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18.3: Menschliche Fortpflanzung - Biologie

18.3: Menschliche Fortpflanzung - Biologie


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Flagellum für die Motilität, ein Hals, der die energieerzeugenden Mitochondrien der Zelle enthält, und ein Kopf, der das genetische Material enthält (Abbildung 18.3.1). An der Spitze des Spermienkopfes befindet sich ein Akrosom (Akrosomalvesikel). Diese Struktur enthält Enzyme, die die Schutzhüllen, die die Eizelle umgeben, verdauen und die Verschmelzung der Spermien mit der Eizelle ermöglichen. Ein Ejakulat enthält zwei bis fünf Milliliter Flüssigkeit und 50 bis 120 Millionen Spermien pro Milliliter.

Anatomie der menschlichen Fortpflanzung

Das Fortpflanzungsgewebe von männlichen und weiblichen Menschen entwickelt sich ähnlich in utero bis etwa zur siebten Schwangerschaftswoche, wenn ein niedriger Spiegel des Hormons Testosteron aus den Gonaden des sich entwickelnden Mannes freigesetzt wird. Testosteron bewirkt, dass sich die primitiven Keimdrüsen in männliche Geschlechtsorgane differenzieren. Wenn Testosteron fehlt, entwickeln sich die primitiven Keimdrüsen zu Eierstöcken. Gewebe, die bei Männern einen Penis produzieren, produzieren bei Frauen eine Klitoris. Das Gewebe, das bei einem Mann zum Hodensack wird, wird bei einer Frau zu den Schamlippen. So entstehen die männliche und weibliche Anatomie aus einer Divergenz in der Entwicklung früher üblicher embryonaler Strukturen.

Männliche Fortpflanzungsanatomie

Spermien sind bei Körpertemperatur unbeweglich; Daher befinden sich die Hoden außerhalb des Körpers, so dass eine korrekte Temperatur für die Motilität aufrechterhalten wird. Bei Landsäugetieren, einschließlich des Menschen, muss das Hodenpaar außerhalb des Körpers aufgehängt werden, damit die Umgebung der Spermien etwa 2 °C niedriger als die Körpertemperatur ist, um lebensfähige Spermien zu produzieren. Wenn die Hoden während der Entwicklung des Fötus nicht durch die Bauchhöhle absteigen, hat das Individuum eine verminderte Fruchtbarkeit.

Der Hodensack beherbergt die Hoden oder Hoden (Singular: Hoden) und bietet den Durchgang für Blutgefäße, Nerven und Muskeln, die mit der Hodenfunktion zusammenhängen. Die Hoden sind ein Paar männlicher Keimdrüsen, die Spermien und Fortpflanzungshormone produzieren. Jeder Hoden ist ungefähr 2,5 x 3,8 cm (1,5 x 1 Zoll) groß und durch Septen in keilförmige Lappen unterteilt. In jedem Keil sind Samenkanälchen aufgewickelt, die Spermien produzieren.

Der Penis leitet Urin aus der Harnblase ab und ist ein Kopulationsorgan beim Geschlechtsverkehr (Abb. 18.3.2; Tab. 18.3.1). Der Penis enthält drei Schwellkörper, die sich mit Blut anschwellen und den Penis erigieren, um sich auf den Geschlechtsverkehr vorzubereiten. Das Organ wird in die Vagina eingeführt, was mit einer Ejakulation gipfelt. Während des Orgasmus ziehen sich die mit den Hoden verbundenen Hilfsorgane und Drüsen zusammen und entleeren den Samen (der Sperma enthält) in die Harnröhre und die Flüssigkeit wird durch Muskelkontraktionen aus dem Körper ausgestoßen, was zur Ejakulation führt. Nach dem Geschlechtsverkehr fließt das Blut aus dem Schwellkörper und der Penis wird schlaff.

Sperma ist eine Mischung aus Spermien (etwa fünf Prozent der Gesamtmenge) und Flüssigkeiten aus Nebendrüsen, die den größten Teil des Spermavolumens ausmachen. Spermien sind haploide Zellen, bestehend aus a

Wie in dieser rasterelektronenmikroskopischen Aufnahme zu sehen ist, hat das menschliche Sperma ein Flagellum, einen Hals und einen Kopf. (Credit: Maßstabsbalkendaten von Matt Russell)

Spermien bilden sich in den Wänden der Samenkanälchen, die in den Hoden gewunden sind (Abb. 18.3.2; Tab. 18.3.1). Die Wände der Samenkanälchen bestehen aus den sich entwickelnden Samenzellen, wobei sich die am wenigsten entwickelten Spermien an der Peripherie des Tubulus und die voll entwickelten Spermien neben dem Lumen befinden. Die Samenzellen sind mit Sertoli-Zellen verbunden, die die Spermien nähren und die Entwicklung fördern. Andere Zellen, die zwischen den Wänden der Tubuli vorhanden sind, sind die interstitiellen Zellen von Leydig, die Testosteron produzieren, sobald das Männchen die Pubertät erreicht.

Wenn die Spermien Flagellen entwickelt haben, verlassen sie die Samenkanälchen und gelangen in den Nebenhoden (Abb. 18.3.2; Tab. 18.3.1). Diese Struktur liegt oben und hinten am Hoden und ist der Ort der Spermienreifung. Die Spermien verlassen den Nebenhoden und gelangen in den Samenleiter, der die Spermien hinter der Blase trägt und mit dem Gang aus den Samenbläschen den Ejakulationsgang bildet. Bei einer Vasektomie wird ein Teil des Samenleiters entfernt, wodurch verhindert wird, dass Spermien (aber nicht die Sekrete der Nebendrüsen) während der Ejakulation aus dem Körper ausgeschieden werden und eine Befruchtung verhindert wird.

Der Großteil des Samens stammt aus den akzessorischen Drüsen, die mit dem männlichen Fortpflanzungssystem verbunden sind. Dies sind die Samenbläschen, die Prostata und die Bulbourethraldrüse (Abb. 18.3.2; Tab. 18.3.1). Die Sekrete der akzessorischen Drüsen liefern wichtige Verbindungen für die Spermien, einschließlich Nährstoffe, Elektrolyte und pH-Puffer. Es gibt auch Gerinnungsfaktoren, die die Spermienabgabe und Motilität beeinflussen.

KUNSTVERBINDUNG

Welche der folgenden Aussagen über das männliche Fortpflanzungssystem ist falsch?

  1. Der Samenleiter transportiert Spermien von den Hoden zu den Samenbläschen.
  2. Der Ejakulationsgang mündet in die Harnröhre.
  3. Sowohl die Prostata als auch die Bulbourethraldrüsen produzieren Samenbestandteile.
  4. Die Prostata befindet sich in den Hoden.
Tabelle 18.3.1: Männliche Fortpflanzungsanatomie
OrganStandortFunktion
HodensackExternUnterstützt Hoden und reguliert deren Temperatur
PenisExternLiefert Urin, Kopulationsorgan
HodenInternSpermien und männliche Hormone produzieren
SamenbläschenInternTragen Sie zur Samenproduktion bei
ProstatadrüseInternTrägt zur Samenproduktion bei
Bulburethtrale DrüsenInternUrin in der Harnröhre neutralisieren

Anatomie der weiblichen Fortpflanzung

Eine Reihe von weiblichen Fortpflanzungsstrukturen befinden sich außerhalb des Körpers. Dazu zählen die Brüste und die Vulva, die aus Mons pubis, Klitoris, großen Schamlippen, kleinen Schamlippen und den Vestibulardrüsen besteht (Abb. 18.3.3; Tab. 18.3.2).

Die Brüste bestehen aus Brustdrüsen und Fett. Jede Drüse besteht aus 15 bis 25 Lappen, deren Gänge sich an der Brustwarze entleeren und das stillende Kind mit nährstoff- und antikörperreicher Milch versorgen, um die Entwicklung zu unterstützen und das Kind zu schützen.

Zu den inneren weiblichen Fortpflanzungsstrukturen gehören Eierstöcke, Eileiter, der Uterus und die Vagina (Abb. 18.3.3; Tab. 18.3.2). Das Eierstockpaar wird durch ein Bandsystem in der Bauchhöhle gehalten. Die äußerste Schicht des Eierstocks besteht aus Follikeln, die jeweils aus einer oder mehreren Follikelzellen bestehen, die ein einzelnes Ei umgeben, ernähren und schützen. Während der Menstruation entwickelt sich eine Reihe von Follikelzellen und bereitet ihre Eizellen auf die Freisetzung vor. Beim Eisprung platzt ein Follikel und ein Ei wird freigesetzt. Nach dem Eisprung bleibt das Follikelgewebe, das die ovulierte Eizelle umgibt, im Eierstock und wächst zu einer festen Masse, dem Corpus luteum, an. Der Gelbkörper sondert zusätzlich Östrogen und das Hormon Progesteron ab, das die Gebärmutterschleimhaut während der Schwangerschaft aufrechterhält. Die Eierstöcke produzieren auch Hormone wie Östrogen.

Die Eileiter oder Eileiter erstrecken sich von der Gebärmutter in der unteren Bauchhöhle bis zu den Eierstöcken, haben jedoch keinen Kontakt mit den Eierstöcken. Die seitlichen Enden der Eileiter erweitern sich zu einer trompetenartigen Struktur und haben einen Rand fingerartiger Fortsätze, die Fimbrae genannt werden. Wenn ein Ei beim Eisprung freigesetzt wird, helfen die Fimbraen dem unbeweglichen Ei, in die Röhre einzutreten. Die Wände der Eileiter haben ein Flimmerepithel über der glatten Muskulatur. Die Zilien schlagen, und die glatte Muskulatur zieht sich zusammen und bewegt das Ei in Richtung Gebärmutter. Die Befruchtung findet normalerweise innerhalb des Eileiters statt und der sich entwickelnde Embryo wird in Richtung Gebärmutter bewegt. Normalerweise braucht das Ei oder der Embryo eine Woche, um durch den Eileiter zu wandern.

Die Sterilisation bei Frauen wird als Tubenligatur bezeichnet; es ist analog zu einer Vasektomie bei Männern, dass die Eileiter durchtrennt und versiegelt werden, wodurch verhindert wird, dass Spermien die Eizelle erreichen.

Die Gebärmutter ist ein Gebilde von der Größe einer Frauenfaust. Die Gebärmutter hat eine dicke Muskelwand und ist mit einem Endometrium ausgekleidet, das reich an Blutgefäßen und Schleimdrüsen ist, die sich während des weiblichen Zyklus entwickeln und verdicken. Die Verdickung der Gebärmutterschleimhaut bereitet die Gebärmutter auf die Aufnahme der befruchteten Eizelle oder Zygote vor, die sich dann in der Gebärmutterschleimhaut einnistet. Die Gebärmutter unterstützt den sich entwickelnden Embryo und Fötus während der Schwangerschaft. Kontraktionen der glatten Muskulatur in der Gebärmutter helfen dabei, das Baby während der Wehen durch die Vagina zu zwingen. Wenn keine Befruchtung stattfindet, löst sich während jeder Menstruation ein Teil der Gebärmutterschleimhaut ab. Das Endometrium baut sich zur Vorbereitung der Implantation wieder auf. Ein Teil der Gebärmutter, der Gebärmutterhals genannt, ragt in die Spitze der Vagina.

Die Vagina ist ein Muskelschlauch, der mehreren Zwecken dient. Es ermöglicht dem Menstruationsfluss, den Körper zu verlassen. Es ist die Aufnahme für den Penis während des Geschlechtsverkehrs und der Weg für die Geburt von Nachkommen.

