+ och Ca2+. Cellens inre består av K+ och P2. Alla celler har en stor koncentration av K+ på insidan. Utsida K+ K+ K+ K+ Låg koncentration cellmembran /\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\ så småningom uppstår jämvikt insida K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ Hög koncentration Av statistiska skäl vill Kalium gå ut ur cellen men kan ej p.g.a. dålig fördelningskoefficient. Nernst´s ekvation kan ge ett mått på energivärdet G=RTln(C1/C2)=9000 J/mol På samma sätt som ett gravitationsfält uppkommer genom ojämn massfördelning uppkommer även elektriska fält genom ojämn laddning. K+=120mM Na+=4 mM K+=4 mM Na+=140mM Genom Natrium och kalium pumpar(specifika) kan ämnena passera kräver energi i form av ATP Överallt i membranet finns öppningar som tillåter kalium att passera men Na kan ej passera ej heller negativa joner. Na+ omgivet av större vattenlager. Varje positiv K+ motsvaras av en CL-. Ju fler Kalium som passerar ut desto starkare elektriskt fält. Till slut uppstår elektrokemisk jämvikt. Celler är elektriskt laddade. Negativt inne och positivt utanför. Celler har en laddning på ca 90 millivolt. Den effektiva potentialspänningen mellan in och utsida är ca 70mV. Nervceller har större hål där både Na+ och K+ kan passera men Kalium befinner sig redan i jämvikt och är passiv. Na+ vill in av två skäl: 1.större koncentration utanför och 2. Negativ laddning inuti cellen. När Na+ koncentrationen ökar förändras cellens laddning vilket gör att kalium vill strömma ut. En växelverkan uppstår. Nervceller är långa och ju längre avstånd desto svagare elektrisk impuls. Signalen behöver förstärkas. I axonet finns spänningskänsliga natriumkanaler med ungefär samma funktion som en kompass och en magnet. När kanalen känner av spänningsförändringen och tröskelvärdet passeras öppnar den sig och Natrium strömmar in. En vågrörelse uppstår enligt principen allt eller inget. Impulsen förs vidare som en dominoeffekt med en hastighet av ca 1 m/s. I princip kan rörelsen ske åt vilket håll som helst. Men 16 portarna har två funktioner de kan öppnas och stängas. Öppningsfunktionen är snabbare än stängningsfunktionen(blocking particle). Detta gör att i realiteten går signalen endast åt ett håll. Aktionspotential. Na+ spänningskänsliga kanaler öppnas elektrisk impuls förs vidare Na+ När natrium strömmar in sker en spänningsförändring. Myelinskikt accelererar nervimpulsen skickar meddelande om elektriska spänningsförändringar med ljusets hastighet. Sker dock stötvis ger en effektiv hastighet på 500m/s. Smärtimpulser kommer före förståelsen av smärtan p.g.a. längre väg. Reflexen att dra undan en bränd hand regleras inte av hjärnan utan direkt av en muskelreflex. I slutänden av axonet ,synapsen sitter spänningskänsliga kanaler för Ca2+. När Kalcium strömmar in frigörs transmittorsubstans acetylkolin. Acetylkolin öppnar natriumkanaler i nästa nervcell och impulsen kan gå vidare. Den kemiska signalen omvandlas till elektrokemisk signal i nervcellen. Signaler mellan nervceller sker genom en kemisk signal. När acetylkolinhalten sjunker stängs natriumporten. Acetylkoloninesteras är ett enzym som bryter ned acetylkolin. Nervceller bildas parallellt med mag och tarmkanalen i blastula. Ryggmärgen har en dorsal sensorisk del och en ventral motorisk del. 1 2 3 Sensorisk motorisk ryggmärg ryggkota 1. nervimpuls 2. Synaps(vidare till hjärna) 3. synaps 4. Nervimpuls till muskel 5. Beslut kan stänga av eller accelerera nervimpulsen 4 muskelcell Sinnesorgan Receptorer fungerar i princip på samma sätt som nervceller. Receptorn ger en aktionspotential som förs vidare till hjärnan för tolkning. Olika typer av receptorer: exteroreceptor(utsidan) interoreceptor (inre) mekaniska kemiska elektromagnetiska termiska smärta nociceptor Receptorerna skall svara på adekvat stimuli. Stimuli: jonkanaler öppnas, om tröskelvärdet överstigs öppnas spänningskänsliga kanaler, leder till aktionspotential en depolarisering, spänningskänsliga kanaler för Ca2+ öppnas kalcium strömmar in 17 och frigör transmittorsubstans till nästa nevron och öppnar natrium portar, transmittorsubstans bryts ned av esteras(enzym). Mekaniska receptorer: reagerar på formförändring, tryck, beröring och töjning. Fasisk i vila adapteras snabbt, vänjer sig fort. T.ex. fasiska muskelreceptorer som uppfattar formförändring och tar emot information kopplad till sträckreflexen som skydd mot allt för kraftig muskelanvändning Tonisk ständigt aktiva, adapteras ej främst i muskler, senor och leder. Ledkapselreceptorer ger information om vinklar och läge, toniska ständig reformation. Känsel hudsinnesceller interagerar med ledkapselreceptorer. Dendriter reagerar på lätt beröring. Pancini regerar på djupare tryck. Inre receptorer t.ex. för att upprätthålla blod och tarmtryck. Hårceller har utskott sk silier som kan böjas. T.ex. sidolinjesystemet hos benfiskar som känner av tryckförändringar. Inre sidolinjesystemet människans motsvarighet till balansorgan är de tre båggångarna i innerörat. De tre båggångarna svara mot tre dimensioner. I slutet finns uppsvällningar med hårceller omslutna av cupula. Båggångarna är fyllda med endolymfa och känner av lägesförändringar. Endolymfan har en viss tröghet och känner av acceleration och retardation. Hinnsäckar, runda innehåller kalkpartiklar som trycker mot hårsäcken känner av linjär rörelse, ovala talar om statiskt läge. Sinnesceller är färdigutvecklade i barnaåren men hjärnan måste tränas att tolka intrycken. Örat: hårceller svarar mot stimuli. Ljudet förstärks på sin väg genom ytteröra, yttre hörselgång, trumhinna, hammare, stigbygel, städ till ovala fönstret. I hörselsnäckan sätts lymfa i rörelse(svaj) och förs ut genom runda fönstret. I snäckgången finns tre parallella gångar: övre(in), hinnsäcken och nedre(ut). Basilarmembran sätts i rörelse, hårceller böjs av och jonkanaler öppnas. Olika längd på fibrer i basilarmembranet svarar mot olika frekvenser. En receptorpotential transporteras till en nevron för vidare transport till hjärna och bearbetning. Större volym gör att mer lymfa sätts i rörelse. Kräftdjur och vissa spindlar och insekter har hörselorgan. Syrsor och gräshoppor har hörselorgan på frambenen. Nattfjärilar skyddar sig mot fladdermössens pipljud. De har hörselorgan som känner av ultrafrekventa ljud. De söker sig bort från ljudet vid vissa frekvenser faller den som död ned mot marken. Balansorgan hos ryggradslösa djur innehåller små gruspartiklar. Partiklarnas läge uppfattas av receptorer som förser hjärnan med information om kroppens position. Kemisk reception: olika sorters molekyler ger upphov till retning. Molekylerna bör vara lösliga. Lukthjärnan fungerar mycket dåligt hos människan medan den är mycket viktig hos de övriga däggdjuren. Luktreceptorer står i direktkontakt med hjärnan utan att passera via nevroner. Om det finns ca 50 baslukter har vi receptorer för ca 7 bl. mysk, blomster, kamfer, stickande och svett. Dessa kombineras sedan på tusentals olika sätt. Leddjur har utskott med luktorgan t.ex. pedipalper, nattfjärilar känner av feromoner. Laxfiskar hittar tillbaka till lekplatser med hjälp av lukt. Ormar överför lukt molekyler med hjälp av tungan till ett speciellt luktorgan i gommen. Flugor har sina luktorgan på benen därför är de sådana smittspridare. Elektromagnetiska receptorer (ljuskänsliga) infraröda hos ormar hajar kan känna av muskelaktivitet hos ett byte näbbdjuret har elektromagnetiska receptorer på näbben flyttfåglar och valar kan känna av jordmagnetism fotoreception ger en kemisk reaktion som svar på att rhodopsin absorberat elektromagnetisk strålning i området 400-800nanometer fotoreceptorer kan finnas spridda på huden hos maskar någon form av fotoreception kan finnas på flera ställen, många olika beteenden är kopplade till fotoreception 18 Ögon Bägarögon hos virvelmaskar ser endast skillnad på ljus och mörker ger möjlighet att styra bort från ljus finns även hos maneter, sjöstjärnor och daggmask. Enkla lins ögon med fast skärpedjup hos spindlar och vissa havsborstmaskar. Flera med olika skärpedjup. Facettögonen hos insekter består av omatidier de har sämre upplösning men större känslighet människa ca 24 bilder/sek mot insektens 300 bilder /sek. Vissa insekter kan se planpolariserat ljus. Bin ser UV-ljus. Mänskliga ögat senhinna glaskropp åderhinna förser ögat med syre och näring iris gula fläcken bara tappar bra upplösning men ljussvaga pupill blinda fläcken hornhinna näthinna muskelceller lins Ackommodation ställa in linsen för seende på nära håll innebär att muskeln är spänd. Linsen är sfärisk. När muskeln är avslappnad är fokus inställt på långt avstånd. Tre olika sorters stavar för olika våglängder. Ger färgseende och bra upplösning men är ljussvaga. Stavar är ljuskänsliga men ger ej färgseende. Inkommande ljus ger signal till flera typer av celler en förstärkning sker vilket ger större skärpa. Bläckfiskens öga relativt avancerat har t.ex. ingen blind fläck. Termiska receptorer är fria nervändar i huden olika köldreceptorer för olika intervall uppfattar förändringar inom 0,004/sek 15-35 värmekänsliga receptorer inom intervallet 35-45 uppfattar förändringar 0,001/sek termiska receptorer saknar myelinskidor. Intervallet över 