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Überblick über das Immunsystem

Von Molekülen und Zellen

Viren 3D 2

Aufgabe des Immunsystems ist die Bekämpfung von Mikroorganismen, um Infektionskrankheiten zu verhindern.

Es gibt hauptsächlich zwei Arten von Effektorfunktionen des Immunsystems: die humorale (durch Antikörper vermittelte) und die zelluläre (durch Killer- und Fresszellen vermittelte) Immunantwort. Beide Arten können ähnliche Effekte haben, z. B. das Abtöten von Bakterien. Dies kann man oft an den erstaunlich wenigen Symptomen beim Ausfall einer Komponente des Immunsystems sehen. Am besten können wir uns die Bestandteile des Immunsystems verdeutlichen, wenn wir die Zusammensetzung des Blutes als roten Faden nehmen.

 

Immunbestandteile des Blutes

Das Plasma

Als „Plasma“ bezeichnet man den Überstand, wenn die festen Bestandteile des Blutes abgetrennt wurden. Es handelt sich um antikoaguliertes Blut, es sind also Gerinnungsfaktoren darin enthalten. Unter „Serum“ hingegen versteht man den Überstand nach Gerinnen des Blutes. Serum unterscheidet sich vom Blutplasma vor allem durch das Fehlen von Faktoren, die beim Gerinnungsprozess durch Bildung von Fibrinkomplexen verbraucht wurden.

Im Plasma finden wir zwei wichtige Proteingruppen, welche die spezifische humorale Immunantwort vermitteln: Antikörper und Proteine der Komplementfamilie. Die Antikörper kann man in Subgruppen mit unterschiedlichen Funktionen (Ig = Immunglobuline: IgM, IgG, IgA, IgD und IgE) einteilen. Das Komplement besteht ähnlich der Blutgerinnungskaskade aus einem komplizierten Enzymmix. Es werden stufenweise Proenzyme aktiviert, bis sich der Membranangriffskomplex (MAK o. MAC) bildet. Die Komplementaktivierung kann direkt zur Lyse von Bakterien führen (über den MAC) oder aktiviertes Komplement kann an das Antigen (der Stoff, der eine Immunreaktion auslöst) binden (sog. Opsonisierung), um es z. B. von Makrophagen und anderen Phagozyten mithilfe von Komplementrezeptoren aufnehmen zu lassen. Das Gleiche gilt für Antikörper (zu Antigenen passende Immunrezeptoren), die durch Bindung von Komplement die direkte Lyse (wieder über Aktivierung der Komplementkaskade) oder eben über Antikörperrezeptoren (sog. Fc-Rezeptoren) die Aufnahme durch Makrophagen bewirken können.

Außerdem befinden sich im Blut viele Faktoren des Immunsystems, die weitverbreitete Bestandteile von Bakterien erkennen (Motiverkennung). So erkennt das C-reaktive Protein (CRP) das Phosphocholin, ein Lipid, das bevorzugt auf Bakterien und toten Zellen vorkommt. Man zählt es zu den Akute-Phase-Proteinen, einer Gruppe von Proteinen, deren Konzentration sich im Plasma bei Entzündungsreaktion schnell ändert und die in der Regel von der Leber produziert werden.

Weiterhin gibt es im Blut eine Vielzahl von Signalmolekülen. Das sind lösliche Botenstoffe des Immunsystems (die sogenannten Zytokine), die auch zu systemischen Reaktionen wie Fieber oder Schock führen.

Faktoren, die die Migration der Leukozyten regulieren, werden als „Chemokine“ bezeichnet. Sie spielen zusätzlich eine wichtige Rolle bei der Aktivierung vieler Leukozyten.

 

Die Zellen

Neben den Erythrozyten und Blutplättchen gibt es zwei Arten von Leukozyten: polymorphkernige Zellen (Granulozyten) und mononukleäre Zellen (Lympho- und Monozyten).

Die Granulozyten kann man je nach Anfärbbarkeit in neutrophile, eosinophile und basophile Granulozyten einteilen. Die neutrophilen Granulozyten dienen der Bekämpfung von bakteriellen Infektionen, die eosinophilen Granulozyten dagegen sind vor allem für die Bekämpfung von Parasiten verantwortlich.