Tabelle 18.3.2: Weibliche Fortpflanzungsanatomie
OrganStandortFunktion
KlitorisExternSinnesorgan
Mons pubisExternFettiger Bereich über dem Schambein
SchamlippenExternBedeckt die kleinen Schamlippen; enthält Schweiß- und Talgdrüsen
SchamlippenExternDeckt den Vorraum ab
Große VestibulardrüsenExternSchleim absondern; Vagina schmieren
BrustExternProduziert und liefert Milch
EierstöckeInternEier produzieren und entwickeln
EileiterInternEi zur Gebärmutter transportieren; Ort der Befruchtung
UterusInternUnterstützt die Entwicklung des Embryos
VaginaInternGemeinsamer Schlauch für Geschlechtsverkehr, Geburtskanal, Menstruationsfluss

Gametogenese (Spermatogenese und Oogenese)

Die Gametogenese, die Produktion von Spermien und Eizellen, beinhaltet den Prozess der Meiose. Während der Meiose trennen zwei Kernteilungen die paarigen Chromosomen im Kern und trennen dann die Chromatiden, die in einem früheren Stadium des Lebenszyklus der Zelle gebildet wurden. Meiose und die damit verbundenen Zellteilungen produzieren haploide Zellen mit der Hälfte jedes Chromosomenpaares, die normalerweise in diploiden Zellen zu finden sind. Die Produktion von Spermien wird als Spermatogenese bezeichnet und die Produktion von Eizellen wird als Oogenese bezeichnet.

Spermatogenese

Die Spermatogenese findet in der Wand der Samenkanälchen statt, wobei die primitivsten Zellen an der Peripherie der Röhre und die reifsten Spermien im Lumen der Röhre liegen (Abb. 18.3.4). Unmittelbar unter der Kapsel des Tubulus befinden sich diploide, undifferenzierte Zellen. Diese Stammzellen, jede als Spermatogonium (pl. Spermatogonia) bezeichnet, durchlaufen eine Mitose, um eine Zelle zu produzieren, die als Stammzelle verbleibt, und eine zweite Zelle, die als primäre Spermatocyte bezeichnet wird und die Meiose durchläuft, um Spermien zu produzieren.

Der diploide primäre Spermatozyten durchläuft die Meiose I, um zwei haploide Zellen zu produzieren, die als sekundäre Spermatozyten bezeichnet werden. Jeder sekundäre Spermatocyt teilt sich nach der Meiose II, um zwei Zellen zu produzieren, die Spermatiden genannt werden. Die Spermatiden erreichen schließlich das Lumen des Tubulus und lassen ein Flagellum wachsen, das zu Samenzellen wird. Aus jedem primären Spermatozyten, der die Meiose durchläuft, entstehen vier Spermien.

KONZEPT IN AKTION

Besuchen Sie diese Website, um den Prozess der Spermatogenese zu sehen.

Oogenese

Die Oogenese findet in den äußersten Schichten der Eierstöcke statt. Wie bei der Spermienproduktion beginnt die Oogenese mit einer Keimzelle. In der Oogenese wird diese Keimzelle als Oogonium bezeichnet und bildet sich während der embryonalen Entwicklung des Individuums. Das Oogonium durchläuft eine Mitose, um bis zum Zeitpunkt der Geburt etwa ein bis zwei Millionen Eizellen zu produzieren.

Die primären Eizellen beginnen vor der Geburt mit der Meiose (Abb. 18.3.5). Allerdings wird die meiotische Teilung in ihrem Fortschreiten in der ersten Prophase-Phase gestoppt. Zum Zeitpunkt der Geburt befinden sich alle zukünftigen Eizellen in der Prophase I. Diese Situation steht im Gegensatz zum männlichen Fortpflanzungssystem, in dem während des gesamten Lebens des Individuums kontinuierlich Spermien produziert werden. Ab der Pubertät verursachen Hormone des Hypophysenvorderlappens jeden Monat die Entwicklung einiger Follikel in einem Eierstock. Dies führt zu einer primären Eizelle, die die erste meiotische Teilung beendet. Die Zelle teilt sich ungleichmäßig, wobei der größte Teil des Zytoplasmas und der Organellen in eine Zelle gelangt, die als sekundäre Eizelle bezeichnet wird, und nur ein Chromosomensatz und eine kleine Menge Zytoplasma in die andere Zelle gelangen. Diese zweite Zelle wird Polkörper genannt und stirbt normalerweise ab. Die Zellteilung wird erneut gestoppt, diesmal in der Metaphase II. Beim Eisprung wird diese sekundäre Eizelle freigesetzt und wandert durch den Eileiter in Richtung Gebärmutter. Wenn die sekundäre Eizelle befruchtet wird, setzt die Zelle die Meiose II fort und produziert einen zweiten Polkörper und eine haploide Eizelle, die mit dem haploiden Sperma zu einer befruchteten Eizelle (Zygote) mit allen 46 Chromosomen verschmilzt.

Hormonelle Kontrolle der Fortpflanzung

Die männlichen und weiblichen Fortpflanzungszyklen des Menschen werden durch die Wechselwirkung von Hormonen aus dem Hypothalamus und dem Hypophysenvorderlappen mit Hormonen aus Fortpflanzungsgeweben und -organen gesteuert. Bei beiden Geschlechtern überwacht der Hypothalamus und veranlasst die Freisetzung von Hormonen aus dem Hypophysenvorderlappen. Wenn das Fortpflanzungshormon benötigt wird, sendet der Hypothalamus ein Gonadotropin-Releasing-Hormon (GnRH) an den Hypophysenvorderlappen. Dies bewirkt die Freisetzung von follikelstimulierendem Hormon (FSH) und luteinisierendem Hormon (LH) aus dem Hypophysenvorderlappen in das Blut. Obwohl diese Hormone nach ihrer Funktion bei der weiblichen Fortpflanzung benannt sind, werden sie bei beiden Geschlechtern produziert und spielen eine wichtige Rolle bei der Kontrolle der Fortpflanzung. Andere Hormone haben spezifische Funktionen im männlichen und weiblichen Fortpflanzungssystem.

Männliche Hormone

Zu Beginn der Pubertät bewirkt der Hypothalamus erstmals die Freisetzung von FSH und LH in das männliche System. FSH dringt in die Hoden ein und stimuliert die Sertoli-Zellen, die sich in den Wänden der Samenkanälchen befinden, die Spermatogenese zu fördern (Abb. 18.3.6). LH dringt auch in die Hoden ein und stimuliert die interstitiellen Zellen von Leydig, die sich zwischen den Wänden der Samenkanälchen befinden, Testosteron zu produzieren und in die Hoden und das Blut freizusetzen.

Testosteron stimuliert die Spermatogenese. Dieses Hormon ist auch für die sekundären Geschlechtsmerkmale verantwortlich, die sich beim Mann während der Pubertät entwickeln. Zu den sekundären Geschlechtsmerkmalen bei Männern gehören eine Vertiefung der Stimme, das Wachstum von Gesichts-, Achsel- und Schamhaaren, eine Zunahme der Muskelmasse und der Beginn des Sexualtriebs.

Beim Mann tritt ein negatives Feedback-System auf, wobei steigende Testosteronspiegel auf den Hypothalamus und den Hypophysenvorderlappen wirken, um die Freisetzung von GnRH, FSH und LH zu hemmen. Außerdem produzieren die Sertoli-Zellen das Hormon Inhibin, das bei zu hoher Spermienzahl ins Blut ausgeschüttet wird. Dies hemmt die Freisetzung von GnRH und FSH, wodurch die Spermatogenese verlangsamt wird. Wenn die Spermienzahl einen niedrigen Wert von 20 Millionen/ml erreicht, stellen die Sertoli-Zellen die Freisetzung von Inhibin ein und die Spermienzahl steigt.

Weibliche Hormone

Die Kontrolle der Fortpflanzung bei Weibchen ist komplexer. Der weibliche Fortpflanzungszyklus wird in den Eierstock- und den Menstruationszyklus unterteilt. Der Ovarialzyklus steuert die Vorbereitung des endokrinen Gewebes und die Freisetzung von Eizellen, während der Menstruationszyklus die Vorbereitung und Aufrechterhaltung der Gebärmutterschleimhaut regelt (Abb. 18.3.7). Diese Zyklen werden über einen Zyklus von 22 bis 32 Tagen mit einer durchschnittlichen Länge von 28 Tagen koordiniert.

Wie beim Mann bewirkt das GnRH aus dem Hypothalamus die Ausschüttung der Hormone FSH und LH aus dem Hypophysenvorderlappen. Darüber hinaus werden Östrogen und Progesteron aus den sich entwickelnden Follikeln freigesetzt. Wie das Testosteron beim Mann ist Östrogen für die sekundären Geschlechtsmerkmale der Frau verantwortlich. Dazu gehören die Brustentwicklung, das Aufweiten der Hüften und eine kürzere Zeit für das Knochenwachstum.

Der Eierstock- und der Menstruationszyklus

Der Eierstock- und der Menstruationszyklus werden durch Hormone des Hypothalamus, der Hypophyse und der Eierstöcke reguliert (Abb. 18.3.7). Das Auf und Ab der Hormone führt dazu, dass der Eierstock- und der Menstruationszyklus voranschreiten. Der Eierstock- und der Menstruationszyklus treten gleichzeitig auf. Die erste Hälfte des Ovarialzyklus ist die Follikelphase. Langsam ansteigende FSH-Spiegel verursachen das Wachstum von Follikeln auf der Oberfläche des Eierstocks. Dieser Prozess bereitet die Eizelle auf den Eisprung vor. Wenn die Follikel wachsen, beginnen sie, Östrogen freizusetzen. Die ersten Tage dieses Zyklus fallen mit der Menstruation oder dem Ablösen der funktionellen Schicht der Gebärmutterschleimhaut in der Gebärmutter zusammen. Nach etwa fünf Tagen steigt der Östrogenspiegel an und der Menstruationszyklus tritt in die proliferative Phase ein. Das Endometrium beginnt nachzuwachsen und ersetzt die Blutgefäße und Drüsen, die sich am Ende des letzten Zyklus verschlechtert haben.

KUNSTVERBINDUNG

Welche der folgenden Aussagen zur Hormonregulation des weiblichen Fortpflanzungszyklus ist falsch?

  1. LH und FSH werden in der Hypophyse und Östrogen und Progesteron in den Eierstöcken produziert.
  2. Östradiol und Progesteron, die vom Gelbkörper ausgeschieden werden, bewirken eine Verdickung der Gebärmutterschleimhaut.
  3. Sowohl Progesteron als auch Östrogen werden von den Follikeln produziert.
  4. Die Sekretion von GnRH durch den Hypothalamus wird durch niedrige Östrogenspiegel gehemmt, aber durch hohe Östrogenspiegel stimuliert.

Kurz vor der Zyklusmitte (ca. 14. Tag) führt der hohe Östrogenspiegel dazu, dass FSH und insbesondere LH schnell ansteigen und dann sinken. Der Anstieg des LH führt dazu, dass der reifste Follikel reißt und sein Ei freisetzt. Das ist Eisprung. Die Follikel, die nicht geplatzt sind, degenerieren und ihre Eier gehen verloren. Der Östrogenspiegel sinkt, wenn die zusätzlichen Follikel degenerieren.

Nach dem Eisprung tritt der Ovarialzyklus in seine Lutealphase und der Menstruationszyklus in seine sekretorische Phase ein, die beide etwa vom 15. bis 28. Tag dauern. Die Luteal- und Sekretionsphase beziehen sich auf Veränderungen im geplatzten Follikel. Die Zellen im Follikel unterliegen physikalischen Veränderungen und produzieren eine Struktur namens Corpus luteum. Der Gelbkörper produziert Östrogen und Progesteron. Das Progesteron erleichtert das Nachwachsen der Gebärmutterschleimhaut und hemmt die Freisetzung von weiterem FSH und LH. Die Gebärmutter wird darauf vorbereitet, eine befruchtete Eizelle aufzunehmen, sollte sie während dieses Zyklus auftreten. Die Hemmung von FSH und LH verhindert die Entwicklung weiterer Eier und Follikel, während das Progesteron erhöht ist. Der vom Gelbkörper produzierte Östrogenspiegel steigt in den nächsten Tagen auf einen konstanten Wert.