45 grader uppfattas av köld och smärtreceptorer. Smärtreceptorer reagerar på olika stimuli:mekanisk, kemisk och termiska. Finns på hudytan och inre organ t.ex. sträckningskänsliga receptorer på tarmen adekvata receptorer på rätta ställen. Labb nervfysiologi myelinskida dendrit K+ Na+ Ca2+ Cl- Axon hillock noder synaps Det elektriska fält som bildas i cellmembranet är ohyggligt starkt. Vilospänning kemisk jämvikt. Joner is storleksordningen Ångström. Jonkanaler ca 7 nm. Cellhuvud ca 10mikrometer Nernst ekvation E=(RT/2F)ln(C1/C2) 19 natrium jämviktspotential 60 aktionspotential 0 tröskelvärde vanligaste jämviktspot hos alla celler över cellmembran -50 Kaliums vilopotential -90 -70 refraktionspotential, hur tätt kan två likvärdiga stimuli ge två aktionspotentialer Natriumkanaler stängs fort av en sk blocking partikel. Innan blockingpartikel släpper är kanalen oöppningsbarrefraktionspotential, kan delas upp i två faser 1. Tröskelvärdet överstigs men utan att ge någon aktionspotential sk absoluta och avståndet till nästa aktionspotential sk. relativa. Lokalbedövande ämnet cylokain gör att spänningskänsliga kanaler blockeras så att smärtimpulser ej förs vidare. Instud Nervfysiologi Epilepsi behandlas med mediciner som påverkar Na+ balansen. Varför somnar man efter samlag? Vissa likheter mellan epilepsi och orgasm. Autonoma nervsystemet. Man vet inte så mycket om hur minnet fungerar. Troligtvis sker en proteinsyntes. Man kan få minnet att fungera sämre med proteinsyntes hämmande ämnen. 1. Vilken mekanism ser till att en ojämn jonfördelning upprätthålls mellan en cells utsida och dess insida? Ojämn jonfördelning. Genom aktivering av jonpumpar transporteras joner in och ut genom cellmembranet. Cellmembranet är inte permeabelt för joner. 2. Vilken jon diffunderar lättast genom ett cellmembran hos en oretad cell? Hos en oretad cell står kalium kanalerna öppna men elektrokemisk jämvikt gör att ingen större transport sker. Natrium kan ej passera. 3. Varför är en cell i allmänhet positiv på sin utsida men negativ på insidan, när den är i vila? Två motverkande krafter arbetar: elektriskt spänningsfält och kemiska krafter(utjämna koncentrationsskillnader). Tillsammans skapar de ett jämviktsförhållande:elektro-kemisk jämvikt. 4. Vad händer i en vilande cells membran när cellen retas? Na+ pumpar öppnas vilket leder till att cellens laddning förändras. En depolarisering sker(mindre skillnad mellan minus och plus).Potentialskillnaden uppfattas av spänningskänsliga natriumkanaler på axonet, om tröskelvärdet överstigs sker en aktionspotential och naportarna öpnnas enligt principen ”allt eller inget”. 5. Redogör för nervcellens olika delar. Motorisk nevron dendrit, nervcellskropp, axon, axon hillock, myelinskida, noder, synaps, muskelcell sensorisk nevron 20 synaps, axon, nervcellskropp, axon, dendriter 3 typer: sensorisk, imkopplings(inter) och motorisk nevron. 6. Redogör för synapsens byggnad. Ca2+ Na+ synapsbassäng När aktionspotentialen kommer öppnas Ca2+ portar, dessa påverkar synapsblåsorna att frigöra transmittorsubstans, t.ex. acetylkolin. Receptorer på nästa cellkropp stimuleras att öppna sina natriumkanaler. Depolariserngaktionspotential. Det är viktigt att transmittorsubstansen förstörs snabbt efter att signalen är skickad, speciella esteras(enzym) eliminerar transmittorsubstansens verkan, så att en ny signal kan skickas. Kallas refraktionspotential, den tid det tar innan nästa signal kan transporteras över synapsbassängen. 7. Hur representeras kroppsytan på hjärnbarkens sensoriska och motoriska områden? Vänster hjärnhalva behandlar höger kroppshalva. Hjärnan är uppdelad i specifika områden men grovt sett behandlas kroppens nedre delar, fötter etc. längst fram och kroppens övre delar längst bak. T.ex sitter syncentrum längst bak i hjärnan. Hjärnan saknar smärtreceptorer, huvudvärk kommer från smärtreceptorer i kraniet. 8. Beskriv det autonoma nervsystemet. Två system som verkar antagonistiskt. Sympatiska verkar positivt vid fight and flight situationer, utsöndrar noradrenalin. Parasympatiska verkar positivt på matsmältning och könsorgan etc. Parasympatiska nervsystemet verkar med acetylkolin. Nervceller = nevron fig. 44:4 sid 996 motor-nevron inter-nevron sensor-nevron En sensorisk nevron uppfattar informationinternevron i ryggmärgen kopplar om, en signal till hjärnan och eventuellt en direkt till motorisk nevron. Soma = nervcellskropp Dendriter = nervcellsutskott axon = cellsvans Axon hillock = innehåller spänningskänsliga kanaler Myelinskidor(speciellt för vertebrater)=fosfolipider, fettlager runt axon ger snabbare överföring, signalen hoppar. Myelinskidor växer till i embryonalstadiet. Ms myelinskidor förstörs. synaps = slutet på axon här kan transmittorsubstans överföras till en annan nevron. Ganglion = flera nervcellskroppar = perifera nervsystemet, koordination ofta nerver av samma typ. nuclei = nerver i centrala nervsystemet. Hjärnan. Nerv = flera dendriter som går tillsammans Synaps terminal = slutet på axon Kemisk synaps är vanligast. Men även elektrisk synaps förekommer bl. hos hummer. Vid spänningsförändring öppnas kalciumkanaler vilket frigör transmittorsubstans. Neurotransmittor måste degraderas snabbt. Speciella esteras. Neuropeptider korta peptidkedjor < 30 aminosyror. T.ex. acetylkolin, seroterin, glutamat, dopamin, adrenalin etc. Neuropeptider kan vara tvåstegs raketer med olika substans exitatoriska ger upphov till depolarisation(mot 0) eller inhibitoriska som ger upphov till hyperpolarisation(mot -90). Alla djur utom svampdjuren, porifera har nervceller och muskelceller. T.ex. nässeldjuren har tätare cellanhopning kring munnen. Virvelmaskar har cerebral ganglion men även fristående för koordination. Bukgangliekedja hos ringmaskar. Bläckfiskar som är relativt högt utvecklat ryggradslöst djur har ett förfinat öga. De kan även kommunicera genom att ändra färg och mönster mot varandra samtidigt som de utåt sett har kamouflagefärg t.ex. sandfärgat. De ryggradslösa saknar myelinskidor men kan istället ha sk giant axon, ansamling av nervtrådar för att skynda på överföring av signaler. 21 PNS = perifera nervsystemet 12 par kranialnerver: lukt, syn hörsel etc. 31 par spiralnerver som går ut från ryggraden med två uppgifter. Kontrollera respons till omgivningen och upprätthålla den interna miljön, homeostas. PNS sensorisk viseral glatt muskulatur somatisk tvärstrimmig och skelett muskulatur motorisk somatisk (viljestyrt) autonoma (ej viljestyrt) sympatiska parasympatiska (antagoniserar varandra när den ena verkar motverkar den andra) stor pupill pupillen dras ihop hindrar saliv salivera öka hjärtats minska slagfrekvens slagfrekvens fig. 44.15 sid 1013 spiralnerver sakral region kranialnerv till korskotan CNS sensorisk syn tal motorisk lilla ryggmärg tidiga chordater blåsor med dorsalt nervrör Ryggmärgen skyddas av kotor yttre skiktet är ljust av myelinskidor medan det inre är mörkare nervcellskroppar. Tre stycken hinnor skyddar märg och hjärna: arachnoidea, piramater, och dura. Förlängda märgen grått i mitten vitt ytterst. Cortex(hjärnan) vitt i mitten grått yttre. Veckningen ger möjlighet till flera nervcellskroppar. Det vita i cortex är glia celler(klisterceller) med myelinskidor runt. Skapar blod-hjärnbarriär. Glia cellerna ligger som ett skydd runt kapillärerna i hjärnan och förhindra skadliga ämnen att nå hjärnan. Hjärnan är primärt underhållen med syre och näringsämnen. Cerebrospinalvätska finns i ryggmärg och ventriklar innanför hjärnhinnorna. Fig. 44:17 sid 1015 Framhjärna, mitthjärna, bakhjärna och ryggmärg Framhjärnan det vi i dagligt tal kallar hjärna centrum för inkommande information uppdelas i stor och mellan hjärna. Mellan hjärnan trygghet och känslor, talamus centrum för omkoppling av inkommande sensorisk signal till rätt del av hjärnan, hypotalamus själen och jämvikt samt den biologiska klockan i tallkottskörteln. Storhjärnan primära lukt hjärnan hos däggdjur ,styrorgan för hela nervsystemet Bakhjärna förlängda märgen basala egenskaper homeostas och autonoma. Lillhjärnan koordinationsförmåga 22 Mitthjärnan synhjärna hos lägre vertebrater t.o.m. fåglar hos oss sitter syncentrum i bakre delen av cortex. Instuderingsfrågor Sinnesorgan nevsystem blåa häftet sid 44 33. Vad består ett sinnesorgan av? Specialiserade receptorer som kan motta adekvat information. Kan vara, yttre eller inre. Mekaniska, termiska, fotoelektriska, kemiska eller smärtreceptorer. 34. Vad har sinnesorgan för funktion? Att överföra adekvat information för vidare behandling i hjärnan. 35. Vilka olika typer av retningar påverkar de olika receptorerna? Mekaniska: tryck, beröring, ljud. Termiska: temperaturförändringar, olika för köld och värme. Fotoelektriska: ljus. Kemiska: t.ex lukt och smak. Smärtreceptorer: nociceptorreagerar på flera olika stimuli, extrem temperatur, tryck eller speciella kemikalier. 