Die basophilen Granulozyten entwickeln sich im Gewebe zu Mastzellen.

Die mononukleären Zellen setzen sich aus Monozyten und Lymphozyten zusammen. Monozyten werden im Gewebe zu Makrophagen, den Fresszellen.

Die Lymphozyten kann man in B-, T- und NK-Zellen unterteilen. Das „B“ kommt eigentlich von „Bursa fabricii“, der Bezeichnung eines Organs in Vögeln, in dem diese Zellen zum ersten Mal entdeckt wurden. In den neueren Büchern steht es für „bone marrow“, da sich die B-Zellen im Knochenmark ausdifferenzieren. Die Kinderstube der T-Zellen ist der Thymus. NK-Zellen sind natürliche Killerzellen, die vor allem Interferon bilden und virusinfizierte Zellen abtöten.

Die B-Zellen können sich nach Aktivierung in langlebige Plasmazellen differenzieren, die den größten Teil der Immunglobuline des Blutes bilden. Die Plasmazellen können Jahrzehnte bis lebenslang im Knochenmark oder in Lymphknoten überdauern und erzeugen so den anhaltenden Schutz nach Impfungen.

Die T-Zellen gliedern sich in zwei wichtige Hauptgruppen: die T-Helferzellen oder CD4-Zellen und die zytotoxischen T-Zellen oder CD8-Zellen. „CD“ steht für „cluster of differentiation“. Dabei handelt es sich um eine internationale Nomenklatur für Oberflächenmoleküle.

Die T-Helferzellen haben eine enorme Bedeutung als „Chefs“ des Immunsystems, die eben die ganze Immunantwort koordinieren. Beim Ausfall dieser Zellen, etwa beim „acquired immune deficiency syndrome“ (AIDS), kommt es zu schweren Infektionen. T-Killerzellen sind Effektorzellen, die vor allem virusinfizierte Zellen erkennen und abtöten.

Darüber hinaus gibt es regulatorische T-Zellen (Tregs), die eine autoreaktive Aktivierung der zytotoxischen T-Zellen verhindern. Sie sind vor allem bei Autoimmunreaktionen z. B. nach einer Kreuzreaktivität bei einer Infektion, von Bedeutung.

 

Angeborene und erworbene Immunität

„Angeborenes“ bzw. „erworbenes Immunsystem“ sind unglückliche Bezeichnungen, da natürlich auch die erworbene Immunität angeboren ist. Dennoch sollen sie auf einen wichtigen Unterschied hinweisen:

Die angeborene Immunität ist seit der Geburt in ihrer endgültigen Form vorhanden und erkennt allgegenwärtige Motive auf Mikroorganismen. So erkennen Granulozyten mithilfe von Rezeptoren Moleküle, die auf praktisch allen Bakterien vorkommen, und können sie dann phagozytieren. Diese Fähigkeit ändert sich im Verlauf des Lebens nicht, da die Rezeptoren unveränderlich sind. So kann sich das angeborene Immunsystem bei Infektionen nur quantitativ, jedoch nicht qualitativ anpassen.

Die erworbene Immunität hingegen entsteht im Laufe des Lebens durch Kontakt mit Erregern (Lernphase) und passt sich sowohl qualitativ als auch quantitativ an Erreger an. Das erworbene Immunsystem bildet ein Gedächtnis, durch das es nach erneuter Infektion mit dem Erreger zu besseren und schnelleren Immunreaktionen in der Lage ist. Die Lymphozyten werden aus einer Vielfalt selektiert, um die passenden Rezeptoren für ein Antigen des entsprechenden Mikroorganismus zu finden. Zusätzlich können die Rezeptoren weiterentwickelt und verbessert werden.

Das zeigt auch, weshalb beide Systeme notwendig sind: Evolution führt natürlich zu besseren Funktionen, braucht aber Zeit. Lymphozyten, die spezifisch einen Erreger erkennen, müssen sich vermehren. So dauert es einige Tage, bis erste bemerkenswerte Mengen von Lymphozyten und damit auch von Antikörpern produziert wurden. In den ersten Tagen muss also das angeborene Immunsystem die Infektion kontrollieren.