Wird keine befruchtete Eizelle in die Gebärmutter eingepflanzt, degeneriert der Gelbkörper und der Östrogen- und Progesteronspiegel sinkt. Das Endometrium beginnt zu degenerieren, wenn der Progesteronspiegel sinkt und der nächste Menstruationszyklus einleitet. Die Abnahme des Progesterons ermöglicht es dem Hypothalamus auch, GnRH an den Hypophysenvorderlappen zu senden, FSH und LH freizusetzen und die Zyklen erneut zu starten.

KARRIERE IN AKTION: Reproduktiver Endokrinologe

Ein reproduktiver Endokrinologe ist ein Arzt, der eine Vielzahl von hormonellen Störungen im Zusammenhang mit der Fortpflanzung und Unfruchtbarkeit bei Männern und Frauen behandelt. Zu den Störungen gehören Menstruationsbeschwerden, Unfruchtbarkeit, Schwangerschaftsverlust, sexuelle Dysfunktion und Wechseljahre. Ärzte können in ihrer Therapie Fruchtbarkeitsmedikamente, Operationen oder assistierte Reproduktionstechniken (ART) verwenden. ART beinhaltet die Verwendung von Verfahren zur Manipulation der Eizelle oder des Spermas, um die Fortpflanzung zu erleichtern, wie z in vitro Düngung.

Reproduktionsendokrinologen durchlaufen eine umfassende medizinische Ausbildung, zunächst in einer vierjährigen Facharztausbildung in Geburtshilfe und Gynäkologie, dann in einem dreijährigen Fellowship in der Reproduktionsendokrinologie. Um in diesem Bereich zertifiziert zu werden, muss der Arzt in beiden Bereichen schriftliche und mündliche Prüfungen ablegen.

Schwangerschaft

Die Schwangerschaft beginnt mit der Befruchtung einer Eizelle und dauert bis zur Geburt des Individuums. Die Dauer der Trächtigkeit oder die Trächtigkeitsdauer beträgt beim Menschen 266 Tage und ist bei anderen Menschenaffen ähnlich.

Innerhalb von 24 Stunden nach der Befruchtung hat der Eikern die Meiose beendet und die Ei- und Samenkerne verschmelzen. Bei der Fusion wird die Zelle als Zygote bezeichnet. Die Zygote leitet die Spaltung ein und der sich entwickelnde Embryo wandert durch den Eileiter in die Gebärmutter. Der sich entwickelnde Embryo muss sich innerhalb von sieben Tagen in die Gebärmutterwand einnisten, sonst verfällt er und stirbt ab. Die äußeren Schichten des sich entwickelnden Embryos oder der Blastozyste wachsen in das Endometrium ein, indem sie die Endometriumzellen verdauen, und die Heilung des Endometriums schließt die Blastozyste in das Gewebe ein. Eine andere Schicht der Blastozyste, das Chorion, beginnt mit der Freisetzung eines Hormons namens humanes Beta-Choriongonadotropin (β-HCG), das zum Gelbkörper gelangt und diese Struktur aktiv hält. Dies gewährleistet einen angemessenen Progesteronspiegel, der das Endometrium der Gebärmutter zur Unterstützung des sich entwickelnden Embryos erhält. Schwangerschaftstests bestimmen den β-HCG-Spiegel im Urin oder Serum. Wenn das Hormon vorhanden ist, ist der Test positiv.

Die Schwangerschaftsperiode wird in drei gleiche Perioden oder Trimester unterteilt. Während der ersten zwei bis vier Wochen des ersten Trimesters werden Nahrung und Abfall durch Diffusion von der Gebärmutterschleimhaut verarbeitet. Im Laufe des Trimesters beginnt die äußere Schicht des Embryos mit der Gebärmutterschleimhaut zu verschmelzen und die Plazenta bildet sich. Die Plazenta übernimmt den Nährstoff- und Abfallbedarf des Embryos und Fötus, wobei das Blut der Mutter Nährstoffe an die Plazenta weiterleitet und Abfallstoffe aus dieser entfernt. Chemikalien aus dem Fötus, wie Bilirubin, werden von der Leber der Mutter zur Elimination verarbeitet. Einige der Immunglobuline der Mutter passieren die Plazenta und bieten eine passive Immunität gegen einige potenzielle Infektionen.

Im ersten Trimester beginnen sich innere Organe und Körperstrukturen zu entwickeln. Nach fünf Wochen haben sich im Wesentlichen Gliedmaßenknospen, Augen, Herz und Leber gebildet. Nach acht Wochen gilt der Begriff Fötus und der Körper ist im Wesentlichen geformt (Abb. 18.3.8ein). Das Individuum ist etwa fünf Zentimeter lang und viele der Organe wie Lunge und Leber funktionieren noch nicht. Die Exposition gegenüber Giftstoffen ist im ersten Trimester besonders gefährlich, da alle Organe und Strukturen des Körpers eine anfängliche Entwicklung durchlaufen. Alles, was die chemische Signalübertragung während dieser Entwicklung stört, kann das Überleben des Fötus ernsthaft beeinträchtigen.

Während des zweiten Trimesters wächst der Fötus auf etwa 30 cm (etwa 12 Zoll) (Abbildung 18.3.8).B). Es wird aktiv und die Mutter spürt meist die ersten Bewegungen. Alle Organe und Strukturen entwickeln sich weiter. Die Plazenta hat die Funktionen der Ernährung und der Abfallentsorgung sowie die Produktion von Östrogen und Progesteron aus dem entarteten Gelbkörper übernommen. Die Plazenta wird bis zur Geburt des Babys weiter funktionieren. Während des dritten Trimesters wird der Fötus 3 bis 4 kg (6,5–8,5 lbs.) und etwa 50 cm (19–20 Zoll) lang (Abbildung 18.3.8 .).C). Dies ist die Phase des schnellsten Wachstums während der Schwangerschaft, da alle Organsysteme weiter wachsen und sich entwickeln.

KONZEPT IN AKTION

Besuchen Sie diese Website, um die Entwicklungsstadien des menschlichen Fötus zu sehen.

Wehen sind Muskelkontraktionen, um den Fötus und die Plazenta aus der Gebärmutter zu entfernen. Gegen Ende des dritten Trimesters bewirkt Östrogen, dass sich Rezeptoren an der Uteruswand entwickeln und das Hormon Oxytocin binden. Zu diesem Zeitpunkt richtet sich das Baby neu aus und zeigt nach vorne und unten, wobei der Rücken oder die Krone des Kopfes den Gebärmutterhals (Gebärmutteröffnung) berührt. Dadurch dehnt sich der Gebärmutterhals und Nervenimpulse werden an den Hypothalamus gesendet, der die Freisetzung von Oxytocin aus dem Hypophysenhinterlappen signalisiert. Oxytocin bewirkt, dass sich die glatte Muskulatur in der Gebärmutterwand zusammenzieht. Gleichzeitig gibt die Plazenta Prostaglandine in die Gebärmutter ab, wodurch die Kontraktionen verstärkt werden. Zwischen Uterus, Hypothalamus und Hypophysenhinterlappen tritt ein positives Feedback-Relais auf, um eine ausreichende Versorgung mit Oxytocin sicherzustellen. Wenn mehr glatte Muskelzellen rekrutiert werden, nehmen die Kontraktionen an Intensität und Kraft zu.

Es gibt drei Stufen der Arbeit. Im ersten Stadium wird der Gebärmutterhals dünner und erweitert. Dies ist notwendig, damit das Baby und die Plazenta während der Geburt ausgestoßen werden. Der Gebärmutterhals wird sich schließlich auf etwa 10 cm erweitern. Im zweiten Stadium wird das Baby aus der Gebärmutter ausgestoßen. Die Gebärmutter zieht sich zusammen und die Mutter drückt, während sie ihre Bauchmuskeln zusammendrückt, um die Geburt zu unterstützen. Das letzte Stadium ist die Passage der Plazenta, nachdem das Baby geboren wurde und sich das Organ vollständig von der Gebärmutterwand gelöst hat. Wenn die Wehen aufhören sollten, bevor das zweite Stadium erreicht ist, kann synthetisches Oxytocin, bekannt als Pitocin, verabreicht werden, um die Wehen wieder aufzunehmen und aufrechtzuerhalten.

Abschnittszusammenfassung

Die Fortpflanzungsstrukturen, die sich bei Landtieren entwickelt haben, ermöglichen es Männchen und Weibchen, sich zu paaren, innerlich zu befruchten und das Wachstum und die Entwicklung von Nachkommen zu unterstützen. Die Gametogenese, die Produktion von Spermien (Spermatogenese) und Eizellen (Oogenese), erfolgt durch den Prozess der Meiose.

Die männlichen und weiblichen Fortpflanzungszyklen werden durch Hormone gesteuert, die aus dem Hypothalamus und dem Hypophysenvorderlappen sowie Hormonen aus den Fortpflanzungsgeweben und -organen freigesetzt werden. Der Hypothalamus überwacht den Bedarf an FSH- und LH-Produktion und -Freisetzung aus dem Hypophysenvorderlappen. FSH und LH beeinflussen die Fortpflanzungsstrukturen, um die Bildung von Spermien und die Vorbereitung von Eizellen für die Freisetzung und mögliche Befruchtung zu bewirken. Beim Mann stimulieren FSH und LH Sertoli-Zellen und interstitielle Leydig-Zellen in den Hoden, um die Spermienproduktion zu erleichtern. Die Leydig-Zellen produzieren Testosteron, das auch für die sekundären Geschlechtsmerkmale des Mannes verantwortlich ist. Bei Frauen bewirken FSH und LH die Bildung von Östrogen und Progesteron. Sie regulieren den weiblichen Fortpflanzungszyklus, der in den Eierstock- und den Menstruationszyklus unterteilt ist.

Die Schwangerschaft beim Menschen beginnt mit der Befruchtung einer Eizelle und dauert die drei Schwangerschaftsdrittel. Das erste Trimester legt die Grundstrukturen des Körpers fest, einschließlich der Gliedmaßenknospen, des Herzens, der Augen und der Leber. Das zweite Trimester setzt die Entwicklung aller Organe und Systeme fort. Das dritte Trimester zeigt das größte Wachstum des Fötus und gipfelt in Wehen und Geburt. Der Arbeitsprozess besteht aus drei Phasen (Kontraktionen, Geburt des Fötus und Ausstoß der Plazenta), die jeweils durch Hormone angetrieben werden.

Kunstverbindungen

Abbildung 18.3.2 Welche der folgenden Aussagen über das männliche Fortpflanzungssystem ist falsch?

A. Der Samenleiter transportiert Spermien von den Hoden zu den Samenbläschen.
B. Der Ductus ejaculatorius mündet in die Harnröhre.
C. Sowohl die Prostata als auch die Bulbourethraldrüsen produzieren Samenbestandteile.
D. Die Prostata befindet sich in den Hoden.

Abbildung 18.3.2 D

Abbildung 18.3.7 Welche der folgenden Aussagen zur Hormonregulation des weiblichen Fortpflanzungszyklus ist falsch?

A. LH und FSH werden in der Hypophyse produziert und Östrogen und Progesteron werden in den Eierstöcken produziert.
B. Östradiol und Progesteron, die vom Gelbkörper ausgeschieden werden, bewirken eine Verdickung der Gebärmutterschleimhaut.
C. Sowohl Progesteron als auch Östrogen werden von den Follikeln produziert.
D. Die Sekretion von GnRH durch den Hypothalamus wird durch niedrige Östrogenspiegel gehemmt, aber durch hohe Östrogenspiegel stimuliert.

Abbildung 18.3.7 C

Rezensionsfragen

Spermien werden im ________ produziert.

A. Hodensack
B. Samenbläschen
C. Samenkanälchen
D. Prostata

C

Welches weibliche Organ hat eine Gebärmutterschleimhaut, die ein sich entwickelndes Baby unterstützt?

A. kleine Schamlippen
B. Brust
C. Eierstöcke
D. Gebärmutter

D

Welches Hormon bewirkt die Ausschüttung von FSH und LH?

A. Testosteron
B. Östrogen
C. GnRH
D. Progesteron

C

Der Nährstoff- und Abfallbedarf des sich entwickelnden Fötus wird in den ersten Wochen von ________ abgewickelt.