36. Vilken typ av ljuskänsliga(ögon) organ finns hos olika djurgrupper? Spindlar har enkla linsögon med olika fixeringspunkt, kallas punktögon. Insekter har facettögon, omatidier, många samverkande ljusreceptorer stor känslighet mindre bra upplösning. Vissa insekter t.ex bin ser andra spektrum UV, andra insekter kan se planpolariserat ljus. Virvelmaskar har enkla bägarögon med vilka de kan avgöra varifrån ljus kommer. Liknande system finns hos sjöstjärnor. Bläckfiskar har ett relativt avancerat linsöga som bl a saknar den blinda fläcken. Fåglar har linsögon med extremt bra skärpa, kan även känna av jordmagnetism. Valar känner också av jordmagnetism. Vissa ormar har fotoreceptorer för infrarött. Hajar kan känna av muskelaktivitet hos ett byte. 37. Vad finns det för förhållande mellan sinnesorgan och nervsystem? Sinnesförnimmelser måste tolkas i olika delar av hjärnan. Stimuli från sinnesorgan förs till hjärnan för tolkning.Vissa inkommande signaler har prioritet, kranialnerver lukt, syn hörsel t.ex. Luktreceptorer står i direktkontakt med hjärnan. 38. Vad är ett nervsystem? En ansamling av nerver som samverkar. 39. Vad finns det för typer av nervsystem hos olika djurgrupper? Nervnät hos nässeldjur, radialnerver med central nervring hos tagghudingar, plattmaskar har två längsgående nerv kedjor och mindre cephalisation framtill, annelider har bukgangliekedja och mindre cephalisation, insekter utökad cephalisation och bukganglie kedja. Mindre segmenterad och mer centrerad jmg med annelider. Hos ryggradsdjuren ligger nevkedjan eller nervröret dorsalt och cephalisationen kan nu kallas hjärna. Högt utvecklade har flera olika system t.ex människans perifera(PNS) och centrala (CNS)nervsystem . 40. Vad är motoriska och sensoriska neuroner? Sensoriska för information till PNS och CNS medan motoriska för information ut från desamma. De ser lite olika ut: motoriska har nervkropp(soma) i ena änden och synaps i andra medan sensoriska har soma på mitten. 41. Vad är gliaceller? Gliaceller(vita klisterceller) är nervceller(specifika) i hjärnan omgivna av myelin, de ger en skyddande blodbarriär runt hjärnan. Glia cellerna ligger som ett skydd runt kapillärerna i hjärnan och förhindra skadliga ämnen att nå hjärnan. 42. Vad är en nerv? En cell med förmåga att överföra information. 43. Vad är cephalisering? Ansamling av nerver företrädesvis i huvudändan. 44. Vilka delar av hjärnan blir proportionellt större under evolutionen? Tre trender: framförallt blir cortex större, olika delar blir mer specialiserade, framhjärnan ökar mest i storlek(ytförstorande veck). Cirkulationssystemet Tore Hjärtat pumpar ca 100 ml per slag Transport av gaser(syre och koldioxid), näringsämnen(blodsocker), avfallsprodukter, immunförsvaret, hormoner, homeostas( rätt mängd vätska, joner, pH, hålla kroppen i jämvikt), tryck, värme. För cirkulation krävs 3 saker: pump, vätska, kärl. Slutet blodet når aldrig cellerna, cellerna badar i vävnadsvätska. Öppet hemolymf pumpas direkt till cellerna fig. 38:3 sid 822 fiskliknande 1 ventrikel = kammare och 1 atrium = förmak 23 nackdel dåligt tryck, låg fart amfibieliknande 1 ventrikel 2 atrium nackdel syresatt blandas med syrefattigt men bättre tryck än fisk kan också stänga av genomförsel av lungor. Däggdjur 2 ventriklar och 2 atrium delat i HL och VL högt tryck, syrefattigt och syrerikt blandas ej. Artär leder från hjärtat Ven till hjärtat (har ej med syresättning att göra) Vener är större och har klaffar vilket gör att blodet bara kan gå åt ett håll. Artär har glatt muskulatur och är elastiska. De flesta organ har en artär och en ven till och från organet. Undantag portavenen från tarm till levern. Det som upptas i tarmen lagras i levern. Levern har två vener och en artär. Hjärta artär arteriol kapillär venoler ven Hjärta artär lunga lungven Blod överfas plasma i princip vatten och joner, plasmaprotein(albumin pH reglering), fibrinogen(blodkoagulation) substanser som transporteras, näring, avfall och hormoner Celler övervägande röda blodkroppar eurotocyter vita blodkroppar leukocyter blodplättar trombocyter (fastnar i fibrinogenet) Hjärtat sitter centralt men sticker ut något åt vänster. Hjärtat sitter upphängt i hjärtbasen och ligger(svävar) i en hjärtsäck fylld med en glatt vätska. Hjärtsäcken fäster nedåt i diafragman. Förmaken är väldigt tunnväggiga och har liten muskelmassa pumpar mycket litet. Runt vänster kammare finns den största muskelmassan( skall jobba mest). Papillärmuskulatur sitter i kammaren sammanbunden med klaffar och förhindrar bakåtströmmning. Aortaklaffen är muskelstyrd, lungklaffen pulmoralis behöver ej muskel. De övriga två klaffarna: ven in och ven från lunga in är muskelstyrda. Hjärtslag bägge förmaken slår först sen slår kammarna. Systole = i arbete, pressar ut blod stängda klaffar Diastole = i vila klaffar öppnas blodet strömmar in kräver inget arbete av förmaken, precis innan kammaren skall slå pressar förmaken in extra tryck ca 20-30% extra. Kammarna drar ihop sig, klaffarna stängda vid tillräckligt tryck öppnas klaffarna blodet strömmar ut och klaffarna stängs. Slagfrekvens 0,1sek förmak 0,3sek kammare 0,4 sek vila Aorta är töjbar och alltid fylld. Varför slår hjärtat Tre sorters muskulatur: tvärstrimmig, glatt och hjärtmuskelceller. Hjärtmuskelcellerna är speciella de är sammanbundna med öppna cellförbindelser sk interkalerad disk. Alla hjärtmuskelceller sitter ihop och cytoplasman förbinder cellerna. Joner kan lätt förflyttas. Om man odlar en enskild cell kommer den att slå efter en tid.. Hjärtat har en spontan förmåga att skapa en aktionspotential och kräver ingen signal från hjärtat. Snabbaste spontan aktionspotentialregenerering ca 100 ggr /minut dvs snabbaste stängning. Sinusknutan sitter i höger förmak jonflödet sprids till nästa cell. Sinusknutan å sin sida styrs av sympatiska nervsystemet. 24 Bindvävsplattan separerar förmak och kammare. Ger en fördröjning och separation i de elektriska signalerna. Sinusknutan en pacemaker styr sinusknutan AV-knutan His´bunt purkinjefibrer genomströmningskanal artär arteriol kapillär bädd ventriol glatt muskulatur i början av kapillärbädd kan öppna och stänga autoreglering, pH känslig, om koldioxid surt öppna kanalerna extern autoreglering hjärna och hjärta autonoma nervsystemet reglerar blod genomströmning genom muskler kapillär saknar bindväv, tunnväggig ett cellskikt ven Celler badar i vävnadsvätska, blodet når aldrig cellerna. Kapillärbädden fungerar som blodbarriär. Små partiklar kan komma igenom men ej stora proteiner. Kapillär tot längd ca 1 mm Vävnadsvätska(plasma - stora proteiner) diameter som en röd blodkropp 25 35 15 blod nettoutflöde 10mm 25 lågt tryck nettoinflöde ca 10 mm ven artär 3 skäl att blodet fortsätter genom ven till hjärta trots lågt tryck: 1. muskelpump i vener. 2. andningspumpen ger undertryck och suger blod mot bukhålan. 3. pulspumpning, artär ligger bredvid ven, när artären rör sig förstärks pumpeffekten. Överskott av vävnadsvätska(ca 1-2 liter/dygn) måste sugas ut. Genom diffusion sker överföring till lymfkärl med ungefär samma pumpsystem som vener. Tappas i venen vid axlarna. 25 Blodtryck Övertrycket visar hur hårt hjärtat slår. Kammarvolym ca 110 ml men i vila pumpar hjärtat ca 70 ml. 5 liter / minut = 70slag /minut 70 ml/slag Sympatiska nervsystemet frisläpper noradrenalin t.ex. vid rädsla ökar hjärtats slagfrekvens, varje hjärtmuskelcell drar ihop sig mer och mer. Parasympatiska frisläpper acetylkolin hjärtats frekvens sjunker och celler slutar dra ihop sig. övertryck systole undre tryck diastole Lätt att få blodet att strömma i horisontellt läge. När man reser sig uppstår blodtrycksfall i huvud. Sympatiska nervsystemet kompenserar blixtsnabbt och höjer puls och tryck. Sk ortostatisk reflex. Sensorer vid halsartär och aortabågen. Blodtrycksreglerande centrum i förlängda märgen kopplar till sympatiska. Diastole trycket är ett mått på elasticitet i kärl. Åldersförändringar ger sämre elasticitet högre diastoliskt tryck. Vid arbete. Kemiska receptorer på samma ställen som trycksensorerna. Känner av pH, surt om CO2. Leder till högre tryck och puls efter ett tag återställs pH och parasympatiska sätter igång att bromsa. Ett mått på bra kondition då tryck och puls snabbt återställs till viloläge. EKG= elektrocardiacgraf. Summa effekter av hjärtats elektriska aktivitet mäts genom potentialskillnader direkt på huden. Ger information om: hjärtfrekvens, hjärtrytm, extra slag(aretmi beror på att hjärtat är lättretligt men blir okänsligare med åldern), blockering av impuls och hjärtmuskelskada(infarkt). EKG 1. sinusknutan 2. hjärtslag 3. återhämtningsfas 1 2 3 Instud cirkulation 1. Från vilken punkt initieras hjärtats aktivitet? Sinusknutan i höger förmak, hjärtmuskelceller har öppna cellförbindelser sk gap junktion. 2. Hur inverkar bindvävsväggen mellan förmak och kammare på hur hjärtats kontraktion genomförs? Separerar förmak och kammare och ger en elektrisk fördröjning, först slår förmak sen kammare. 3. Är retledningssystemet en sorts nerver? Nej inga nerver men påminner i funktion, hjärtmuskelcellerna står i förbindelse med varandra, joner kan lätt förflyttas vilket ger en spontan aktionspotential. I Hisbunt finns specialiserade muskelceller med förmåga att föra signalen vidare snabbt alla hjärtmuskelceller kan föra signal vidare. 4. Från vilken plats på ett hjärta startar kammarkontraktionen? Längst ned i hjärtspetsen. 5. Vad kallas hjärtats kontraktionsfas och dess avslappningsfas? Systole resp diastole. Gäller endast kamrarna. 