 

Anatomische Organisation

Primäre lymphatische Organe (Knochenmark, Thymus) und sekundäre lymphatische Organe (Lymphknoten; Milz; organassoziierte lymphatische Gewebe: MALT, BALT, GALT [Peyer-Plaques, Blinddarm u.a.]).

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Genom (Übersicht)

(Druckversion)

Zusammensetzung des Genoms bzw. der DNA (Übersicht)

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Vergleich der Genome von Mensch, Maus und Menschenaffe

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Weltweites Wüstenwachstum

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(Beitrag aus: Deutschlandfunk)

Weltweites Wüstenwachstum

Staatengemeinschaft berät über gemeinsames Gegensteuern

Von Britta Fecke

Das weltweit verfügbare Ackerland hat sich in den vergangenen Jahren durch Erosion, Versalzung und Bebauung mehr als halbiert. In vielen Ländern breiten sich Wüsten aus. Eine UN-Konferenz in Bonn befasst sich mit möglichen Gegenmaßnahmen.

Allein in Europa wird jährlich eine Fläche so groß wie Berlin versiegelt. Finnlands frühere Präsidentin Tarja Halonen mahnt deshalb gleich zu Beginn der Konferenz zu einem schnellen Umdenken:

„Den Boden, den wir brauchen, um Nahrung zu produzieren, wird weniger und weniger, auch deshalb ist der bewusste und nachhaltige Umgang mit der Ressource Boden, das nachhaltige Landmanagement und die Landwirtschaft so wichtig, auch um eine wachsende Weltbevölkerung zu ernähren.“

Dabei denkt Tarja Halonen nicht nur an die Bevölkerung in den Entwicklungs- und Schwellenländern. In Deutschland, einem Land mit schrumpfender Bevölkerung werden, täglich rund 70 Hektar Böden versiegelt und bebaut. Und das, obwohl die Städte immer leerer werden.

Der Boden ist aber nicht nur die Grundlage unserer Nahrungsmittelproduktion, er ist auch die Basis vieler ökologisch wertvoller Lebensräume wie Auenwälder. Nur wenn der Boden noch intakt ist, kann er die Überschwemmungen kompensieren und schützt so auch die Städte vor Überflutungen. Die finnische Politikerin ist direkt aus ihrer Heimat nach Bonn geflogen, sie sorgt sich aktuell auch über zu viel Wasser, allerdings in seiner gefrorenen Form:

„Nun kommt schon wieder Schnee, was wirklich ungewöhnlich ist. Der Klimawandel zeigt sich deutlich mit all seinen Wetterextremen, das ist wirklich ungewöhnlich.“

Und damit zeigt Halonen zwei Bereiche auf, die in unmittelbarerem Zusammenhang stehen. Zum einen degenerieren Böden, die unter den Wetterextremen wie starken Niederschlägen und Dürren erodiert sind, gehäufter Starkregen und verlängerte Trockenperioden sind auch die Folgen des Klimawandels. Zum anderen spielen Böden selbst eine wichtige Rolle im Klimahaushalt der Atmosphäre: Weltweit speichert die oberste Erdkruste, der Boden, 4000 Milliarden Tonnen Kohlenstoff. Das ist noch zehnmal mehr, als die Wälder an Kohlenstoff binden. Wobei die Böden ja auch wieder die Grundlage für diese Wälder bilden.

Betroffen von Abholzung und Erosion sind meist die armen und bevölkerungsreichen Länder. Aber dort gibt es inzwischen auch positive Entwicklungen: Luc Gnadcadja, Exekutivsekretär des Sekretariats der Konvention der Vereinten Nationen zur Bekämpfung der Wüstenbildung, kurz UNCCD:

„In Niger gibt es eine Bewegung von Farmern und Umweltschützern, und die haben es gemeinsam geschafft, fünf Millionen Hektar Land zu regenerieren. Sie haben unter anderem Bäume gepflanzt. Daraufhin ist der Grundwasserspiegel wieder gestiegen, und nun müssen die Menschen in der Gegend auch nicht mehr einen Tagesmarsch auf sich nehmen, um an frisches Wasser zu kommen.“