A. die Plazenta
B. Diffusion durch das Endometrium
C. das Chorion
D. die Blastozyste

B

Welches Hormon ist hauptsächlich für die Wehen während der Wehen verantwortlich?

A. oxytocin
B. β-HCG
D. Progesteron

EIN

Freie Antwort

Vergleichen Sie Spermatogenese und Oogenese hinsichtlich des Zeitpunkts der Prozesse und der Anzahl und Art der schließlich produzierten Zellen.

Stammzellen werden beim Männchen während der Trächtigkeit abgelegt und ruhen bis zur Adoleszenz. Die Stammzellen des Weibchens vermehren sich auf ein bis zwei Millionen und treten in die erste meiotische Teilung ein und werden in der Prophase arretiert. In der Adoleszenz beginnt die Spermatogenese und dauert bis zum Tod an, wobei bei jeder meiotischen Teilung die maximale Anzahl von Spermien produziert wird. Die Oogenese setzt sich in der Adoleszenz in Chargen von Eiern mit jedem Menstruationszyklus fort. Diese primären Eizellen beenden die erste meiotische Teilung und produzieren ein lebensfähiges Ei mit dem größten Teil des Zytoplasmas und seinem Inhalt und eine zweite Zelle, die als Polkörper bezeichnet wird und 23 Chromosomen enthält. Die zweite meiotische Teilung wird eingeleitet und in der Metaphase gestoppt. Beim Eisprung wird ein Ei freigesetzt. Wenn dieses Ei befruchtet wird, beendet es die zweite meiotische Teilung. Dies ist eine diploide, befruchtete Eizelle.

Beschreiben Sie die Ereignisse im Eierstockzyklus, die zum Eisprung führen.

Niedrige Progesteronspiegel ermöglichen es dem Hypothalamus, GnRH an den Hypophysenvorderlappen zu senden und die Freisetzung von FSH und LH zu bewirken. FSH stimuliert das Wachstum der Follikel am Eierstock und bereitet die Eizellen auf den Eisprung vor. Wenn die Follikel an Größe zunehmen, beginnen sie Östrogen und einen niedrigen Progesteronspiegel in das Blut freizusetzen. Der Östrogenspiegel steigt auf einen Höchststand an, was zu einem Anstieg der LH-Konzentration führt. Dies führt dazu, dass der reifste Follikel reißt und es zum Eisprung kommt.

Beschreiben Sie die Arbeitsphasen.

Stadium eins der Wehen führt zu Uteruskontraktionen, die den Gebärmutterhals verdünnen und die Gebärmutterhalsöffnung erweitern. Stufe zwei bringt das Baby zur Welt und Stufe drei bringt die Plazenta zur Welt.

Glossar

Bulbourethraldrüse
die paarigen Drüsen beim Mann, die ein Sekret produzieren, das die Harnröhre vor der Ejakulation reinigt
Gelbkörper
das endokrine Gewebe, das sich nach dem Eisprung aus einem Eierstockfollikel entwickelt; sondert während der Schwangerschaft Progesteron und Östrogen ab
Klitoris
eine sensorische und erektile Struktur bei weiblichen Säugetieren, homolog zum männlichen Penis, die während der sexuellen Erregung stimuliert wird
Östrogen
ein Fortpflanzungshormon bei Frauen, das das Nachwachsen des Endometriums, den Eisprung und die Kalziumaufnahme unterstützt
Follikelstimulierendes Hormon (FSH)
ein Fortpflanzungshormon, das die Spermienproduktion bei Männern und die Follikelentwicklung bei Frauen verursacht
Schwangerschaft
die Entwicklung vor der Geburt eines lebendgebärenden Tieres
Schwangerschaftsdauer
die Dauer der Entwicklung von der Empfängnis bis zur Geburt der Jungen eines lebendgebärenden Tieres
Gonadotropin-Releasing-Hormon (GnRH)
ein Hormon aus dem Hypothalamus, das die Freisetzung von FSH und LH aus dem Hypophysenvorderlappen bewirkt
humanes Beta-Choriongonadotropin (β-HCG)
ein Hormon, das vom Chorion der Zygote produziert wird und hilft, den Gelbkörper und den erhöhten Progesteronspiegel aufrechtzuerhalten
inhibin
ein Hormon, das von Sertoli-Zellen gebildet wird, gibt dem Hypothalamus eine negative Rückmeldung bei der Kontrolle der FSH- und GnRH-Freisetzung
Zwischenzelle von Leydig
ein Zelltyp neben den Samenkanälchen, der Testosteron produziert
große Schamlippen
die großen Gewebefalten, die den Leistenbereich bedecken
Schamlippen
die kleineren Gewebefalten innerhalb der großen Schamlippen
luteinisierendes Hormon (LH)
ein Fortpflanzungshormon bei Männern und Frauen, verursacht bei Männern die Testosteronproduktion und bei Frauen Eisprung und Laktation
Menstruationszyklus
der Zyklus des Abbaus und des erneuten Wachstums der Gebärmutterschleimhaut
Oogenese
der Prozess der Produktion von haploiden Eiern
Eierstockzyklus
der Zyklus der Eizellenvorbereitung für den Eisprung und die Umwandlung des Follikels zum Gelbkörper
Eileiter
(auch Eileiter) der Muskelschlauch, der die Gebärmutter mit dem Eierstockbereich verbindet
Ovulation
die Freisetzung einer Eizelle aus einem reifen Follikel im Eierstock eines Wirbeltiers
Penis
die männliche Fortpflanzungsstruktur für die Urinausscheidung und Kopulation
Plazenta
das Organ, das bei eutherischen Säugetieren den Transport von Nährstoffen und Abfall zwischen den Müttern und dem Blut des Fötus unterstützt
Progesteron
ein Fortpflanzungshormon bei Frauen; unterstützt das Nachwachsen des Endometriums und die Hemmung der FSH- und LH-Freisetzung
Prostatadrüse
eine Struktur, die eine Mischung aus glatter Muskulatur und Drüsenmaterial ist und zur Samenbildung beiträgt
Hodensack
ein Hodensack außerhalb des Körpers
Samen
eine flüssige Mischung aus Sperma und unterstützenden Materialien
Samenblase
eine sekretorische akzessorische Drüse beim Mann; trägt zum Sperma bei
Samenkanälchen
die Strukturen, innerhalb derer die Spermienproduktion in den Hoden stattfindet
Sertoli-Zelle
eine Zelle in den Wänden der Samenkanälchen, die die Entwicklung von Spermien unterstützt und Hemmstoffe absondert
Spermatogenese
der Prozess der Produktion von haploiden Spermien
Hoden
ein Paar männlicher Fortpflanzungsorgane
Testosteron
ein Fortpflanzungshormon bei Männern, das die Spermienproduktion unterstützt und sekundäre Geschlechtsmerkmale fördert
Uterus
eine weibliche Fortpflanzungsstruktur, in der sich ein Embryo entwickelt

24.3. Menschliche Reproduktionsanatomie und Gametogenese

Mit zunehmender Komplexität der Tiere entwickelten sich spezifische Organe und Organsysteme, um spezifische Funktionen für den Organismus zu unterstützen. Die Fortpflanzungsstrukturen, die sich bei Landtieren entwickelt haben, ermöglichen es Männchen und Weibchen, sich zu paaren, innerlich zu befruchten und das Wachstum und die Entwicklung von Nachkommen zu unterstützen.

Anatomie der menschlichen Fortpflanzung

Das Fortpflanzungsgewebe von männlichen und weiblichen Menschen entwickelt sich ähnlich in utero bis ein niedriger Spiegel des Hormons Testosteron aus den männlichen Keimdrüsen freigesetzt wird. Testosteron bewirkt, dass sich die unentwickelten Gewebe in männliche Geschlechtsorgane differenzieren. Wenn Testosteron fehlt, entwickeln sich die Gewebe zu weiblichen Geschlechtsgeweben. Primitive Gonaden werden zu Hoden oder Eierstöcken. Gewebe, die bei Männern einen Penis produzieren, produzieren bei Frauen eine Klitoris. Das Gewebe, das bei einem Mann zum Hodensack wird, wird bei einer Frau zu den Schamlippen, dh sie sind homologe Strukturen.


Anatomie der Spermien

Eine reife Samenzelle hat mehrere Strukturen, die ihr helfen, eine Eizelle zu erreichen und zu durchdringen. Diese sind in der Zeichnung eines Spermiums in Abbildung 18.4.2 gekennzeichnet.

  • Die Kopf ist der Teil des Spermas, der den Zellkern enthält – und sonst nicht viel. Der Kern wiederum enthält eng gewundene DNA, die den Beitrag des männlichen Elternteils zur genetischen Ausstattung einer Zygote (sofern sich eine bildet) darstellt. Jedes Sperma ist eine haploide Zelle, die die Hälfte des chromosomalen Komplements einer normalen, diploiden Körperzelle enthält.
  • Die Vorderseite des Kopfes ist ein Bereich, der als bezeichnet wird Akrosom . Das Akrosom enthält Enzyme, die den Spermien helfen, in eine Eizelle einzudringen (sofern sie eine erreicht).
  • Die Mittelstück ist der Teil des Spermas zwischen dem Kopf und dem Flagellum. Das Mittelstück ist vollgepackt mit Mitochondrien, die die Energie produzieren, die zum Bewegen des Flagellums benötigt wird.
  • Die Geißel (auch Schwanz genannt) kann sich wie ein Propeller drehen, wodurch das Sperma durch den weiblichen Fortpflanzungstrakt „schwimmen“ kann, um eine Eizelle zu erreichen, falls eine vorhanden ist.

Ausweitung der genetischen Präimplantationsdiagnostik: die ethische Debatte. Ethische Fragen bei neuen Anwendungen der genetischen Präimplantationsdiagnostik

Der Einsatz der Präimplantationsdiagnostik (PID) zum Screening von Embryonen auf Aneuploidie und genetische Erkrankungen nimmt zu. Im vergangenen Jahr wurde über neue Anwendungen der PID für das Screening von Embryonen auf Krebsanfälligkeit, für spät einsetzende Krankheiten, für HLA-Matching bei bestehenden Kindern und für das Geschlecht berichtet. Diese Erweiterungen haben Fragen bezüglich ihrer ethischen Akzeptanz und der Angemessenheit der Regulierungsstrukturen aufgeworfen, um neue Verwendungen zu überprüfen. Dieser Artikel beschreibt aktuelle und wahrscheinliche zukünftige Anwendungen der PID und analysiert dann die ethischen Probleme, die sich aus neuen Anwendungen der PID ergeben, um Embryonen auf Anfälligkeit und spät einsetzende Zustände zu untersuchen, auf HLA-Matching für die Gewebespende an ein bestehendes Kind und für die Geschlechtsauswahl . Es befasst sich auch mit ethischen Fragen, die sich in spekulativeren Szenarien der Auswahl von Embryonen aufgrund des Hörvermögens oder der sexuellen Orientierung ergeben würden. Der Artikel kommt zu dem Schluss, dass mit Ausnahme der Geschlechtsauswahl des ersten Kindes die meisten aktuellen Verlängerungen der PID ethisch vertretbar sind und bietet einen Rahmen für die Bewertung zukünftiger Verlängerungen für nichtmedizinische Zwecke, die noch spekulativ sind.


Inhalt

Das Wort Chromosom ( / ˈ k r oʊ m ə ˌ s oʊ m , - ˌ z oʊ m / [7] [8] ) kommt aus dem Griechischen χρῶμα (Chroma, "Farbe") und σῶμα (soma, "Körper"), die ihre starke Färbung durch bestimmte Farbstoffe beschreiben. [9] Der Begriff wurde von dem deutschen Anatom Heinrich Wilhelm Waldeyer geprägt, [10] in Anlehnung an den Begriff Chromatin, der von Walther Flemming, dem Entdecker der Zellteilung, eingeführt wurde.