1. Blod rinner in i förmak och kamrarna, 2. Förmaken slår och pressar in extra tryck i kammrar, 3. Kammrar slår och klaffar stängs,4 avslappningsfas blod rinner in i hjärtat. 6. Hur är blodplasma sammansatt? Vad är skillnaden mot blodserum? Blodplasma är vatten, joner, proteiner, fibrinogen, hormoner och näringsämnen. Blodserum är plasma men utan fibrinogen. 7. Vilka celler finns i blod? Hur många celler av varje sort finns per mm2 blod? Mest röda mindre vita och blodplättar. 8. Vilka celler är av betydelse för blodkoagulationen? Endotelceller runt blodkärl frisläpper enzym t.ex. vid en skada dessa aktiverar fibrinogen så att fibrintrådar bildas, blodplättar samt och blodkroppar fastnar och bildar en skyddande hinna. Processen är mycket komplicerad, vill inte ha oönskad koagulation, ca 10-12 faktorer som styr. 9. Vilket vitamin är nödvändigt för en fungerande blodkoagualtion? Vitamin K, kalcium är också viktigt. 10. Beskriv kroppens lymfkärlssystem. Överskott av vävnadsvätska 1-2 liter /dygn sugs genom lymfkärlssystem med samma pumpsystem som vener och tappas i hålvenen vid axeln eller 26 hjärtvenen. Lymfvätskan filtreras i lymfkörtlar genom en bädd av vita blodkroppar. Vid en infektion fylls vävnadsvätskan av antigener, vita blodkroppar frigörs via blodet och söker upp rätt organ där infektionen finns. 11. Vilka uppgifter har lymfkärlssystemet? Ta hand om överskott av vävnadsvätska, fett från tarm till blodsystem samt transport av vita blodkroppar. Vid elefantias hindras transport av vävnadsvätska av parasiter. 12. Hur pumpas lymfan i systemet? Med samma pumpsystem som ven pumpar. 1. Muskler trycker på vener och lymfkärl, klaffar gör att transport endast kan ske i en riktning. 2.artärpump.3.andningspumpger undertryck i bukhålan. Digestion och näringslära Aija s 796-800 översiktligt 801-808 centralt kolla speciellt bildtexter 809-816 översiktligt repetera kap 5 sid 63-74 läs igenom lab om energisomsättning kap 36 sid 785-788 Ex på vanliga frågor en biologilärare ställs inför: matsmältning, bantning, näringslära, mat och träning, kost-tillskott, steroider, vegetarism, speciell kost, droger. Def vegetarian: ej kött, fisk, ägg lakto-ovo ej kött och fisk men ägg veganer inget animaliskt svårdefinierat extrem kost kräver mkt god kännedom i näringslära risk för energibrist, B12 brist mkt ovanligt mättnadskänsla kan orsakas av em mängd faktorer: högt blodsocker, fet mat tar längre tid att bryta ned. Psykologiskt påverkbar. Skillnad mellan aptit och hunger. Råttförsök visar att råttor äter mer av ”smaskig mat” än pellets! Vår föda består till största delen av makromolekyler som måste brytas ned i mindre beståndsdelar innan absorbtion kan ske. Kolhydrater -glukos bygger upp stärkelsekedjor medan -glukos bygger upp cellulosa. Polysackarider måste brytas ned till monosackarider innan vi kan tillgodogöra oss dem. Disackarider monosackarider maltos glukos + glukos laktos glukos + galaktos sackaros glukos + fruktos Fetter makromolekyler triglycerider= glycerol + 3 fettsyror mättat fett saknar dubbelbindningar omättat dubbelbindningar energirikare men härsknar snabbare fettsyror binds med esterbindning måste brytas ned till di eller monoglycerider Proteiner makromolekyler uppbyggda av 20 olika aminosyror essentiella eller icke essentiella(vi kan tillverka dem själva) måste brytas ned till aminosyror eller diaminsyror nedbrytningen av själva aminosyran sker i cellen. Nedbrytningen börjar i munnen: mekanisk sönderdelning samt insalivering med amylas. Mage: surt pH 2 enda enzym som kan verka är pepsin som bryter ned proteiner till peptidkedjor. Tunntarm och tjocktarm: ytterligare enzymer, kraftigt veckade ökar absorberande yta. Hastigheten på absorbtion är proportionell mot ytan. Biorgan som spottkörtlar, lever, gallblåsa, bukspottkörtel bidrar med olika enzymer. 27 Tarmslemhinnan i magsäcken består av tubliknande cellanhopningar med tre typer av celler 1. slembägar celler, mucus cells 2. chief cells, huvud celler bildar ett förstadium till pepsin sk pepsinogen 3. paritelceller producerar saltsyra Skyddsmekanism slemmet är basiskt, saltsyra produceras när det behövs. Saltsyran aktiverar pepsinogen till pepsin. Omsättningen av tarmhinneceller är mkt stor. Tunntarmslemhinnan består av ytförstorande fingerliknande utskott, tarmludd som innehåller blodkärl, lymfkärl och slembägarceller. Cellmembranet på tarmluddet, kallas borstbrämet eller mikrovilli(olika namn för samma sak) är veckat och innehåller membranstyrda enzymer. Enzymatiska processer sker i lumen(hålighet) samt vid membranet. Enzymatisk matsmältning hos människor ämne kolhydrater Proteiner fett Mun, svalg, magsäck matstrupe polysackarider kortare polysackaridkedjor av amylas Pepsin protein kortare peptidkedjor tunntarmens hålighet, lumen Amylas från bukspottkörtel polysackarider maltos o andra disackarider Trypsin, chymatrypsin från bukspottkörtel mindre polypeptider m. fl gallsalter emulgeringsmedel lipas från bukspottsk. Triglycerider monoglycerider + 2 fettsyror tunntarmens cellmembran maltas monosackarider peptidaser tri och dipetider aminosyror 28 Monoglycerider + 2 fettsyror är fettlösliga och kan lätt absorberas, kräver inget membranbundet system. Aminosyror och monosackarider är vattenlösliga kräver transportsystem(blod) Instuderingsfrågor till digestion och näringslära 1. I vilken form upplagras energi hos djur? Vilken är den kvantitativt viktigaste formen? Energi lagras i form av glykogen i levern och i muskler, överskott lagras i form av fettvävnad. Glykogen i lever och muskler räcker ca ett dygn men i fettvävnad finns energilager som för de flesta av oss räcker i flera veckor. Dvs fett är den kvantitativt viktigaste formen av energiupplagring. 2. Vilken funktion kan vitminer ha? Ofta coenzym, ofta flera funktioner, ämnen vi ej kan tillverka själva kallas essentiella. Vattenlösliga vitaminer t.ex. B har ofta funktion som coenzym i metabolismen. Vitamin C: kollagen syntes, antioxidation, hjälper till vid avgiftning, gör att järn upptas lättare. De fettlösliga: A nattseende, antioxidant. Vitamin D stöttar absorbtion av kalcium och fosfor. Vitamin E antioxidant. Vitamin K viktigt vid blodkoagulation. 3. Vilka komponenter finns i magsaften och från vilka celler kommer de? Magsaft med hög koncentration av HCL produceras av parietalceller. Slembägarceller producerar basiskt tarmslem för att hindra magsäcken att lösa upp sig själv. Huvudceller producerar pepsinogen som aktiveras till pepsin av HCL. 4. Vad har magsaften för pH? Ca pH 2. 5. Vad innebär peristaltik? Muskelkontraktion , koordinerad vågrörelse vars uppgift är att föra ämnen framåt i tarmen. 6. Vilken funktion har trypsin? Trypsin bryter ned polypeptider till kortare kedjor. Utsöndras ur bukspottskörteln och verkar i tunntarmen. Trypsinogen aktiveras av membranbundet enzym. Viktigt att det aktiveras på rätt ställe så att den egna vävnaden inte bryts ned. 7. Hur skiljer sig stärkelse från cellulosa och varför kan bl a människor bryta ned det förra men inte det senare? Stärkelse har alfabindning(platta, raka) och cellulosa har betabindning (vridna). För att bryta ned cellulosa krävs enzymer av speciell art. Idisslare har speciella jäsningskammare i sin tarmkanal där svamporganismer och bakterier kan leva. Dessa mikroorganismer kan bryta ned cellulosa till monosackarider men även omvandla monosackarider till en mängd viktiga näringsämnen. Vi kan absorbera en liten del av cellulosa med hjälp av cellulas(enzym) bildande bakterier som finns i tjocktarmen(blindtarmen?) 8. Hur tillgår absorbtionen av vatten och olika ämnen i tarmen? Ca 90% av vattnet i födan absorberas främst i tunntarmen och slutligen i tjocktarmen. Vattnet absorberas tillsammans med det övriga näringsintaget. Fettlösliga lätta att absorbera, vattenlösliga och laddade partiklar svårare. Fördel oladdad och fettlöslig. Glukos och aminosyror oladdade och halvsmå. Proteiner kräver aktiv transport. 9. Vilka är tjocktarmens huvudsakliga funktioner? Absorbtion av vatten och salt. I tjocktarmen finns stora mängder bakterier, främst E coli som lever av organiskt material. Dessa bakterier producerar K-Vitamin men även gas som biprodukter i sin metabolism. Kroppen utvinner på detta sätt 40% av behovet av K vitamin. Kroppens överskott av salter främst kalcium och järn exkreteras i tjocktarmen. Samtidigt sker en reabsorbtion av andra salter. 10. Vilken roll spelar bukspottkörtel för digestionen? Producerar bukspott, och enzymer som verkar i tunntarmen för nedbrytning av kolhydrater, proteiner och fetter. 11. Till vilka kroppsvätskor upptas nedbrytningsprodukter av fett, protein och kolhydrater? Protein och kolhydrater transporteras av blod. Fetter sätts ihop igen utanför tamkanalen och transporteras av lymfvätska för att senare tömmas i halsvenen. 21/4 Respiration Aija sid 836-841 läs igenom förstå skillnader i anpassningar förstå motströmsprincipen 29 sid 842-848 sid 837 sid 839 lär oss koncentrera på bilderna fig. 38:16 förstå anpassningar och strategier inte hur resp. Fungerar hos fiskar etc. utan vad det innebär dvs anpassningar etc. Motströmsprincipen Viktig princip fig. 38:19 Obs kunna noga Luftfuktigheten varierar. Kall luft t.ex. är torr. För effektiv lungfunktion bör luft i lungorna vara varm och fuktig. Gasomsättning uttrycks i tryck. Totaltryck är summan av alla partialtryck. Mäts o mm/hg eller pascal. 