Auf dem Umweltgipfel von Rio 1992 wurde eine Reihe von Abkommen verabschiedet, zum Klimaschutz, zum Erhalt der biologischen Vielfalt und eben zur Bekämpfung der Wüstenbildung. Besonders in Asien und Afrika sind riesige Flächen von der Bodenzerstörung betroffen. Überweidung und Abholzung lassen den Boden nackt zurück. Wind und Regen tragen die Humusschicht fort, die Wüste kommt. Allein in Afrika sind 46 Prozent der Landflächen von der Wüstenbildung betroffen. Um dem Sand etwas entgegenzusetzen, hilft laut Halonen nur eines.

„Erziehung ist der Schlüssel zum Erfolg, Erziehung und noch mal Erziehung … Und es ist ein Teufelskreis, in den Entwicklungsländern müssen besonders die Mädchen immer weiter laufen, um Wasser zu holen, also haben sie keine Zeit mehr, um die Schule zu besuchen.“

Beitrag als PDF:

Weltweites Wüstenwachstum – Staatengemeinschaft berät über gemeinsames _ Umwelt und Verbraucher _ Deutschlandfunk

Zusammenwirken der Stoffwechselvorgänge

1. Zusammenhänge zwischen Assimilation und Dissimilation

Assimilation und Dissimilation sind bei autotrophen und heterotrophen Organismen miteinander verknüpft und greifen ineinander über. Beim Wachstum überwiegt die Assimilation, beim Altern die Dissimilation. Bei autotrophen Pflanzen (chlorophyllhaltig) überdecken bei Lichteinwirkung assimilatorische Vorgänge die dissimilatorischen. Das Leben als biologische Bewegungsform der Materie beruht auf dem Grundwiderspruch dieser gegensätzlichen und sich bedingenden Stoffwechselprozesse:

fotosynthese_atmung_zusammenhang

 

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2. Zusammenhänge im Grundstoffwechsel:

Durch Zwischenprodukte der Fotosynthese und der Atmung ist der Kohlenhydratstoffwechsel mit der Synthese und dem Abbau von Fetten und Eiweißen verbunden:

stoffwechsel_zusammenhang

 

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Regulation der Genaktivität

(aus: Allgemeine Genetik, Werner Gottschalk, 1989)

Text als PDF

Höhere Organismen besitzen in jeder ihrer Zellen Zehntausende von Genen, die für verschiedene Funktionen verantwortlich sind und zu verschiedenen Zeitpunkten der Ontogenese über ihre Enzyme in den Stoffwechsel eingreifen. Gene für die Kontrolle der Meiosis können nicht in Keimpflanzen wirksam werden; Gene, die das Mengenverhältnis von Chlorophyll a : b kontrollieren, können ihre Wirkung nicht im Wurzelsystem entfalten. Die DNA-Menge einer menschlichen Zelle reicht für die Synthese einiger Millionen von Proteinen aus. Wenn alle Gene während aller Stadien der Ontogenese gleichzeitig aktiv wären, würde der gesamte Zellstoffwechsel zusammenbrechen. Eine geregelte Entwicklung, eine Differenzierung von Zelltypen und Organen, kann nur stattfinden, wenn die in allen Zellen gleichartig vorhandene genetische Information in einer streng geordneten Weise Verwendung findet. Es kann in bestimmten Entwicklungsphasen des Organismus stets nur ein kleiner Teil aller Gene aktiv sein, während die Mehrzahl in inaktiver Form vorliegt. Dies gilt nicht nur für Eukaryoten, sondern auch für Prokaryoten. Auch die mehr als 3000 Gene des Genoms von E. coli sind nicht gleichzeitig aktiv. Die Zelle muss folglich ein Steuerungssystem besitzen, das für die Aktivierung bzw. Inaktivierung der Gene sorgt.