Einige der frühen karyologischen Begriffe sind veraltet. [11] [12] Zum Beispiel schreiben Chromatin (Flemming 1880) und Chromosom (Waldeyer 1888) Farbe einem ungefärbten Zustand zu. [13]

Die deutschen Wissenschaftler Schleiden, [5] Virchow und Bütschli gehörten zu den ersten Wissenschaftlern, die die heute als Chromosomen bekannten Strukturen erkannten. [14]

In einer Reihe von Experimenten, die Mitte der 1880er Jahre begannen, lieferte Theodor Boveri definitive Beiträge zur Aufklärung, dass Chromosomen die Vektoren der Vererbung sind, mit zwei Begriffen, die als „Chromosomenkontinuität“ und „Chromosomenindividualität“ bekannt wurden. [fünfzehn]

Wilhelm Roux schlug vor, dass jedes Chromosom eine andere genetische Konfiguration trägt, und Boveri konnte diese Hypothese testen und bestätigen. Mit Hilfe der Wiederentdeckung der frühen Arbeiten von Gregor Mendel Anfang des 20. Jahrhunderts konnte Boveri den Zusammenhang zwischen den Vererbungsregeln und dem Verhalten der Chromosomen aufzeigen. Boveri beeinflusste zwei Generationen amerikanischer Zytologen: Edmund Beecher Wilson, Nettie Stevens, Walter Sutton und Theophilus Painter wurden alle von Boveri beeinflusst (Wilson, Stevens und Painter arbeiteten tatsächlich mit ihm). [16]

In seinem berühmten Lehrbuch Die Zelle in Entwicklung und Vererbung, verband Wilson die unabhängige Arbeit von Boveri und Sutton (beide um 1902), indem er die Chromosomentheorie der Vererbung Boveri-Sutton-Chromosomentheorie nannte (die Namen werden manchmal umgekehrt). [17] Ernst Mayr bemerkt, dass die Theorie von einigen berühmten Genetikern heftig bestritten wurde: William Bateson, Wilhelm Johannsen, Richard Goldschmidt und T.H. Morgan, alle ziemlich dogmatisch. Schließlich kam der vollständige Beweis von Chromosomenkarten in Morgans eigenem Labor. [18]

Die Zahl der menschlichen Chromosomen wurde 1923 von Theophilus Painter veröffentlicht. Bei der Untersuchung durch das Mikroskop zählte er 24 Paare, was 48 Chromosomen bedeuten würde. Sein Fehler wurde von anderen kopiert und erst 1956 wurde die wahre Zahl, 46, von dem in Indonesien geborenen Zytogenetiker Joe Hin Tjio ermittelt. [19]

Die Prokaryoten – Bakterien und Archaeen – haben typischerweise ein einziges kreisförmiges Chromosom, aber es gibt viele Variationen. [20] Die Chromosomen der meisten Bakterien, die manche Autoren lieber als Genophoren bezeichnen, können in den endosymbiotischen Bakterien eine Größe von nur 130.000 Basenpaaren aufweisen Candidatus Hodgkinia cicadicola [21] und Candidatus Tremblaya princeps, [22] auf über 14.000.000 Basenpaare im Bodenbakterium Sorangiumzellulosum. [23] Spirochäten der Gattung Borrelien sind eine bemerkenswerte Ausnahme von dieser Anordnung, mit Bakterien wie Borrelien burgdorferi, die Ursache der Lyme-Borreliose, enthält eine einzelne linear Chromosom. [24]

Struktur in Sequenzen Bearbeiten

Prokaryontische Chromosomen haben eine weniger sequenzbasierte Struktur als Eukaryonten. Bakterien haben typischerweise einen einzigen Punkt (den Replikationsursprung), von dem aus die Replikation beginnt, während einige Archaeen mehrere Replikationsursprünge enthalten. [25] Die Gene in Prokaryoten sind oft in Operonen organisiert und enthalten im Gegensatz zu Eukaryoten normalerweise keine Introns.

DNA-Verpackung Bearbeiten

Prokaryonten besitzen keine Kerne. Stattdessen ist ihre DNA in einer Struktur namens Nukleoid organisiert. [26] [27] Das Nukleoid ist eine eigenständige Struktur und besetzt einen definierten Bereich der Bakterienzelle. Diese Struktur ist jedoch dynamisch und wird durch die Wirkung einer Reihe histonähnlicher Proteine, die mit dem Bakterienchromosom assoziieren, aufrechterhalten und umgebaut. [28] In Archaeen ist die DNA in den Chromosomen noch besser organisiert, wobei die DNA in Strukturen verpackt ist, die eukaryotischen Nukleosomen ähneln. [29] [30]

Bestimmte Bakterien enthalten auch Plasmide oder andere extrachromosomale DNA. Dies sind zirkuläre Strukturen im Zytoplasma, die zelluläre DNA enthalten und eine Rolle beim horizontalen Gentransfer spielen. [5] Bei Prokaryonten (siehe Nukleoide) und Viren [31] ist die DNA bei Archaeen oft durch Homologie zu eukaryontischen Histonen und bei Bakterien durch histonähnliche Proteine ​​dicht gepackt und organisiert.

Bakterielle Chromosomen neigen dazu, an die Plasmamembran der Bakterien gebunden zu sein. In der Molekularbiologie ermöglicht dies die Isolierung von Plasmid-DNA durch Zentrifugation lysierter Bakterien und Pelletierung der Membranen (und der angelagerten DNA).

Prokaryontische Chromosomen und Plasmide sind wie eukaryontische DNA im Allgemeinen superspiralisiert. Die DNA muss zuerst in ihren entspannten Zustand gebracht werden, um Zugang zur Transkription, Regulation und Replikation zu erhalten.

Jedes eukaryontische Chromosom besteht aus einem langen linearen DNA-Molekül, das mit Proteinen assoziiert ist und einen kompakten Komplex aus Proteinen und DNA bildet, der als bezeichnet wird Chromatin. Chromatin enthält die überwiegende Mehrheit der DNA eines Organismus, aber eine kleine Menge, die mütterlicherseits vererbt wird, kann in den Mitochondrien gefunden werden. Es ist in den meisten Zellen vorhanden, mit wenigen Ausnahmen, zum Beispiel roten Blutkörperchen.

Histone sind für die erste und grundlegendste Einheit der Chromosomenorganisation verantwortlich, das Nukleosom.

Eukaryoten (Zellen mit Kernen, wie sie in Pflanzen, Pilzen und Tieren vorkommen) besitzen mehrere große lineare Chromosomen, die im Zellkern enthalten sind. Jedes Chromosom hat ein Zentromer, aus dem ein oder zwei Arme herausragen, obwohl diese Arme in den meisten Fällen nicht als solche sichtbar sind. Darüber hinaus haben die meisten Eukaryoten ein kleines zirkuläres mitochondriales Genom, und einige Eukaryoten können zusätzliche kleine zirkuläre oder lineare zytoplasmatische Chromosomen aufweisen.

In den Kernchromosomen von Eukaryoten liegt die unkondensierte DNA in einer halbgeordneten Struktur vor, in der sie um Histone (Strukturproteine) gewickelt ist und ein zusammengesetztes Material namens Chromatin bildet.

Interphasenchromatin Bearbeiten

Die Verpackung von DNA in Nukleosomen verursacht eine 10-nm-Faser, die bis zu 30-nm-Fasern weiter kondensieren kann [32] Das meiste Euchromatin in Interphase-Kernen scheint in Form von 30-nm-Fasern vorzuliegen. [32] Die Chromatinstruktur ist der dekondensiertere Zustand, d. h. die 10-nm-Konformation erlaubt die Transkription. [32]

Während der Interphase (der Periode des Zellzyklus, in der sich die Zelle nicht teilt) können zwei Arten von Chromatin unterschieden werden:

    , das aus DNA besteht, die aktiv ist, z. B. als Protein exprimiert wird. , das aus meist inaktiver DNA besteht. Es scheint strukturellen Zwecken während der chromosomalen Stadien zu dienen. Heterochromatin kann weiter in zwei Typen unterschieden werden:
    • Konstitutives Heterochromatin, die nie ausgedrückt wird. Es befindet sich um das Zentromer und enthält normalerweise sich wiederholende Sequenzen.
    • Fakultatives Heterochromatin, was manchmal zum Ausdruck kommt.

    Metaphasenchromatin und Teilung Bearbeiten

    In den frühen Stadien der Mitose oder Meiose (Zellteilung) verdichtet sich die Chromatin-Doppelhelix immer mehr. Sie hören auf, als zugängliches genetisches Material zu fungieren (Transkriptionsstopps) und werden zu einer kompakten transportablen Form. Es wird angenommen, dass sich die Schleifen der 30-nm-Chromatinfasern weiter um sich selbst falten, um die kompakten Metaphase-Chromosomen mitotischer Zellen zu bilden. Die DNA wird somit etwa 10.000-fach kondensiert. [32]

    Das Chromosomengerüst, das aus Proteinen wie Kondensin, TOP2A und KIF4 besteht, [33] spielt eine wichtige Rolle beim Festhalten des Chromatins in kompakten Chromosomen. Schleifen mit 30 nm Struktur kondensieren weiter mit dem Gerüst zu Strukturen höherer Ordnung. [34]

    Diese sehr kompakte Form macht die einzelnen Chromosomen sichtbar und sie bilden die klassische Vierarmstruktur, ein Paar Schwesterchromatiden, die am Zentromer aneinander befestigt sind. Die kürzeren Arme heißen p Arme (aus dem Französischen petit, klein) und die längeren Arme heißen q Arme (Q folgt P im lateinischen Alphabet q-g "grande" alternativ wird manchmal gesagt, dass q die Abkürzung für ist Warteschlange bedeutet Schwanz auf Französisch [35] ). Dies ist der einzige natürliche Kontext, in dem einzelne Chromosomen mit einem Lichtmikroskop sichtbar sind.

    Mitotische Metaphase-Chromosomen werden am besten durch eine linear organisierte, in Längsrichtung komprimierte Anordnung von aufeinanderfolgenden Chromatinschleifen beschrieben. [36]

    Während der Mitose wachsen Mikrotubuli aus Zentrosomen, die sich an gegenüberliegenden Enden der Zelle befinden, und heften sich auch an spezialisierten Strukturen, den sogenannten Kinetochoren, an das Zentromer an, von denen eines auf jedem Schwesterchromatid vorhanden ist. Eine spezielle DNA-Basensequenz im Bereich der Kinetochore sorgt neben speziellen Proteinen für eine länger anhaltende Anbindung in diesem Bereich. Die Mikrotubuli ziehen dann die Chromatiden in Richtung der Zentrosomen auseinander, sodass jede Tochterzelle einen Satz Chromatiden erbt. Nachdem sich die Zellen geteilt haben, werden die Chromatiden abgewickelt und die DNA kann wieder transkribiert werden. Trotz ihres Aussehens sind Chromosomen strukturell hochkondensiert, was es ermöglicht, diese riesigen DNA-Strukturen in einem Zellkern zu enthalten.

    Menschliche Chromosomen Bearbeiten

    Chromosomen beim Menschen können in zwei Typen unterteilt werden: Autosomen (Körperchromosom(e)) und Allosomen (Geschlechtschromosomen)). Bestimmte genetische Merkmale sind mit dem Geschlecht einer Person verbunden und werden über die Geschlechtschromosomen weitergegeben. Die Autosomen enthalten den Rest der genetischen Erbinformation. Alle verhalten sich bei der Zellteilung gleich. Menschliche Zellen haben 23 Chromosomenpaare (22 Autosomenpaare und ein Paar Geschlechtschromosomen), was insgesamt 46 pro Zelle ergibt. Darüber hinaus besitzen menschliche Zellen viele hundert Kopien des mitochondrialen Genoms. Die Sequenzierung des menschlichen Genoms hat viele Informationen über jedes der Chromosomen geliefert. Unten ist eine Tabelle mit Statistiken für die Chromosomen, basierend auf den menschlichen Genominformationen des Sanger Institute in der Vertebrate Genome Annotation (VEGA)-Datenbank. [37] Die Anzahl der Gene ist eine Schätzung, da sie teilweise auf Genvorhersagen basiert. Die Gesamtchromosomenlänge ist ebenfalls eine Schätzung, basierend auf der geschätzten Größe der nicht sequenzierten Heterochromatin-Regionen.