1 mm/hg= 0,138 kpa 1kpa=7,5mm /hg normaltryck är 760mm/hg vid havsytan. När vi andas in luft är totaltrycket detsamma under hela transporten däremot ändras partialtrycken. Syretrycket ökar medan de andra ämnenas partialtryck sjunker. Stora djur har stort syrebehov vilket kräver stor diffusionsyta. Syreupptaget är proportionellt mot ytans storlek. Alveoler har ytförstorande struktur (100m2 tennisplan) Under transporten i lungan sker inget gasutbyte förrän bronkeolerna (bronkernas förgreningar till tunna tuber) passerats. Vid alveolklasarna sker själva gasutbytet. Effektivt! 1. Tunnväggigt ett cell-lager(gasutbyte är en långsam process) 2. ytförstorande struktur, många små bubblor 3. nära till kapillärer (1 celllager-alveolvägg-kort transportsträcka-1celllager-kapillär) 4. drivkraften är koncentrationsskillnaden Vid hög höjd sjunker totaltrycket och det blir svårare att bibehålla koncentrationsskillnaden. På 5000 meters höjd ligger totaltrycket på 400mm/hg. Det blir svårare att tillgodose diffusionen, hjärtat måste pumpa snabbare. Anpassning : det bildas fler röda blodkroppar som långsamt försvinner på lägre höjd vilket kan utnyttjas av idrottsmän. Fig. 38:25 tryckförändringar alveolerna 104 mm/hg artärer 104 mm/hg vävnader syreupptagning och CO2 avges ven 40 mm/hg Syrefattigt syrerikt är ett relativt begrepp. Vid varje varv i blodomloppet upptas bara en del av syret resp avges CO2. CO2 betydligt mindre skillnad i partialtryck. 45mm/hg i venen och 40mm/hg i artären. Syre löses sämre i vatten men bättre i rent kallt vatten än varmt smutsigt vatten. Den mängd syre som löses i blodet kan bortses ifrån. Proteinet Hemoglobin består av 4 peptidkedjor, 2 alfa och 2beta. I varje peptidkedja finns en hemgrupp(ej peptid) med en järnjon i mitten. 1 hemoglobin4 hemgrupper4O2. 1mmol(millimol)hemoglobin 1mmol O2 22,4 ml O2 (molvol för ideala gaser 22,4) Hur många mmol syre per 100ml? Homo: 0.9 mmol hemoglobin/100mmol blod syrgaskapacitet 0,922,4=20,2 vol% hemoglobinbundet O2. mängden löst syre i blodet är0,3vol% I stort sett allt syre som transporteras är bundet till hemoglobin. I vila används endsat en del av syret en liten mängd kan lagras i muskler ca 13%. Vilket gör att vid arbete finns en liten reserv. Överskott av CO2 måste transporteras bort. Precis som för syre löses en mindre mängd i vätskan men den är så liten att man kan bortse från den. 30 Koldioxidtransport 1. 25% binds till hemoglobin men ej på samma ställe som O2. Bägge kan bindas samtidigt. Kolmonoxid binder däremot till samma ställe som syre och konkurrerar. 2. 60% av CO2 binds som bikarbonat HCO3röd blodkropp kapillär cell CO2 KA CO2+H2OH2CO3 KA=kolsyra anhydras H2CO3HCO3- +H+ katalyserar bildandet av kolsyra kolsyra sönderfaller spontant CLtill bikarbonat och vätejoner Bildningen av H+ är pH sänkande, kroppens pH-tolerans är snäv blodet måste buffras. Hemoglobin fungerar som buffert. Aminosyrorna i hemoglobin kan avge eller ta upp H+ och får buffertverkan. Men bikarbonaten ökar ju ständigt i de röda blodkropparna och tenderar att lämna. HCO3- är en jon och kan inte lämna utan att det sker en laddningsförändring i blodkroppen. CL- fungerar som motjon. Hemoglobins funktion: transport av O2, CO2 samt buffert. Motsvarande process sker i lungan men åt andra hållet. Enzymet KA katalyserar sönderdelning av kolsyra till vatten och CO2. Hemoglobinet tar och ger H+. När koncentrationen av kolsyra sjunker förs bikarbonat från plasma in i röda blodkropparna. Cl fungerar som motjon. röd blodkropp alveol CO2 kapillär KA H2CO3 H2O + CO2 HCO3- +H+ H2CO3 CLHCO3Allosterisk reglering förändring i den 3-dimensionella strukturen. Reglering av syrebindning till hemoglobin. Det finns fyra bindningsställen men alla binder inte lika bra. När en syre molekyl binder till en hemgrupp sker en förändring av strukturen så att nästa hemgrupp blir mer mottaglig. När CO2 binder till hemoglobinet blir det svårare för syret att binda. Ju mer CO2 som produceras desto mer O2 frigörs till cellerna. I lungan släpper CO2 och O2 binder lättare. I vävnaden binder CO2 och O2 frigörs lättare. Även bildandet av H+ knuffar loss syre. Koldioxid reglerar syreupptaget på ytterligare ett sätt. I förlängda märgen finns CO2 receptorer som ökar andningsfrekvensen vid ökande CO2 koncentrationer. 31 Lab: energiomsättningen kan mätas genom förbränningen av syre. Cykel+puls Hur mycket måste pulsen öka för att utföra ett standardiserat arbete. En vältränad person kan utföra arbetet med lägre hjärtfrekvens. Men mätvärdena är relativa. De beror mycket på vilken maxpuls personen har. Instuderingsfrågor Respiration 1. På vilka olika sätt tar olika slags djur in syre? Svampdjur, genom hela organismen. Maskar, direkt genom huden. Fiskar, musslor och kräftdjur, gälar. Insekter, trakeer. Spindlar, boklungor. Groddjur, lungor och hud. Kräldjur, fåglar och däggdjur, lungor. 2. På vilka olika sätt kan den rytmiska andningens frekvens påverkas? Hyperventilation(viljestyrd) lurar CO2receptorer. Arbete leder till höjd frekvens. CO2 produktionen triggar O2 intaget. Lågt lufttryck ökar andningsfrekvensen. 3. Hur kan syre tas upp av blodet som passerar alveolerna? Genom diffusion p.g.a. koncentrationskillnader, tunnväggiga kärl(nära till kapillärer) med ytförstorande struktur. 4. Hur binds O2, CO2 resp CO till hemoglobin? O2 binds till hemgrupper 4 st per röd blodkropp- CO binds till samma ställe och konkurrerar. CO2 binds, också till hemoglobin men annat ställe, genom bildandet av kolsyra under inverkan av katalysatorn KA men sönderfaller snabbt till bikarbonat. 5. Hur påverkas syrets bindning till hemoglobin av blodets CO2-halt? Ju högre CO2 halt desto sämre binder syre till hemoglobin. Positivt, ökad förbränning ger mer CO2 , mer CO2 frigör mer O2. 6. På vilka tre sätt transporteras CO2 i blodet? Som bikarbonat i plasman(majoritet), som kolsyra i hemoglobinet och i löst form i blodet. 7. Hur fungerar karboanhydras? Karboanhydras finns i de röda blodkropparna och katalyserar bildandet av kolsyra i hemoglobin, kolsyra sönderfaller till bikarbonat. Detta sker i kapillärerna motsatt funktion i alveolerna. CO2 +H2OKAH2CO3 H2CO3 HCO3- +H+ 8. Hur buffras blodet? Vad har blodet normalt för pH? Blodet buffras av aminosyrorna i hemoglobin. Kan uppta eller avge H+. Normalt pH för blod är 7,4. Viktigt med konstant pH. 9. Vad menas med andningsoganens ”döda rum”? Den del i lungan där inget gasutbyte sker. 22/4 Endokrinologi Barbara kap 41 sid 912-922 kursivt sid 923-936 viktigt kap 42 sid 950-953 Hormoner kommunicerar mellan olika organ på liknande sätt som radiovågor som sänds ut överallt men endast de med rätt inställd våglängd kan mottaga signalen. Cellen kan ej skilja på nevrosignal eller hormonsignal den reagerar på stimuli. Hormonet binder dock bara där det finns receptorer. Fettlösliga hormoner steroider, tyroxin intracellulär receptor kan lätt passera membran Vattenlösliga hormoner peptider, protein, aminer(t.ex. adrenalin) receptorer på plasmamembranet om blodsockerhalten sjunker påverkas cell cytoplasma kärna H/R MRNA hormon H glukagon levern att utsöndra glukos H protein Hormonet binder till en specifik del av DNA H signalöverförings mekanism interaktion med protein second messengers 32 transkription sker MRNA tillverkar protein i cytoplasman t.ex. testosteron(hormon) muskelcell MRNA myosin(protein) förändring av genutryck långsam process enzymaktivering glukogen cell glukos Hormonet kan ej själv passera membranet binder till receptor på membranet second messenger aktiverar enzym metabola förändringar på/av sker snabbt Endokrina organ bildar hormoner men de måste få en signal: nervstimulering hormonell stimulering metabolisk stimulering t.ex. blodsockret sjunker och utlöser en signal 929 endokrina organ Sköldkörteln (thyroid) innehåller folliklar (hålrum med cell-lager) samt bisköldkörtlar. Hormonell stimulering: TSH bildas i hjärnan stimulerar follikeln att producera tyroxin. Tyroxin styr vår metabolism, reglerar förbränning och värmeproduktion. Överproduktion av tyroxin ökar metabolismen och brist sänker metabolismen. Brist kan bero på jodbrist. Symptom: ointresserad och fryser ständigt. Jod krävs för produktion av tyroxin. Vid brist sker en överväxning av körteln. TSH skickas i överflöd men tyroxin utsöndras ej. TSH utsöndrar tillväxthormon som ger tillväxten av körteln. Giftstruma: överproduktion av tyroxin. Autoimmun sjukdom beror på antikroppar. Överproduktion av TSH liknande ämnen leder till överproduktion av tyroxin. Symptom: hyperaktivitet. Tyroxin är livsnödvändigt för ämnesomsättningen. Vid embryonal tillväxt är tyroxin viktigt för bildandet av nervsystemet. Tjernobyl: lättflyktigt radioaktivt jod lagras i sköldkörteln och leder till att celler muterar. Jodtabletter inkorporerar (byter ut) radioaktivt jod. Mellan folliklar i sköldkörteln finns små celler som utsöndrar kalcitomin som reglerar kalciumomsättningen, sänker kalciumhalten. Kalcitomins uppgift är att försöka skydda skelettet. Mer Ca skelettet (vid överskott) Bisköldkörteln (parathyroid) Producerar PTH som ökar kalciumhalten, ökar upptaget från tarmen. Kan också öka upptaget från primärurin och i sista hand från skelettet. Rätt kalciumnivå viktigt för nerver och blodkoagulering. Kalcitomin + PTH reglerar tillsammans kalciumnivån Styrs av metaboliska signaler från kalcium själv. Vitamin D hjälper både PTH och kalcitomin. Vitamin D finns i mjölk och kött. Bukspottkörtel (pancreas) 95 % av körtelmassan exokrina - matsmältningsenzym. Endokrina - Langerhanska öarna I motsats till follikel är Langerhanska öarna massiva klot fyllda med celler av två typer. Alfaceller producerar glukagon. Betaceller producerar insulin. Insulin ökar glukosupptaget i muskler och fettvävnad samt stimulerar glykogenproduktion i muskler och lever. För högt insulin 33 höjer blodsocker sänker blodsocker glukagon 2 typer av diabetes för lågt 1. Ungdomsdiabetes, autoimmun sjukdom, betaceller angrips av kroppens immunförsvar. 