Aus methodischen Gründen ist das Problem der Regulierung der Gen-aktivität bevorzugt an Mikro-organismen, vornehmlich am Bakterium E. coli, bearbeitet worden. Die hierbei gewonnenen Einsichten sind am Pilz Aspergillus nidulans bestätigt worden. Bei höheren Pflanzen und Tieren liegen auf diesem Sektor nur wenige Befunde vor.

Regulationsvorgänge bei Prokaryoten

Wir haben bisher stets vom Gen allgemein gesprochen und haben hierunter ein Element des Genoms verstanden, das für die Realisierung eines Merkmals im weitesten Sinne dieses Begriffs verantwortlich ist. Wenn wir die Regulation der Genaktivität diskutieren wollen, können wir den Genbegriff nicht mehr in dieser allgemeingültigen Breite verwenden. Wir müssen vielmehr zwischen verschiedenen Gruppen von Genen unterscheiden, die während der ontogenetischen Entwicklung des Organismus prinzipiell unterschiedliche Funktionen haben. Diese Unterschiede beziehen sich nicht auf die Ausprägung verschiedener Merkmale, sondern auf die Genfunktion an sich. Das von JACOB u. MONOD (Francois Jacob, Jacques Monod; Nobelpreis 1965) zu Beginn der 60er Jahre entwickelte Modell erklärt zelluläre Regulationsvorgänge auf der Ebene der Transkription (Abb.).

operon_modell_genregulation(F. Neubeck, 2002)

Hierbei unterscheidet man zwischen Struktur- und Regulator-Genen. Die Struktur-Gene sind für die Synthese spezifischer Polypeptide verantwortlich, die die vielfältigen Biosynthesen in der Zelle als Enzyme katalysieren. Ihr Wirkungsmechanismus ist bei der Besprechung von Transkription und Translation abgeleitet worden … .
Bei den Bakterien und Viren liegen die für eine Biosynthese notwendigen Struktur-Gene als Cluster zusammen, das als Operon bezeichnet wird. Es stellt eine Transkriptionseinheit dar: Alle Gene des Operons werden gemeinsam transkribiert und anschließend translatiert. Bei Salmonella sind z. B. 9 Nachbargene für die Synthese der Aminosäure Histidin verantwortlich. Ähnliche Verhältnisse liegen bei den Gengruppen vor, die die Threonin- und Isoleucin-Synthese dieses Bakteriums steuern. Zum Operon gehören noch zwei Komponenten mit regulatorischer Funktion, der Operator und der Promoter. Der Promoter ist derjenige DNA-Abschnitt, der von der RNA-Polymerase als spezifische Binde- und StartsteIle für die Transkription der Struktur-Gene erkannt wird und am Anfang des Operons sitzt. Neben ihm liegt der Operator.

Die Aktivität der Operons wird von den Regulator-Genen kontrolliert. In räumlicher Beziehung gehören sie nicht zu den Operons, für deren Regulation sie verantwortlich sind. Sie erzeugen bestimmte Proteine, sogenannte Repressoren, die bei der Regulation der Genaktivität eine Schlüsselstellung einnehmen. Sie lagern sich an den Operator an und verhindern dadurch die Anheftung der RNA-Polymerase an den Promoter. Dadurch wird die Transkription der Struktur-Gene blockiert, und das Operon kann nicht arbeiten. Die Inaktivierung kann dadurch aufgehoben werden, dass der Repressor seinerseits inaktiviert wird. Verantwortlich hierfür sind Induktor-Moleküle. Dies sind Proteine, die die sterische Konfiguration des Repressors verändern. Als Folge hiervon passt er nicht mehr auf den Operator und löst sich von ihm ab. Dadurch wird die Hemmung des Operators aufgehoben:
Das Operon kann aktiv werden und seine Proteine synthetisieren. Die Regulator-Gene sind also in der Lage, den Wirkungsmechanismus der Struktur-Gene in Gang zu setzen oder zu blockieren.