    Chromosom Gene [38] Gesamtbasenpaare % der Basen Sequenzierte Basenpaare [39] % sequenzierte Basenpaare
    1 2000 247,199,719 8.0 224,999,719 91.02%
    2 1300 242,751,149 7.9 237,712,649 97.92%
    3 1000 199,446,827 6.5 194,704,827 97.62%
    4 1000 191,263,063 6.2 187,297,063 97.93%
    5 900 180,837,866 5.9 177,702,766 98.27%
    6 1000 170,896,993 5.5 167,273,993 97.88%
    7 900 158,821,424 5.2 154,952,424 97.56%
    8 700 146,274,826 4.7 142,612,826 97.50%
    9 800 140,442,298 4.6 120,312,298 85.67%
    10 700 135,374,737 4.4 131,624,737 97.23%
    11 1300 134,452,384 4.4 131,130,853 97.53%
    12 1100 132,289,534 4.3 130,303,534 98.50%
    13 300 114,127,980 3.7 95,559,980 83.73%
    14 800 106,360,585 3.5 88,290,585 83.01%
    15 600 100,338,915 3.3 81,341,915 81.07%
    16 800 88,822,254 2.9 78,884,754 88.81%
    17 1200 78,654,742 2.6 77,800,220 98.91%
    18 200 76,117,153 2.5 74,656,155 98.08%
    19 1500 63,806,651 2.1 55,785,651 87.43%
    20 500 62,435,965 2.0 59,505,254 95.31%
    21 200 46,944,323 1.5 34,171,998 72.79%
    22 500 49,528,953 1.6 34,893,953 70.45%
    X (Geschlechtschromosom) 800 154,913,754 5.0 151,058,754 97.51%
    Y (Geschlechtschromosom) 200 [40] 57,741,652 1.9 25,121,652 43.51%
    Gesamt 21,000 3,079,843,747 100.0 2,857,698,560 92.79%

    In Eukaryoten Bearbeiten

    Diese Tabellen geben die Gesamtzahl der Chromosomen (einschließlich der Geschlechtschromosomen) in einem Zellkern an. Zum Beispiel sind die meisten Eukaryoten diploid, wie Menschen, die 22 verschiedene Arten von Autosomen haben, die jeweils als zwei homologe Paare und zwei Geschlechtschromosomen vorliegen. Dies ergibt insgesamt 46 Chromosomen. Andere Organismen haben mehr als zwei Kopien ihrer Chromosomentypen, wie z. B. Brotweizen hexaploid und hat sechs Kopien von sieben verschiedenen Chromosomentypen – insgesamt 42 Chromosomen.

    Normale Mitglieder einer bestimmten eukaryotischen Spezies haben alle die gleiche Anzahl von Kernchromosomen (siehe Tabelle). Andere eukaryontische Chromosomen, d. h. mitochondriale und Plasmid-ähnliche kleine Chromosomen, sind in ihrer Anzahl viel variabler und es können Tausende von Kopien pro Zelle vorliegen.

    Ungeschlechtlich reproduzierende Arten haben einen Chromosomensatz, der in allen Körperzellen gleich ist. Asexuelle Arten können jedoch entweder haploid oder diploid sein.

    Sexuell reproduzierende Arten haben diploide [2n] somatische Zellen (Körperzellen) mit zwei Chromosomensätzen (23 Paare beim Menschen), einem von der Mutter und einem vom Vater. Gameten, Fortpflanzungszellen, sind haploid [n]: Sie haben einen Chromosomensatz. Gameten werden durch Meiose einer diploiden Keimbahnzelle produziert. Während der Meiose können die übereinstimmenden Chromosomen von Vater und Mutter kleine Teile von sich selbst austauschen (Crossover) und so neue Chromosomen erzeugen, die nicht nur von einem Elternteil vererbt werden. Wenn eine männliche und eine weibliche Keimzelle verschmelzen (Befruchtung), entsteht ein neuer diploider Organismus.

    Einige Tier- und Pflanzenarten sind polyploid [Xn]: Sie besitzen mehr als zwei homologe Chromosomensätze. In der Landwirtschaft wichtige Pflanzen wie Tabak oder Weizen sind im Vergleich zu ihren Vorfahren oft polyploid. Weizen hat eine haploide Anzahl von sieben Chromosomen, die noch in einigen Sorten sowie in den wilden Vorfahren zu sehen ist. Die häufigeren Teigwaren- und Brotweizensorten sind polyploid und haben 28 (tetraploide) und 42 (hexaploide) Chromosomen im Vergleich zu den 14 (diploiden) Chromosomen beim Wildweizen. [66]

    In Prokaryoten Bearbeiten

    Prokaryoten-Arten haben im Allgemeinen eine Kopie jedes Hauptchromosoms, aber die meisten Zellen können mit mehreren Kopien leicht überleben. [67] Zum Beispiel: Buchnera, ein Symbiont von Blattläusen hat mehrere Kopien seines Chromosoms, im Bereich von 10–400 Kopien pro Zelle. [68] Bei einigen großen Bakterien, wie z Epulopiscium fishelsoni bis zu 100.000 Kopien des Chromosoms können vorhanden sein. [69] Plasmide und Plasmid-ähnliche kleine Chromosomen sind, wie bei Eukaryoten, in der Kopienzahl sehr variabel. Die Zahl der Plasmide in der Zelle wird fast ausschließlich durch die Teilungsrate des Plasmids bestimmt – eine schnelle Teilung verursacht eine hohe Kopienzahl.

    Im Allgemeinen ist der Karyotyp das charakteristische Chromosomenkomplement einer Eukaryotenart. [70] Die Herstellung und Untersuchung von Karyotypen ist Teil der Zytogenetik.

    Obwohl die Replikation und Transkription der DNA bei Eukaryoten stark standardisiert ist, gilt dies nicht für deren Karyotypen, die oft sehr variabel sind. Es kann Unterschiede zwischen den Arten in der Chromosomenzahl und in der detaillierten Organisation geben. In einigen Fällen gibt es erhebliche Unterschiede innerhalb der Arten. Oft gibt es:

    1. Variation zwischen den beiden Geschlechtern 2. Variation zwischen Keimbahn und Soma (zwischen Gameten und dem Rest des Körpers) 3. Variation zwischen Mitgliedern einer Population aufgrund eines ausgewogenen genetischen Polymorphismus 4. geografische Variation zwischen Rassen 5. Mosaike oder anderweitig abnorme Personen.

    Auch während der Entwicklung aus der befruchteten Eizelle kann eine Variation des Karyotyps auftreten.

    Die Technik zur Bestimmung des Karyotyps wird normalerweise als bezeichnet Karyotypisierung. Zellen können während der Teilung (in der Metaphase) in vitro (in einem Reaktionsfläschchen) mit Colchicin gesperrt werden. Diese Zellen werden dann gefärbt, fotografiert und in a . angeordnet Karyogramm, mit dem Chromosomensatz angeordnet, den Autosomen der Länge nach und den Geschlechtschromosomen (hier X/Y) am Ende.

    Wie viele sich fortpflanzende Arten besitzt auch der Mensch spezielle Gonosomen (Geschlechtschromosomen, im Gegensatz zu Autosomen). Diese sind XX bei Frauen und XY bei Männern.

    Geschichte und Analysetechniken Bearbeiten

    Die Erforschung des menschlichen Karyotyps dauerte viele Jahre, um die grundlegendste Frage zu klären: Wie viele Chromosomen enthält eine normale diploide menschliche Zelle? 1912 berichtete Hans von Winiwarter von 47 Chromosomen in Spermatogonien und 48 in Oogonien, was auf einen XX/XO-Geschlechtsbestimmungsmechanismus schließen ließ. [71] Maler im Jahr 1922 war sich nicht sicher, ob die diploide Zahl der Menschen 46 oder 48 ist, und bevorzugte zunächst 46. [72] Er revidierte seine Meinung später von 46 auf 48 und bestand zu Recht darauf, dass Menschen ein XX/XY-System haben . [73]

    Neue Techniken waren erforderlich, um das Problem endgültig zu lösen:

    1. Verwendung von Zellen in Kultur
    2. Aufhalten der Mitose in der Metaphase durch eine Lösung von Colchicin
    3. Vorbehandlung der Zellen in einer hypotonischen Lösung 0,075 M KCl, die sie aufbläht und die Chromosomen ausbreitet
    4. Das Zerquetschen des Präparats auf dem Objektträger zwingt die Chromosomen in eine einzige Ebene
    5. Zerschneiden einer Mikrophotographie und Anordnen des Ergebnisses zu einem unbestreitbaren Karyogramm.

    Es dauerte bis 1954, bis die diploide Zahl des Menschen mit 46 bestätigt wurde. [74] [75] In Anbetracht der Techniken von Winiwarter und Painter waren ihre Ergebnisse ziemlich bemerkenswert. [76] Schimpansen, die nächsten lebenden Verwandten des modernen Menschen, haben wie die anderen Menschenaffen 48 Chromosomen: Beim Menschen sind zwei Chromosomen zu Chromosom 2 verschmolzen.

    Chromosomenaberrationen sind Störungen des normalen Chromosomengehalts einer Zelle und eine der Hauptursachen für genetische Erkrankungen beim Menschen wie das Down-Syndrom, obwohl die meisten Aberrationen wenig bis gar keine Auswirkungen haben. Einige Chromosomenanomalien verursachen bei Trägern keine Krankheit, wie Translokationen oder Chromosomeninversionen, obwohl sie zu einer höheren Wahrscheinlichkeit führen können, ein Kind mit einer Chromosomenstörung zu gebären. Eine abnormale Anzahl von Chromosomen oder Chromosomensätzen, die als Aneuploidie bezeichnet wird, kann tödlich sein oder zu genetischen Störungen führen. [77] Für Familien, die möglicherweise eine Chromosomenumlagerung tragen, wird eine genetische Beratung angeboten.

    Der Gewinn oder Verlust von DNA von Chromosomen kann zu einer Vielzahl von genetischen Störungen führen. Beispiele für den Menschen sind:

      , die durch die Deletion eines Teils des kurzen Arms von Chromosom 5 verursacht wird. "Cri du chat" bedeutet auf Französisch "Geschrei der Katze". eine Katze. Betroffene Personen haben weit auseinanderstehende Augen, einen kleinen Kopf und Kiefer, mittelschwere bis schwere psychische Probleme und sind sehr klein. , die häufigste Trisomie, die normalerweise durch eine zusätzliche Kopie des Chromosoms 21 (Trisomie 21) verursacht wird. Zu den Merkmalen gehören verminderter Muskeltonus, stämmiger Körperbau, asymmetrischer Schädel, schräge Augen und leichte bis mittelschwere Entwicklungsstörungen. [78] oder Trisomie-18, die zweithäufigste Trisomie. [79] Zu den Symptomen zählen motorische Retardierung, Entwicklungsstörungen und zahlreiche angeborene Anomalien, die ernsthafte Gesundheitsprobleme verursachen. Neunzig Prozent der Betroffenen sterben im Säuglingsalter. Sie haben charakteristische geballte Hände und überlappende Finger. , auch idic(15), partielle Tetrasomie 15q oder invertierte Duplikation 15 (inv dup 15) genannt. , was sehr selten ist. Sie wird auch als terminale 11q-Deletionsstörung bezeichnet. [80] Die Betroffenen haben eine normale Intelligenz oder eine leichte Entwicklungsstörung mit geringen sprachlichen Ausdrucksfähigkeiten. Die meisten haben eine Blutungsstörung namens Paris-Trousseau-Syndrom. (XXY). Männer mit Klinefelter-Syndrom sind normalerweise steril und neigen dazu, größer zu sein und längere Arme und Beine zu haben als ihre Altersgenossen. Jungen mit dem Syndrom sind oft schüchtern und ruhig und haben häufiger Sprachverzögerungen und Legasthenie. Ohne Testosteronbehandlung können einige während der Pubertät eine Gynäkomastie entwickeln. , auch D-Syndrom oder Trisomie-13 genannt. Die Symptome sind denen von Trisomie-18 etwas ähnlich, ohne die charakteristische gefaltete Hand. . Dies bedeutet, dass es ein zusätzliches, abnormales Chromosom gibt. Die Merkmale hängen von der Herkunft des zusätzlichen genetischen Materials ab. Das Cat-Eye-Syndrom und das isodizentrische Chromosom-15-Syndrom (oder Idic15) werden beide durch ein überzähliges Markerchromosom verursacht, ebenso wie das Pallister-Killian-Syndrom. (XXX). XXX-Mädchen sind in der Regel groß und dünn und haben eine höhere Inzidenz von Legasthenie. (X statt XX oder XY). Beim Turner-Syndrom sind weibliche Geschlechtsmerkmale vorhanden, aber unterentwickelt. Frauen mit Turner-Syndrom haben oft eine kleine Statur, einen niedrigen Haaransatz, abnormale Augenmerkmale und Knochenentwicklung und ein "eingefallenes" Aussehen der Brust. , die durch eine teilweise Deletion des kurzen Arms von Chromosom 4 verursacht wird. Sie ist gekennzeichnet durch Wachstumsverzögerung, verzögerte Entwicklung der motorischen Fähigkeiten, Gesichtszüge des "griechischen Helms" und leichte bis schwerwiegende psychische Probleme. . XYY-Jungen sind normalerweise größer als ihre Geschwister. Wie XXY-Jungen und XXX-Mädchen haben sie eher Lernschwierigkeiten.