2.åldersdiabetes, betaceller finns kvar men hormonsvaret är trögare och lägre. Det behövs mer insulin för att stimulera glukosupptaget, insulin resistans. Bantning ger viss effekt. 34 Binjurarna (adrenalis) MÄRG(medulla) producerar adrenalin BARK(cortex) Märg produktion av adrealin=ephinedrine. Ex på nervstimulering, vid plötslig rädsla sker i ryggmärgen av sympatiska nervsystemet. 1. ökar hjärtverksamheten 2. ökad lungverksamhet 3. ökar blodgenomströmningen i muskulaturen ”fight and flight” 4. Bryter ned muskelcellers glukogenförråd så att glukos frisläpps 5. sänker blodgenomströmningen i mag och tarmkanalen. Bark producerar steroidhormoner, små varianter av kolesterol Hormonell styrning från hjärnan 1. glykokortikosteroider som höjer glukonogenas, kortison undertrycker immunsystemet och hämmar celldelning. Används vid eksembehandling, minskar vätskeansamlingar. Bieffekt huden förtunnas, sämre immunförsvar. 2. mineralkortikoider aldosteron, vatten och saltbalans(metabolisk styrning) 3. androgenor, testosteron som eg Ej är viktigt för män då tillräcklig produktion sker i testikeln, viktigare för kvinnor då tetosteron styr sexlusten. Gonader (könskörtlar) kvinnor män östrogen - äggfollikler testosteron progesteron - gulkropp bildas i testiklar, sekundär effekt: skägg, mörk röst etc. implantation av befruktandet ägg i livmodern och bildandet av moderkakan korionogonadotropin hCG det ämne man söker vid gravtest Både manliga och kvinnliga könshormoner styrs från hjärnan. p-piller: hjärnan får signalhormon att könshormonhalten är tillräcklig. Hjärnan luras med resultat att ägget ej mognar. Anabola steroider, fungerar på samma sätt. Hjärnan luras att testosteronhalten är tillräcklig. - Huvud + signalhormon hormonproduktion Melatonin styr dygnsrytmen, bildas i tallkottskörteln(pineal) som sitter djupt i hjärnan men är känslig för ljusstimulering via synnerven. Melatonin utsöndras vid brist på ljusstimulering, förskjuter dygnsrytmen. Ev finns andra ljuskänsliga områden t.ex. i knävecket. Nattaktiva djur har också förhöjd melatoninhalt på natten.!! 35 Med ljusterapi kan melatoninhalten undertryckas. Melatonin påverkar limbiska systemet, centrum för vårt känsloliv. Hypofysen sitter under hypotalamus baklob framlob neurohypofys samling nervceller adenohypofys består av en mängd körtelceller som producerar styrande hormoner blodkärl producerar 2 hormoner ADH vasopressin motverkar urinbildning konc urin sängvätare saknar tillräckligt ADH Oxytocin livmodersammandragande mjölkkörtelprod styrande hormoner TSH sköldkörtel ACTH bark i binjure LH könskörtlar FSH könskörtlar - Hypotalamus + TRH - Hypofys + TSH körtel tyroxin negativ feedback ( äv p-piller och anabola steroider) Tillväxthormoner, GH och prolaktin produceras av andra celler i framloben av hypofysen. Hypotalamus GHIH balanserande + utsöndrar stimulerande GHRH Hypofys GH/prolaktin/msH 36 Instudfrågor endokrina organ 1. Likheter och olikheter mellan hormon och transmittorer. Bägge skickar en signal, stimuli. Transmittorsubstans överför information mellan nervceller medan hormoner stimulerar ett organ eller celler att producera proteiner eller anta en egenskap( t.ex. släppa in mer vatten). Hormoner överförs via blodet medan transmittorsubstans kan överföras blodlöst t.ex. i vävnad. Celler kan ej skilja på nevro eller hormonsignal den reagerar på stimuli. Transmittorsubstans verkar på ett speciellt ställe/snabbt/bryts ned av esteras. Hormoner vandrar runt i blodet/fort/sköljs bort, bryts ned i levern. 2. På vilka två olika sätt kan hormoner utlösa sin verkan hos målcellerna? Fettlösliga kan passera cellmembranen och direkt binda till ett specifikt område på DNA, messenger RNA för informationen till cytoplasman som utför syntesen. Långsam process. Vattenlösliga hormoner kan ej tränga genom cellmembranen utan binder till en receptor på cellmembranet informationen förs in i cellen av second messenger ock aktiverar direkt ett enzym. Snabb process. 3. Vilka hormon ger en ökning av blodsockerhalten? Glukagon(viktigast) prod sker i langerhanska öarna, adrenalin i binjuremärgen och kortison i binjure barken. 4. Vilken sorts förbränning inträder om insulin saknas? Om insulin saknas kan muskler och fettvävnad ej ta upp socker och socker kan inte förbrännas. Istället förbränns fett men förbränningen är ofullständig luktar aceton. Därefter sker en förbränning av muskelvävnad. 5. Vilka hormoner bildas i binjurarna? Vilka funktioner har dessa? Adrenalin i märgen. Ökar glukoshalten och metabolismen samt drar ihop vissa blodkärl ökad blodgenomströmning i muskler men minskad blodgenomströmning i mag och tarmkanal. .Steroider i binjurebarken, steroider= kolesterolskelett. Glukokortison, ökar glukoshalten. Mineralkortison, förstärker reabsorbtionen av Na+ och ökar exkretionen av K+ i njurarna. Testosteron ökad sexlust hos kvinnor. För mycket steroider kan missuppfattas av kroppenvatten ansamlas i kroppen vanligt hos kvinnor före menstruation. 6. Hur regleras kalciumhalten i blodet? Kalcitonin från sköldkörteln sänker kalciumhalten och PTH från bisköldkörteln höjer kalciumhalten i blodet genom ökat upptag från mag och tarmkanal samt skelett. Bägge hormonerna reagerar på kalcium i blodet. Vitamin D är viktigt. 7. Nämn de två kvinnliga steroidhormonerna. Från vilka celler bildas de? Östrogen - äggfollikler progesteron - gulkropp. 8. Vad kallas det hanliga steroidhormonet? Var kan det bildas? Testosteron kan bildas i bitestiklarna (leydigceler) eller i binjurens bark(företrädesvis hos kvinnor). 9. Vilket hormon bildas i placentan vid graviditet? Korionogonadotropin(hCG) och progesteron. 10. Ett av dessa används som indikation på graviditet. Vilket? HCG, korionogonadotropin. 37 23/4 Exkretionsorgan Eric Exkretionen försiggår inom två områden, osmos och utskiljning av kvävehaltiga avfallsprodukter( skilt från digestionen). Hypertonisk lösning Isotonisk lösning Hypotonisk lösning Lösningen är saltare än cellen, lösningen har samma salthalt Lösningen mindre salt än cellen cellen skrumpnar när vatten som cellen, normaltillstånd djurceller lyserar, spricker men drivs ut ur cellen växtceller klarar sig. ex på hypotonisk effekt: om man heller kranvatten på ett skrapsår så gör det ont därför att oskyddade celler lyserar. Istället bör en isotonisk lösning användas dvs en saltlösning med samma salthalt som cellen dvs 0,9 %. I en icke isotonisk miljö måste celler skyddas och för detta finns inom djurvärlden olika system. Saltvattensbenfisk Torsk är hypotonisk i förhållande till sin miljö. Dvs den interna miljön är mindre salt jämfört med omgivningen. Torsken förlorar ständigt vatten till omgivningen detta kompenseras genom att fisken dricker saltvatten. Överskottet av salt tas om hand av speciella kloridceller vid gälarna som utsöndrar natrium och kloridjoner. Dessutom kissar de lite kvävehaltiga avfallsprodukter. Saltvattensbroskfisk Hajar behåller den interna salthalten något lägre än omgivningen. Njurarna exkreterar lite salt men främst är det rektalkörtlar som utsöndrar NaCL genom anus. Sötvattensfisk Abborre är hypertonisk i förhållande till sin miljö dvs det finns mer lösta produkter inuti abborren jmf med omgivningen. Syreupptagningen sker över gälarna med motströmsprincipen(energikrävande) varvid blodet syresätts men även vatten tas upp. Sötvattensfisken måste kissa ut överintaget av vatten. Abborren kissar ut stora mängder vatten tillsammans med utspädd urin. För att bibehålla jonbalansen tas natrium och klorid joner upp vid gälarna. Lax som lever i både söt och saltvatten måste justera sin salt och vattenbalans hormonellt. I saltvatten dricker de saltvatten och exkreterar överskottsalt från gälarna medan de i sötvatten slutar dricka vatten och tar upp joner via gälarna. Djur som kan kontrollera sin miljö kallas osmoreglerare(energikrävande). Djur med samma salthalt som omgivningen kallas osmokonfirmerare(de flesta marina evertebrater). Vissa djur måste kunna reglera sin interna miljö till flera olika externa miljöer. T.ex. sjöfåglar som måste kunna dricka havsvatten som mynnar ut på näbben. Fungerar med motströmsprincipen. Kapillärerna strömmar förbi transportepitel. Speciella ytförstorande villies sköter en aktiv transport av salter som möjliggör utsöndrande av en hypertonisk lösning. Liknande system finns hos vissa sköldpaddor(tårkanaler). Människor tål ej att dricka saltvatten. Kvävehaltiga avfallsprodukter vattenlevande varelser, de flesta av fiskarna däggdjur fåglar, reptiler ammoniak urea urinsyra mer vattenlöslig mer energi krävande De kvävehaltiga avfallsprodukterna kommer från proteiner, peptider, aminosyror, DNA och RNA. Djur som lever i vatten exkreterar ammoniak direkt. 