Regulationsvorgänge bei Eukaryoten

Nach der Publizierung des an Bakterien erarbeiteten Jacob-Monod- schen Modells der Genregulation war man zunächst der Meinung, man könne dieses Modell auf breiter Basis auf die Eukaryoten übertragen. Dies scheint jedoch nicht der Fall zu sein. Die Eukaryoten-Zelle ist wesentlich komplizierter organisiert als die Prokaryoten-Zelle. Dies gilt nicht nur im Hinblick auf ihre innere Organi-sation, wobei die Kompartimentierung von erheblicher Bedeutung sein dürfte, sondern es gilt darüber hinaus auch für verschiedene Differenzierungsformen von Zellen in Organen unter-schiedlicher Funktion. Sie besitzen gegenüber der Prokaryoten-Zelle die 1.000-10.000fache DNA-Menge und erfordern offenbar auch andere Regulationsmechanismen. Für Zellen
unterschiedlicher Funktion sind unter-schiedliche Muster von aktiven und inaktiven Genen anzunehmen. Die bei den Prokaryoten weit verbreiteten Operons sind schon in den Genomen niederer Eukaryoten offenbar nicht oder nur in sehr geringem Maße vorhanden. Für die Hefe ist ein Operon bekannt, das die Gene für den Abbau der Galactose enthält. Bei den Pilzen liegen Gene verwandter Funktion i.a. nicht als Cluster beieinander, sie sind vielmehr über das ganze Genom verstreut. Einige Ausnahmen hiervon sind bei Neurospora bekannt. Wegen der hohen Genzahl muss jedoch angenommen werden, dass nicht jedes Gen einzeln gesteuert werden kann, sondern dass auch hier ganze Gen-gruppen gleichzeitig an- oder abgeschaltet werden. Insgesamt liegen über diese Vorgänge jedoch erst wenige Befunde vor.

(aus: Allgemeine Genetik, Werner Gottschalk, 1989)

 

Kreisjugendspiele 2013

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Am 20. März 2013 fanden nun schon zum 8. Mal die Kreisjugendspiele der Berufsschulen in der Landessportschule Bad Blankenburg statt. Insgesamt 6 Berufsschulen nahmen diesmal nicht nur bloß teil, sondern planten und organisierten die Spiele auch unter der Federführung der Kreissportjugend Saale-Schwarza und der SBBS Rudolstadt. Im Verlaufe von 4 Stunden kämpften über 200 Schülerinnen und Schüler unterschiedlichster Ausbildungsrichtungen (Berufliches Gymnasium, Fachoberschule, Berufsfachschule und Duale Ausbildung) um Urkunden und Medaillen in den Sportarten bzw. Disziplinen Volleyball, Fußball, Basketball, Zweifelderball, Tischtennis und Badminton. Die Schulen aus Arnstadt, Ilmenau, Rudolstadt, Saalfeld, Sonneberg und Unterwellenborn wetteiferten außerdem um den Greifensteinpokal der Stadt Bad Blankenburg für die beste Schule.

Die Staatliche Berufsbildende Schule Rudolstadt gewann in diesem Jahr diesen Pokal zum 5. Mal.

Gesamtwertung und Ergebnisse

Ausschreibung

Bildergalerie:

Kreisjugendspiele 2013


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Muttis Tunte, Papas Lesbe

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Wie werden Menschen homosexuell? Eine neue Theorie soll das
Rätsel der gleichgeschlechtlichen Liebe klären.
VON Ulrich Bahnsen | 07. März 2013 – 07:00 Uhr
Im Base_camp in der Berliner Mittelstraße sitzt Matthias Seilinger* vor einem Latte
macchiato und sieht ziemlich schwul aus: Jeans und Stoppelbart, ein grün-rot klein
gemustertes Hemd und darüber eine Weste aus demselben Stoff. »Nein«, er lacht, er hätte
kein Problem damit, wenn der Eindruck stimmen würde. Doch Seilinger, 40, ist verheiratet
– mit einer Frau – und heterosexuell. Das allerdings war schon mal ein Problem für ihn.
Seilinger, ein Kunsthistoriker aus Österreich, hat zwei homosexuelle Cousins,
eine lesbische Cousine, und auch sein Bruder ist schwul. Nicht die gesamte
Verwandtschaft goutierte es, als er sich zur Heterosexualität bekannte. Gegenüber der
gleichgeschlechtlichen Übermacht– »4:3 in meiner Generation« – habe er sich geradezu
rechtfertigen müssen. »Zwischen meinen älteren Cousins ist mir meine Heterosexualität in
der Pubertät schwergefallen«, berichtet er. »Wenn die Minderheit zur Mehrheit wird, dann
muss auf einmal der Hetero auf Toleranz hoffen. Ist das nicht spannend?« …

weiterlesen

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Vorträge Kurs 12.2

 