    Spermien-Aneuploidie Bearbeiten

    Die Exposition von Männern gegenüber bestimmten Lebensstil-, Umwelt- und/oder Berufsgefahren kann das Risiko von aneuploiden Spermatozoen erhöhen. [81] Insbesondere das Tabakrauchen [82] [83] und die berufliche Exposition gegenüber Benzol [84] Insektiziden [85] [86] und perfluorierten Verbindungen erhöhen das Aneuploidie-Risiko. [87] Erhöhte Aneuploidie ist oft mit erhöhten DNA-Schäden in Spermatozoen verbunden.


    UP Board Class 12 Biologie Lehrplan 2020-21 (überarbeitet & um 30% reduziert): UP Board Exam 2021

    Sehen Sie sich den UP Board Class 12 Biologie Syllabus 2020-21 an und laden Sie ihn im PDF-Format herunter. Hier finden Sie auch Links zum Zugriff auf andere Ressourcen für die Vorbereitung der bevorstehenden UP Board-Prüfung 2021.

    UP-Board-Prüfung 2021: Check UP Board Class 12 Biologie Lehrplan 2020-21 (überarbeitet) und lade ihn im PDF-Format herunter. Hier finden Sie auch Links zum Zugriff auf andere Ressourcen für die Vorbereitung der bevorstehenden UP Board-Prüfung 2021.Der neueste UP Board Lehrplan 2020-21 ist eine der wichtigen Ressourcen für die Vorbereitung der bevorstehenden UP Board Prüfung 2021.

    UP Board Klasse 12 Biologie Lehrplan 2020-21: Überarbeitet

    Hinweis – In dieser nur eine Arbeit von 100 Punkten, in der 70 Punkte für die theoretischen Prüfungen und 30 Punkte für die praktischen Prüfungen enthalten sind.

    Biologie und menschliches Wohlergehen

    Biotechnologie und ihre Anwendungen

    Da das reguläre Lehren-Lernen in den Schulen während der Session 2020-21 durch die COVID-19-Pandemie stark beeinträchtigt ist, hat der Fachausschuss nach reiflicher Überlegung empfohlen, den Lehrplan wie folgt um 30% zu kürzen :-

    Kapitel-1: Reproduktion in Organismen

    Fortpflanzung, ein charakteristisches Merkmal aller Organismen für die Fortsetzung der Arten der Fortpflanzung - asexuelle und sexuelle Fortpflanzung asexuelle Fortpflanzung - binäre Spaltung, Sporulation, Knospung, Gemmulenbildung, Fragmentierung vegetative Vermehrung in Pflanzen.

    Einheit VII Genetik und Evolution

    Ursprung des Lebens biologische Evolution und Beweise für die biologische Evolution (Paläontologie, vergleichende Anatomie, Embryologie und molekulare Beweise) Darwins Beitrag, moderne synthetische Evolutionstheorie Evolutionsmechanismus - Variation (Mutation und Rekombination) und natürliche Selektion mit Beispielen, Arten der natürlichen Selektion Gene Fluss und genetische Drift Hardy - Weinbergs Prinzip adaptive Strahlung menschliche Evolution.

    Einheit-VIII Biologie und menschliches Wohlergehen

    Kapitel 9: Strategien zur Verbesserung der Lebensmittelproduktion

    Verbesserung der Nahrungsmittelproduktion: Pflanzenzüchtung, Gewebekultur, Einzelzellprotein, Biofortifikation, Imkerei und Tierhaltung.

    Unit-X Ökologie und Umwelt

    Ökosysteme: Muster, Komponenten Produktivität und Zersetzung Energiefluss Pyramiden aus Zahl, Biomasse, Energie Nährstoffkreisläufe (Kohlenstoff und Phosphor) ökologische Sukzession ökologische Dienstleistungen - Kohlenstofffixierung, Bestäubung, Samenausbreitung, Sauerstofffreisetzung

    Kapitel 16: Umweltprobleme

    Luftverschmutzung und ihre Bekämpfung Wasserverschmutzung und ihre Bekämpfung Agrochemikalien und ihre Auswirkungen Entsorgung von festen Abfällen Entsorgung radioaktiver Abfälle Treibhauseffekt und Klimawandel Auswirkungen und Minderung Ozonschichtabbau Entwaldung jede einzelne Fallstudie als Erfolgsgeschichte zu Umweltproblemen.

    1. Untersuchen Sie das Vorhandensein von Schwebstoffen in der Luft an zwei sehr unterschiedlichen Standorten.

    2. Untersuchen Sie die Häufigkeit der Pflanzenpopulation mit der Quadratmethode.

    3. Studieren Sie die Pflanzenpopulationsdichte mit der Quadratmethode

    B. Studie/Beobachtung der folgenden (Spotting)

    1. Pollenkeimung auf Stigmatisierung durch einen permanenten Objektträger.

    2. Mendelsche Vererbung unter Verwendung von Samen unterschiedlicher Farbe/Größe einer beliebigen Pflanze.

    3. Kontrollierte Bestäubung - Entmannung, Tagging und Bagging.

    Die restlichen 70 Prozent des gesamten Lehrplans lauten wie folgt:

    Einheit-VI Reproduktion (14 Mark)

    Kapitel-2: Sexuelle Fortpflanzung bei Blütenpflanzen

    Blütenstruktur Entwicklung männlicher und weiblicher Gametophyten Bestäubung - Typen, Agenturen und Beispiele Auszuchtgeräte Pollen-Stempel-Interaktion Doppelbefruchtung Nachbefruchtungsereignisse - Entwicklung von Endosperm und Embryo, Samenentwicklung und Fruchtbildung spezielle Modesapomixis, Parthenokarpie, Polyembryonie Bedeutung der Samenverbreitung und Fruchtbildung.

    Kapitel-3: Menschliche Fortpflanzung

    Männliche und weibliche Fortpflanzungsorgane Mikroskopische Anatomie von Hoden und Eierstöcken Gametogenese - Spermatogenese und Oogenese Menstruationszyklus Befruchtung, Embryoentwicklung bis zur Blastozystenbildung, Einnistung Schwangerschaft und Plazentabildung (Elementaridee) Geburt (Elementaridee) Laktation (Elementaridee).

    Kapitel-4: Reproduktive Gesundheit

    Bedarf an reproduktiver Gesundheit und Prävention von sexuell übertragbaren Krankheiten (STDs) Geburtenkontrolle - Notwendigkeit und Methoden, Empfängnisverhütung und medizinischer Schwangerschaftsabbruch (MTP) Amniozentese Unfruchtbarkeit und assistierte Reproduktionstechnologien - IVF, ZIFT, GIFT (elementare Idee für das allgemeine Bewusstsein).

    Einheit VII Genetik und Evolution

    Kapitel 5: Prinzipien der Vererbung und Variation

    Vererbung und Variation: Mendelsche Vererbungsabweichungen vom Mendelismus – unvollständige Dominanz, Co-Dominanz, multiple Allele und Vererbung von Blutgruppen, Pleiotropie elementare Idee der polygenen Vererbung Chromosomentheorie der Vererbung Chromosomen und Gene Geschlechtsbestimmung – bei Menschen, Vögeln und Honigbienenverknüpfung und Crossing over geschlechtsgebundene Vererbung - Hämophilie, Farbenblindheit Mendelsche Störungen beim Menschen - Thalassämie Chromosomenstörungen beim Menschen Down-Syndrom, Turner- und Klinefelter-Syndrom.

    Kapitel 6: Molekulare Grundlagen der Vererbung

    Suche nach genetischem Material und DNA als genetischem Material Struktur von DNA und RNA DNA-Verpackung DNA-Replikation Zentrale Dogmentranskription, genetischer Code, Translation Genexpression und -regulation - lac-Operon-Genom- und Human- und Reis-Genomprojekte DNA-Fingerprinting.

    Einheit-VIII Biologie und menschliches Wohlergehen

    Kapitel 8: Menschliche Gesundheit und Krankheiten

    Krankheitserreger Parasiten, die menschliche Krankheiten verursachen (Malaria, Denguefieber, Chickengunia, Filariose, Askariasis, Typhus, Lungenentzündung, Erkältung, Amöbiasis, Ringwurm) und ihre Bekämpfung Grundkonzepte der Immunologie - Impfstoffe Krebs, HIV und AIDS Jugend - Drogen- und Alkoholmissbrauch.

    Kapitel 10: Mikroben im menschlichen Wohlergehen

    In der Lebensmittelverarbeitung im Haushalt, der industriellen Produktion, der Abwasserbehandlung, der Energieerzeugung und Mikroben als biologische Bekämpfungsmittel und Biodünger. Antibiotika-Produktion und vernünftige Anwendung.

    Unit-IX Biotechnologie und ihre Anwendungen

    Kapitel 11: Biotechnologie - Prinzipien und Verfahren der Gentechnik (Rekombinante DNA-Technologie).

    Kapitel 12: Biotechnologie und ihre Anwendung

    Anwendung der Biotechnologie in Gesundheit und Landwirtschaft: Humaninsulin und Impfstoff

    Produktion, Stammzelltechnologie, Gentherapie gentechnisch veränderte Organismen - Bt-Pflanzen

    Fragen der biologischen Sicherheit transgener Tiere, Biopiraterie und Patente.

    Unit-X Ökologie und Umwelt

    Kapitel 13: Organismen und Populationen

    Organismen und Umwelt: Lebensraum und Nische, Population und ökologische Anpassungen

    Populationsinteraktionen - Mutualismus, Konkurrenz, Prädation, Parasitismus Populationsattribute

    - Wachstum, Geburten- und Sterberate, Altersverteilung.

    Kapitel 15: Biodiversität und ihre Erhaltung

    Biodiversitäts-Konzept, Muster, Bedeutungsverlust der Biodiversität Biodiversitätsschutz-Hotspots, bedrohte Organismen, Aussterben, Rotes Datenbuch, Biosphärenreservate, Nationalparks, Schutzgebiete.

    1. Studieren Sie die Pollenkeimung auf einem Objektträger.

    2. Sammeln und untersuchen Sie den Boden von mindestens zwei verschiedenen Standorten und untersuchen Sie ihn auf Textur, Feuchtigkeitsgehalt, pH-Wert und Wasserhaltekapazität. Korrelieren Sie mit den darin vorkommenden Pflanzenarten.

    3. Sammeln Sie Wasser aus zwei verschiedenen Gewässern um Sie herum und untersuchen Sie sie auf pH-Wert, Klarheit und Anwesenheit von lebenden Organismen.