38 Landlevande djur skulle förgifta sig själva om de producerade ammoniak, giftigt djuren skulle inte hinna få ur sig det tillräckligt fort. Istället producerar de landlevande urin eller urinsyra, mindre vatten förloras men processen är mer energikrävande. Protonefrider hos sötvattenlevande virveldjur enkelt system med flamceller med tussar av silier som rör sig inuti kroppen och får kroppsvätskan att röra sig. urinämnen ansamlas och utsöndras genom otaliga mynningar sk nephridioporer. Metanefrider hos daggmaskar De har ju slutet blodkärlsystem, i varje segment finns en metanefrid som tömmer sig i en nephridiepore. Viss reabsorbtion sker med hjälp av motströmsprincipen. Allmän filtrering och absorbtion, energikrävande men nödvändig. Daggmasken måste kissa ut 60% av sin totala kroppsvätska då hudandningen ger ett överskott på vatten. En mask i en vattenpöl dör troligen av syrebrist då syrehalten i vatten är ca 4% jmf med luftens 21%. Malphigiska kärl hos insekter. De har ju öppet blodkärlsystem. Kroppsvätskan blaskar runt med viss rotation från ett dorsalt enkamrigt hjärta och syresättningen sker via trakeer. De malphigiska kärlen består av rörliga tuber. Salt och kvävehaltiga produkter transporteras över ett transportepitel. I slutet av tarmen finns sk rektalplattor där viss reabsorbtion sker. Urinämnen och avföring kommer ut ur samma hål. Eytt effektivt system för att spara på vatten vilket är ett skäl till att insekterna blivit så framgångsrika på land. Labyrintorgan hos kräftor I ett tubliknande organ sker en viss reabsorbtion blåsan töms sedan genom en antennkörtel som mynnar strax bredvid munnen. Effektivt då vattenströmmar rör sig bakifrån och framåt. Vertebrater Hos människan renas 20% av varje hjärtslag. Från artären leder arterioler direkt till njuren, blodet renas och förs tillbaka i bakre hålvenen. Bark märg långa och korta nefroner(njurkroppar) de långa speciella för däggdjur och fåglar bäckenextra vattenbesparande, förmåga att koncentrera hypertoniskt urin(mer salt än kroppen i övrigt) Varje dygn passerar 2000 liter blod njurarna, av detta bildas ca 170 liter primärurin som koncentreras och bildar ca 2 lite urin. Primärurin består av salter, vatten, socker och kvävehaltiga baser. Blodkroppar och proteiner för stora för att passera. 39 Sid 887 bowmans kapsel proximal tubule mekanisk filtrering reabsorbering primärurin pH reglering distal tubule hypertoniskt pH reglering ansamlingsrör reabsorbtion NaCl, H2O arteriol bark mekanisk filtrering primärurin H2O NaCl NaCL yttre märg NaCl inre märg H2O (ökar av ADH) urea Henles slinga nedåtgående permeabel för H2O uppåtgående permeabel för NaCL 300 100 Bibehållen osmolaritet viktigt för osmos 1200 1200 Hormonell kontroll Hypotalamus osmoreceptoriskt centrum ger en aktionspotential under ett visst tröskelvärde till hypofysen samt utlöser törst. I hypofysens nevrodel dvs bakloben utsöndras hormonet ADH som binder till receptorn i ansamlande röret och ökar reabsorbtionen. JGA JuxtaGlumerular Apparatus kontrollerar absorbtionen i bowmans kapsel. Blodtrycks och blodvolym beroende. Om dessa ger för låg effekt frisläpps hormonet renin som påverkar angiotensinogen att kontrahera arterioler vilket leder till ökat tryck och volym. Renin-angiotensin-aldosteron systemet=RAS känner av blodtryck ADH känner av osmolaritet 3 system som kontrollerar osmolaritet, saltkoncentration, blodtryck och blodvolym gör det möjligt att klara de mest skiftande miljöer. 1. svettas mycketADH 2. diarré, eller blödande skada, risk för uttorkningRAAS 3. ANF(utsöndras från hjärtat minskar blodtryck mindre kiss 40 Lab Salt och vattenbalans Försökspersonerna dricker 10 ml vätska per kilo kroppsvikt. Vatten osmolariteten i blodet sjunker. Osmoreceptorer i hypotalamus hämmar utsöndringen av ADH minskar reabsorbtionen i ansamlingsröret i njurkroppen. Blodet utspätt mera pink Kaffe ungefär samma effekt som thé men kaffe ger större effekt på urinutsöndringen. ADH produktionen hämmas. Etanol hämmar ändå mer. Vana kaffedrickare skall se upp med uttorkning, kroppen inställd på att spara vatten. En stor del av smärtan och obehaget vid bakfylla beror på uttorkning. Koffeintabletter gav ungefär samma effekt som vatten men ger något större volym efter halva tiden. Tar en liten stund för koffeintabletterna att lösas. Hämmar ADH men inte lika mycket som kaffe. Isotonisk vätska 0,9% NaCL gav mindre utsöndring jmf med vatten. Osmoreceptorer känner ingen skillnad men den större volymen känns av andra receptorer. Hämmar ANF ökar blodtryck mera pink. kyla gav mindre effekt än vatten. Kroppen måste försvara sig mot kyla. Sympatisk enervering artriolerna drar ihop sig ökat blodtryck mer urin. Instud exkretion sid 44 blå häfte 13. Vad är urin? Kvävehaltiga avfallsprodukter? 14. Hur är protonefrider byggda och hos vilka djur förekommer de? Enkelt exkretionssystem med flamceller, med tussar av silier som rör sig och får kroppsvätskan att röra på sig. Finns hos virvelmaskar. 15. Beskriv ett metanefridiums byggnad hos en daggmask och vad som händer med urinen och dess väg genom nefridiet. Metanefridium finns i varje segment och tömmer sig genom huden i samma segment. Viss reabsorbtion. En mask måste kissa 60% av sin kroppsvolym p.g.a. överintaget av vatten vid hudandning. 16. Hur fungerar Malpigiska kärl och hos vilka djur förekommer de? Förekommer hos insekter p.g.a. öppet blodkärlsystem. Bildas urinsyra som kommer ut vid anus. Urinsyra är vattenbesparande framgångsrikt fylum. 17. Var sker koncentrationen av urinen hos djur som har malpigiska kärl? Vid slutet av tarmen finns rektalplattor och här sker en viss reabsorbtion. 18. Vilka tre delar består en njure av? Bark, märg och bäcken. 19. Vilka olika delar består en njurkropp av? Bowmankapsel, proximala tubuli, Henles slinga, distala tubuli och ansamlingsröret. 20. Var i njuren finns de flesta njurkropparna? 80% av njurkroparna finns i barken. 21. Beskriv urinens väg genom njurens till yttervärlden. Vätska upptas i tunntarm och tjocktarm genom osmosblod artärarteriolnjurebowmans kapsel proximala tubuliHenles slingadistal tubuliuppsamlingsröretnjurbäckenurinledareurinblåsaurinrörtoaletten förhoppningsvis. 22. Beskriv blodets väg runt en njurkropp. Motströmsprincipen: blodet strömmar i motsatt riktning mot urinet. 23. Hur skiljer sig människans njurkroppar, malpighiska kärl och protonefrider från metanefrider. Metanefrider tömmer sig i varje segment på daggmasken. Hos de andra sker en uppsamling före utsöndring. 41 Organens morfologi 1. Vilka speciella morfologiska anpassningar för vattenbalans finns det hos en pigghaj, en torsk och en albatross? Pigghaj har rektalplattor i anslutning till kloaken, körtlar som utsöndrar salter. Pgghajen har höga halter av urea i kroppen. Torsk har kloridceller i gälarna som utsöndrar salter. Albatrossen har saltkörtlar som mynnar på näbben. 2. Vilka delar av njuren ansvarar för produktion av primärurin och vattenabsorbtion? Primärurinen bildas i njurkapseln sk bowmans kapsel, vattenreabsorbtionen sker i poximala tubuli, på nedvägen i Henles slinga samt i samlande röret. 3. Var sker gametogenesen hos däggdjuren? I Testiklar och äggstockar. 4. Vilka delar av reproduktionsorganen kan ingå i ett nätverk som reglerar följande beteenden: a.strider mellan älghannar. B. Bobyggande hos en fågelhona? Hormoner, ett spel mellan nervösa och hormonella signaler som stimuleras av bl a ljus och uppvaktande hanar. A, älghannar testiklar. B. Fågelhonor äggstockar. 5. Hur är storhjärnebarken organiserad hos en människa? Grått utåt och vitt inåt. Det gråa är cellkroppar, ett skikt som är ca 0,5 cm tjockt, kallas barken. Det vita är myelinskidor runt axonerna kallas märg. 6. Redogör för luktorganet hos en fjäril? Stora antenner med stor yta, känner av feromoner. 7. Hur är nervsystemet organiserat hos nässeldjur och plattmaskar? Hos nässeldjuren finns inget överordnat system , dock fler nervceller runt munnen. Plattmaskar har cephalisation, ansamling av nerver i huvudet med enkla sinnesorgan. Längs kroppen går två gangliekedjor med tvärförbindelser( ser ut som en stege) för regional samordning. 8. Vilka organ innerveras av det autonoma nervsystemet? Innerveras= nervceller som styr organen. Det autonoma påverkar i princip alla interna organ. Sympatiska och parasympatiska är antagonister med uppgift att uprätthålla homeostasen. 9. Beskriv hur den nervösa informationen går när du bränner dig på spisen. Från en sensorisk receptor leds en signal till ryggmärgen, via en internevron kopplas signalen dels till hjärnan dels till en motorisk nevron som för informationen ut till muskelceller som drar undan handen. Reaktion att dra undan handen går fortare än signalen till hjärnan varför vi kan ha dragit undan handen innan vi förstått vad som hänt. Men om motoriska nevroner är upptagna med att utföra en handling som hjärnan beslutat kan detta innebära att smärtsignalen får stå på kö. Brännskada. 