Vortrag im Gesundheit-und-Fitness-Kurs

Alle Themen im Überblick: PDF

Allgemein:

  • Vortragszeit zwischen 5 und max. 10 Minuten
  • Anfertigen eines Handouts für die Kommilitonen (max. eine A4-Seite)
  • Anschauung durch Demonstration!
  • Literatur:
    – CD Gesundheit und Fitness, Materialien Nr. 54
    – www.sportunterricht.de

 

Speziell:              

Thema Erwärmung

  • Sinn der Erwärmung im Sport / Vorteile durch Erwärmung
  • Erwärmungsformen
  • Beschreibung des Ablaufs einer typischen Erwärmung in einer bestimmten Sportart

Thema Ausdauer I

  • Welche konditionellen Fähigkeiten gibt es?
  • Was versteht man unter „Ausdauer“ und welche Formen gibt es?
  • Welche Sportarten sind geeignet, Ausdauer zu entwickeln?
  • Welcher Zusammenhang besteht zwischen dem Ruhepuls und der Ausdauerleistungsfähigkeit?
  • Wie hoch sollte der Puls im Ausdauertraining liegen?

 

Thema Ausdauer II

  • Welche Methoden zur Entwicklung von Ausdauer gibt es? (kurze Beschreibung)
  • kurze Erläuterung der Trainingssteuerung durch Veränderung der Belastungsgrößen (Umfang, Intensität, Dichte, Pausengestaltung)

 

Thema Kraft I

  • Was ist „Superkompensation“?
  • Welche Gesetzmäßigkeiten muss man beachten, um erfolgreich zu trainieren?
  • Was passiert, wenn man zum falschen Zeitpunkt einen erneuten Trainingsreiz setzt?
  • Was kennzeichnet die „BORG-Skala“?

 

Thema Kraft II

  • Beschreiben Sie kurz die Kontraktionsformen des Muskels! (isometrisch, konzentrisch, exzentrisch)
  • Erstellen Sie einen Überblick über die wichtigsten Methoden des Krafttrainings!
  • Welche Größen müssen dabei unbedingt genannt werden?

 

Thema Beweglichkeit I

  • Erläutern Sie das Wirkprinzip der Muskelspindel?
  • Beschreiben Sie den Kniesehnenreflex!
  • Benennen Sie Zielstellungen des Dehnens im Sport!
  • Leiten Sie aus den physiologischen Gegebenheiten des „Dehnreflexes“ Merksätze für das richtige Dehnen ab!

 

Thema Beweglichkeit II

  • Beschreiben Sie die verschiedenen Dehnmethoden und gehen Sie dabei auch auf Vor- und Nachteile ein!
  • Demonstrieren Sie diese Methoden für bestimmte Muskeln!

 

Thema Gesunder Rücken I

  • Beschreiben Sie den prinzipiellen Aufbau eines „Bewegungssegmentes“!
  • Bennen Sie die Abschnitte der Wirbelsäule und ihre Besonderheiten (Wirbelanzahl, Schwingungsrichtung, Bewegungsmöglichkeit)!
  • Erläutern Sie kurz die Vorgänge bei einem Bandscheibenvorfall und geben Sie Hinweise zur Prävention!

 

Thema Gesunder Rücken II

  • Erläutern Sie den Begriff „Muskuläre Dysbalancen“!
  • Beispiele für Muskelgruppen, die zur Abschwächung bzw. zur Verkürzung neigen
  • Testmöglichkeit zur Ermittlung von „Muskulären Dysbalancen“
  • Möglichkeiten der Vorbeugung

 

Thema Koordination I

  • Erläutern Sie die Begriffe „Effektor – Afferenz – Efferenz – Rezeptor – ZNS“ und bringen diese in einen sinnvollen Zusammenhang! (Beispiele)
  • Bedeutung der Schulung koordinativer Fähigkeiten?