24/4 Reproduktion Eric Asexuell reproduktion har funnits i 3,5 miljoner år i en stabil marin miljö men nackdelen är liten anlagsvariation. Hydror, delning, knoppning. Börjar knoppas av, kan sitta fast eller bli en helt ny individ. Svampdjur, delning, fragmentering. Kräver lite energi. Kan snabbt bilda koloni. Sexuell reproduktion Större variation Sammansmältning av haploida (enkel kromosomuppsättning), honliga eller hanliga gameter. Gameter bildas i könskörtlarna sk. gonader. Gameter: äggova(stora orörliga) eller sädesceller, spermier(små rörliga) Meios: bildning av haploida gameter diploida zygoter. Mitos: vanlig celldelning. Dominans bland ”högre djur”, av sexuell reproduktion. Nackdel : måste vara av samma sort, kan vara svårt att hitta, känslig hormonell, nervös styrning. Bland havslevande cesila arter finns en stor uppfinningsrikedom hur de skall möts. De är ofta hermafroditer som både bildar spermier och ägg. Pga spermieutbyte är korsbefruktning ovanlig. Daggmaskar och snäckor är hermafroditer hela tiden. Räkor är sekventiella hermafroditer: hannar är yngre men blir med åren honor. Bland korallfiskar styr behoven. Om den äldsta hanen tas bort blir den äldsta honan hane. 42 Parthenogenes Jungfrufödsel. Kan lägga ett obefruktat ägg, meios zygot. Ägget kan genomgå mitos utan att möta en annan gamet. T.ex. finns en ödleart fig. 42:2 där alla ödlor är honor. De är kloner. Om de paras ger det fler avkommor. Efter ägglossningen blir ödlehonorna hanar. Fördel: kolonin växer till snabbt. Nackdel: alla är kloner med samma genuppsättning. Vissa plattmaskar, insekter, steklar t.ex. myror och bin: 1 hona lägger alla ägg. Alla hanar som föds har producerats parthenogenetiskt både drönare och arbetsbin. Av de befruktade äggen bildas diploida honor, arbetsbin(sterila) samt fruktsamma honor(drottningar). Beteendet styrs av feromoner som bidrottningen sänder ut, trycker ned sexuellt beteende hos arbetarbina. Generationsväxlingar Hinnkräftor förökas under goda förhållanden asexuellt(stationärt) under sämre förhållanden, de kanske behöver flytta, förökas de sexuellt. Inre och yttre befruktning: Yttre vanligt bland marina arter gameter släpps ut fritt i vattenmassorna styrs av lekbeteende kräver vissa villkor för framgång: stort antal gameter, oftast ingen yngelvård t.ex. ostron 15 miljoner gameter, beroende av vattenströmmar, viktigt att flera individer finns inom samma område Havsborstmaskar svärmar Visst parningsbeteende förkommer Havstulpaner (hermafroditer) har en lång penis med vilken de för över gameter till en annan individ Inre vanligare bland de landlevande De flesta vertebrater och vissa fiskar Livsbetingelser styr beteenden Hormonellt och beteende styrt Kräver kopulation, olika metoder/organ för överföring av spermier., spermier, spermiepaket, spermatoforer(bläckfiskar)Spermiekonkurrens Promiskuösa honor parar sig med flera hanar Vissa insekter har en borst på penis som rensar bort andra hanars spermier. Det måste finnas en drivkraft för kopulationen uppvaktning, sekundära könsorgan t.ex clitoris Gräshoppor lämnar över en bröllopsgåva(byte) spindelhonor äter upp hanen om inte vissa reproduktionssignaler följs under parningen. Våldtäkt förekommer bland vissa flugor och trollsländor. Andra arter måste stimuleras innan parning kan ske t.ex genom hanen visar upp sin fjäderskrud som ett tecken på att han är starkast och har ätit bäst och därför borde vara den bästa hanen. Inre befruktning färre embryon, embryot skyddas av skal eller moderns kropp. Lång yngelvård för att avkomman skall klara sig. Kräver mycket energi. Gonader, könskörtlar ovarier- äggstockar hos arter både med inre och yttre befruktning. Testiklar producerar spermier Det finns dock arter som saknar gonader men ändå förökas sexuellt, t.ex. hos havsborstmaskar där gameterna bildas av ospecifierade celler. Hos vissa arter fylls hela kroppshålan av gameter och frigörs först då den fyllda kroppen brister. Vissa plattmaskar(parasiter) har en mycket avancerad könsapparat vilket har att göra med miljön de lever i, de måste producera mängder av gameter. Insekter könsdimorfism, olika utseende. Penis kan ha olika utseende, borst, hakar. Vissa honor kan spara spermier upp till ett år. 43 Människor Mannen Spermier bildas i testikeln som också producerar testosteron. Spermierna mognar sedan i bitestikeln. Via en sädesledare förs de sedan till blåskörteln i väntan på ejakulationen. Sädesvätskan består av tre olika sekret: i prostata bildas en alkalisk vätska som neutraliserar urinrester i urinröret och den naturligt sura miljön som råder i vaginan, sädesblåsan producerar vitaminer, aminosyror och socker för spermiernas överlevnad samt prostaglandiner somgör att sädesvätskan koagulerar inne i vaginan och underlättar transporten. Ejakulationen styrs av det sympatiska och parasympatiska systemet. I penis finns svällkroppar som ger erektionen. Hos björnar, valrossar och vissa andra däggdjur finns ett ben i penis som hjälper att göra penis styv vilket är essentiellt för införandet av penis i slidan. Kvinnan kvinnan föds med ca 400 000 ägg(folliklar) i äggstockarna varav ca 500 mognar under hennes produktiva period. Hos människan är det vanligast att äggen mognar i varannan sida av äggledarna före ägglossning då ägget transporteras till uterus, livmodern. Hos råttor som har två livmödrar sker ägglossningen samtidigt i bägge sidor. Det är egentligen endast vid ägglossning som ägget är mottagligt för befruktning. Vid ägglossningen bildas en gulkropp i follikeln som utvecklas till livmoderslemhinna. Efter befruktning i äggledaren fäster ägget mot livmoderväggen och bildar placentan, moderkaka. Om ägget ej befruktats lossnar livmoderslemhinnan vid menstruationen. När fostret är ca 7 veckor bildas antingen penis eller clitoris. Homologa strukturer. Hos både kvinna och man sker en kontinuerlig mognad av ägg resp produktion av spermier. Ägglossningen styrs av hormoner östrpgen och progesteron. En långsam östrogenproduktion hämmar frisläppande av LH medan en sanbb förändring av östrogenproduktionen frisläpper LH. LH stimulerar ägglossningen. Den sexuella responsen kan beskrivas i fyra steg: upphetsning: uppsvällning av penis och clitoris, testiklar, bröstvårtor och blygdläppar blir större, sekret bildas i vaginan, ökad muskelaktivitet i armar och ben platå: ökad hjärtfrekvens, den övre delen vaginan öppnas upp för att underlätta transport av spermier den undre delen ökad sekret produktion, bildar ett undertryck som gör att spermier sugs mot bakre delen av vaginan orgasm: rytmiska kontraktioner hos bägge , hos kvinna sker kontraktionen i livmodern och den nedre delan av vaginan, 0,8 sek mellanrum återställning. Blodavsvällning Instuderingsfrågor reproduktion 24. Vilka är fördelarna och nackdelarna med könlös respektive könlig förökning? Fördel könlös förökning: mindre energikrävande, snabb koloniasering, nackdel ingen eller liten spridning av arvsanlag, beroende av yttre miljö som strömmar. Fördel könlig förökning: större spridning av gener nackdel mer tids och energikrävande. 25. Hos vilken typ av djur förekommer oftast könlös förökning? Hos havslevande sessila(fastsittande) arter. 26. Hos vilken typ av djur förekommer oftast yttre befruktning? Djur som lever i fuktiga miljöer, ryggradslösa marina arter, fiskar och amfibier. 27. Beskriv spermiernas väg från testes till ägget. Spermier produceras kontinuerligt i testikeln men lagras i bitestikeln. Tillsammans med sekret från prostata och blåskörteln samlas spermier i blåskörteln. Vid ejakulation i vaginan förs spermierna in i livmodern och upp till äggledaren där en sammansmältning kan ske med ägget. 28. Vilken funktion har sädesbildande rör, interstitiella celler, sädesblåsor och prostata? I de sädesbildande rören bildas spermier, interstitiella celler producerar de manliga könshormonerna testosteron och andra androgener, sädesblåsan producerar en tjock klar vätska som främst är till för 44 spermiernas överlevnad t.ex aminosyror, slem samt stora mängder fruktos. I prostata produceras en tunn mjölkaktig alkalisk vätska främst innehållande enzymer vars uppgift är att neutralisera ev urinrester samt balansera den naturligt sura miljön i vaginan den hjälper också till att aktivera spermier. 29. Vad består en äggfollikel av? Äggfollikeln består av en äggcell omgiven av en eller flera lager av follikelceller som ger näring och skydd åt äggcellen. 30. Vilka funktioner har follikelcellerna? Näring och skydd åt äggcellen. Follikelcellen producerar det viktigaste kvinnliga könshormonet östrogen. I livmodern bildar follikelcellerna livmoderslemhinnan. 31. Vad händer med ägget efter ägglossningen och med follikelcellerna efter ägglossningen? Vid ägglossningen börjar ägget röra sig i äggledaren och kan då befruktas av en spermie. Ägget börjar sin celldelning på vägen mot livmodern och puttas fram av silier och musklelrörelser. Celldelningen fortsätter i livmodern men ägget fortsätter att flyta fritt i ca 7dagar samtidigt som det får näring av follikelcellerna. Efter 7 dagar fäster äggcellen mot livmoderväggen. Efter 2-4 veckor bildas placenta, moderkakan. 32. Vad motsvaras blygdläppar och clitoris av hos mannen? Förhud(?) och penis. För övrigt önskar jag lycka till på tentan. Magnus Lagerberg 27 april 1998 45