 

Thema Koordination II

  • Überblick über die koordinativen Fähigkeiten
  • Bedeutung dieser Fähigkeiten im Alltag und im Sport
  • Unterschied zwischen intra- und intermuskulärer Koordination

 

Thema Ernährung I

  • Was ist unter einer gesunden Ernährung zu verstehen?
  • Body-Maß-Index und dessen Bewertung
  • Was ist einem übergewichtigen Menschen hinsichtlich einer dauerhaften und erfolgreichen Gewichtsreduktion zu empfehlen?

 

Thema Ernährung II

  • Was versteht man unter einer sportartgerechten Ernährung?
  • Welche besonderen Ernährungsaspekte gelten bei spezifischen Sportarten (z.B. Skilanglauf, Gewichtheben, Kampfsport u.a.)?

 

Thema Entspannung

  • Bedeutung der Entspannung für die Gesundheit
  • Wirkung von Entspannungsverfahren
  • Überblick über Entspannungsverfahren/-techniken

 

Thema Erste Hilfe I

  • Arten, Ursachen und Auswirkungen von Muskelverletzungen (Muskelkater, Zerrung, Faserriß usw.)
  • Maßnahmen der Ersten Hilfe bei Muskelverletzungen (u.a. PECH-Regel)

 

Thema Erste Hilfe II

  • Arten, Ursachen und Auswirkungen von Gelenkverletzungen (Kontusion, Distorsion, Bandrisse, Luxation usw.)
  • Maßnahmen der Ersten Hilfe bei Gelenkverletzungen

 

Thema Doping im Sport I

  • Definition Doping
  • Überblick über Dopingformen /-mittel
  • Dopingfälle in Deutschland? (nach 1990)

 

Thema Doping im Sport II

  • Maßnahmen gegen Doping (Kontrollen, Strafen, Organisationen)
  • negative Auswirkungen von Doping (u.a. Gesundheitsschäden)

 

Thema Fitness-Trends

  • Überblick über neue Fitness-Trends (z.B. Nordic Walking, Capoeira, Pilates u.a.)
  • Beurteilen Sie diese Trends nach selbstgewählten Kriterien!

 

 

Der große Zusammenhang

Man sollte ab und zu einmal den Keller durchstöbern, es finden sich interessante Dinge: u.a. eine während meines Biologiestudiums angefertigte Übersicht über den Energie- und Baustoffwechsel des Menschen (in Vorbereitung der Biochemieprüfung).

Stoffwechsel


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3′- und 5′-Ende

Warum gibt es ein 3′- und ein 5′-Ende bei den beiden gegenläufigen Einzelsträngen (Polynukleotidsträngen) der DNA-Doppelhelix? Die Antwort liegt in der Bezeichnung der C-Atome in den Nukleotidmolekülen bzw. genauer in den Deoxyribosemolekülen. Nachfolgendes Bild zeigt ein Nukleotid mit der Kennzeichnung der einzelnen C-Atome (mit 1′ bis 5′):

Wie zu sehen, ist am C-Atom 1 die entsprechende organische Base gebunden.
Der Phosphatrest sitzt am C-Atom 5 der Ribose und stellt die Verbindung zum C-Atom 3 der nächsten Ribose her (nächste Abbildung).

Über die Wasserstoffbrückenbindungen sind schlussendlich die beiden Einzelstränge miteinander verbunden (zwei Wasserstoffverbindungen zwischen Adenin und Thymin bzw. drei Verbindungen zwischen Guanin und Cytosin):

Bei der Replikation wird dann auch die Bedeutung der Gegenläufigkeit der beiden Einzelstränge bzw. deren unterschiedliche 3′-5′-Richtung in der Doppelhelix deutlich: beide Stränge werden zwar nahezu zeitgleich synthetisiert, ein Strang wächst in 5′-3′-Richtung, während der andere aber in 3′-5′-Richtung vervollständigt wird. (siehe nachfolgende Abbildung)