    4. Bereiten Sie eine temporäre Zwiebelwurzelspitze vor, um die Mitose zu untersuchen.

    5. Untersuchen Sie die Wirkung verschiedener Temperaturen und drei verschiedener pH-Werte auf die Aktivität von Speichel-Amylase auf Stärke.

    6. Isolieren Sie DNA aus verfügbarem Pflanzenmaterial wie Spinat, grüne Erbsensamen, Papaya usw.

    B. Studie/Beobachtung der folgenden (Spotting)

    1. Blumen, die an die Bestäubung durch verschiedene Agenturen angepasst sind (Wind, Insekten, Vögel).

    2. Identifizierung von Stadien der Gametenentwicklung, d.h. T.S. von Hoden und T.S. des Eierstocks durch permanente Dias (von Heuschrecke/Mäuse).

    3. Meiose in Zwiebelknospenzellen oder Heuschreckenhoden durch permanente Objektträger.

    4. T. S. von Blastula durch permanente Dias (Säugetier).

    5. Vorbereitete Ahnentafeln mit allen genetischen Merkmalen wie Zungenrollen, Blutgruppen, Ohrläppchen, Witwenspitze und Farbenblindheit.

    6. Häufige krankheitserregende Organismen wie Ascaris, Entamoeba, Plasmodium, alle Pilze, die Ringelflechte durch permanente Objektträger oder Proben verursachen. Kommentieren Sie Symptome von Krankheiten, die sie verursachen.

    7.Zwei Pflanzen und zwei Tiere (Modelle/virtuelle Bilder) unter xerischen Bedingungen gefunden. Kommentieren Sie ihre morphologischen Anpassungen.

    8.Zwei Pflanzen und zwei Tiere (Modelle/virtuelle Bilder) unter Wasserbedingungen gefunden. Kommentieren Sie ihre morphologischen Anpassungen.


    Chuan Wu, M.D., Ph.D.

    Es wurde immer offensichtlicher, dass Interaktionen zwischen dem enterischen Nervensystem (ENS) und dem Immunsystem eine wichtige Rolle bei der Modulation von Entzündungsreaktionen spielen. Angesichts der einzigartigen Eigenschaften dieses Organs ist eine solche Interaktion im Zusammenhang mit der Mikroumgebung des Darms besonders kritisch: Das Darmgewebe ist ständig zahlreichen mikrobiellen und aus der Nahrung stammenden Antigenen ausgesetzt. Um mit diesen Reizen fertig zu werden und dennoch eine normale Physiologie und Funktion aufrechtzuerhalten, werden die Darmreaktionen durch Aktionen sowohl des Immun- als auch des Nervensystems streng reguliert, die sich in unmittelbarer Nähe in der Darmmikroumgebung befinden. Mein Forschungsinteresse besteht darin, die Rolle von intestinalen neuroimmunen Interaktionen für Gesundheit und Krankheit zu untersuchen. Das Verständnis der zellulären und molekularen Mechanismen des dynamischen Zusammenspiels zwischen dem ENS und dem Immunsystem ist entscheidend, um einen umfassenden Überblick über die Darmhomöostase zu erhalten und um neue Therapeutika für entzündliche Darmerkrankungen wie entzündliche Darmerkrankungen (IBD) zu entdecken.

    1) T-Zell-Differenzierung und -Funktion, 2) Entzündung, 3) Neuron-Immun-Interaktion,
    4) Immunantwort der Schleimhaut

    Kontaktinformation

    1. Zytokinregulation der Darmperistaltik
    Die neuroimmunen Wechselwirkungen beinhalten die Wirkungen von Neurotransmittern, Neuromodulatoren und Zytokinen, die Signale, oft bidirektional, zwischen enterischen Neuronen und Immunzellen übertragen. Solche dynamischen Interaktionen innerhalb der Darmumgebung haben tiefgreifende Konsequenzen für die gastrointestinale (GI) Sekretion und Motilität. Die krafttreibende Motilität ist ein erkennbarer Bestandteil eines Darmabwehrprogramms und die immunoneurale Kommunikation aktiviert das Programm. Wir werden untersuchen, wie Zytokine in die neuronale Regulation der GI-Motilität während der intestinalen Homöostase und Entzündung integriert werden.

    2. Reziproke Regulation von Kolon-Treg-Zellen (cTreg) und enterischen Neuronen.
    Während einer Entzündung des zentralen Nervensystems (ZNS) sind Neuronen stark immunregulatorisch und steuern die T-Zell-Antwort. Diese Modulationen können über Neuropeptide erreicht werden, die von auf T-Zellen exprimierten Neuropeptidrezeptoren empfangen werden. Es ist jedoch nicht klar, ob ähnliche Wechselwirkungen innerhalb des GI-Kompartiments auftreten. Eine Darmentzündung verursacht mehrere Veränderungen in den intrinsischen motorischen Schaltkreisen des Gewebes, einschließlich neuronaler Übererregbarkeit und erhöhter synaptischer Fazilitation. Es ist bekannt, dass die enterische Innervation zur Pathogenese der Darmerkrankung (IBD) beiträgt. Andererseits sollen cTreg-Zellen auch kritische Modulatoren bei Darmentzündungen sein. Die Etablierung der kooperativen Interaktionen zwischen cTreg-Zellen und den enterischen Neuronen, die beide schnell gewebeschützende Reaktionen hervorrufen, wird neue therapeutische Strategien für die Behandlung von CED und Reizdarmsyndrom (IBS) bereitstellen.

    3. Humane ENS-Linien für die Zelltherapie und die Wirkstoffentdeckung im humanisierten Colitis-Modell.
    Um therapeutische Ansätze zur Modifizierung menschlicher neuronaler und immunologischer Dysfunktionen während einer Darmentzündung weiterzuentwickeln, werden wir ein humanisiertes Tiermodell etablieren, das entweder menschliche T-Zellen oder das ENS oder beide beherbergt.


    Ein Fokus auf das Endziel—Entwerfen, Bereitstellen und Erhalten von Funktionalität, einer Fähigkeit oder einer Lösung.

    Ein Fokus auf Design und Verbesserung von menschengemachten Systemen—Dieser Text umfasst die Bereiche Kommunikation, Verteidigung, Bildung, Logistik, Fertigung, Transport und andere.

    Prozessschwerpunkte– Die Autoren haben den Inhalt so organisiert, dass er den "Prozess" und die logische Entwicklung von Material für die Anwendung sowohl im Klassenzimmer als auch für Konstruktionsingenieure, technische Unterstützung und Managementpersonal in kommerziellen und/oder staatlichen Organisationen hervorhebt.

    Fallstudie und Anwendungen—der Text enthält zahlreiche Beispiele für "reale" Anwendungen, basierend auf den Erfahrungen der Autoren aus industriellen Anwendungen und durch Beratung, einschließlich Beispiele für verschiedene Arten und Kategorien von Systemen, verschiedene Anwendungen analytischer Methoden, Tabellen und verwandtes Material aus der Praxis, und damit verbundene Problemübungen. Der Text bietet einen realistischen Ansatz für die Systemtechnik und -analyse, der sowohl für akademische Kurse leicht adaptierbar ist als auch effektiv und effizient bei der Entwicklung und Verbesserung von Systemen sowohl im kommerziellen als auch im staatlichen Sektor angewendet wird.

    Umfangreiche, aktuelle Inhalte—die neue Ausgabe enthält aktuelle Referenzen und identifiziert "aktive" Informationsquellen, aus denen leicht zusätzliche Erkenntnisse gewonnen werden können. Der Text bietet auch hervorragende Referenzen für weitere Studien. Eine Anleitung für das weitere Studium bietet ein Abschnitt „Zusammenfassung und Erweiterungen“ am Ende jedes Kapitels, und eine Liste von 37 direkt verwandten Websites ist in Anhang H enthalten.

    Probleme und Übungen am Ende des Kapitels—beinhaltet mehrere verschiedene Problemtypen und Denkanstöße zur Lösung und zur Diskussion. Ein Instructor's Guide mit Lösungen und zusätzlichem Problemmaterial ist ebenfalls erhältlich.

    Neu in dieser Ausgabe

    Neue Fallstudien wurden hinzugefügt, um das Verständnis der Studierenden für den gesamten Systems Engineering-Prozess zu verbessern (Kapitel 3-6). Zusätzliche Fallstudien unterstreichen die Flexibilität der in diesem Text vorgestellten Konzepte und Prinzipien und zeigen, dass sie auf alle Kategorien von Systemen anwendbar sind – kommerzielle, Verteidigung, Raumfahrt und mehr. Siehe Kapitel 3 (Abschnitt 3.4), Kapitel 4 (Abschnitt 4.3) und Kapitel 5 (Abschnitt 5.2).

    Neues Material zu aktuellen Themen—Nachhaltigkeit, Green Engineering, Umwelttechnik und mehr, einschließlich eines ganzen Kapitels über Design für Herstellbarkeit, Einsetzbarkeit und Nachhaltigkeit (Kapitel 16).

    Zwei neue Beispiele (eine Flussüberquerungsbrücke und eine Gesundheitsversorgung) wurden den zahlreichen anderen Beispielen hinzugefügt, die bereits in früheren Ausgaben vorgestellt wurden, und demonstrieren die Anwendung der Konzepte auf neue und unterschiedliche Kategorien von Systemen.

    Einführung und Illustrationen zu System-of-Systems (SOS), sowohl hinsichtlich der Anforderungen an die Betriebs- als auch die Wartungsunterstützung (Kapitel 3-6), bieten eine breitere Perspektive der Systeme und der vielen Schnittstellen, die während ihrer jeweiligen Nutzungs- und Supportperioden existieren.

    Erweiterte Abdeckung verschiedener Aspekte der Logistik (z. B. Lieferketten und Lieferkettenmanagement) und Kapitel 15 erweitert auf Design für Logistik und Supportability.

    Neben der Überarbeitung und Verbesserung aller Textabschnitte haben die Autoren neue Kapitelende . hinzugefügt Problemübungen, viele neue und modifizierte Zahlen, ein 181 Artikel Literaturverzeichnis (Anhang G) und ein 37-Element Website-Auflistung (Anhang H), um die Lernziele zu erreichen und die Fähigkeit der Schüler zum Erlernen des Systems Engineering-Prozesses zu verbessern.


    AUSGEWÄHLTE UNTERNEHMEN

    1. Überblick über die Impfstoffindustrie
    1.1 Definition & Klassifizierung
    1.2 Industriekette

    2. Chinas Humanimpfstoffindustrie
    2.1 Betriebsumgebung
    2.1.1 Internationaler Markt
    2.1.2 Richtlinienumfeld
    2.1.3 Biopharmazeutischer Markt
    2.2 Status Quo
    2.3 Marktnachfrage
    2.4 Zirkulationskanäle
    2.5 Marktgröße
    2.6 Importieren & Exportieren
    2.6.1 Importieren
    2.6.2 Exportieren
    2.6.3 Durchschnittspreis
    2.7 Wettbewerbsmuster

    3. Marktsegmente für Humanimpfstoffe in China
    3.1 Hepatitis-B-Impfstoff
    3.1.1 Nachfrage
    3.1.2 Losfreigabevolumen
    3.1.3 Wettbewerbsmuster
    3.2 Meningokokken-Impfstoff
    3.2.1 Nachfrage
    3.2.2 Losfreigabevolumen
    3.2.3 Wettbewerbsmuster
    3.2.4 Entwicklungsperspektive
    3.3 Hepatitis-A-Impfstoff
    3.3.1 Nachfrage
    3.3.2 Losfreigabevolumen
    3.3.3 Wettbewerbsmuster
    3.4 Grippeimpfstoff
    3.4.1 Nachfrage
    3.4.2 Losfreigabevolumen
    3.4.3 Wettbewerbsmuster
    3.4.4 Entwicklungstrend
    3.5 Hib-Impfstoff
    3.5.1 Nachfrage
    3.5.2 Losfreigabevolumen
    3.5.3 Wettbewerbsmuster
    3.5.4 Entwicklungstrend
    3.6 Tollwut-Impfstoff beim Menschen
    3.6.1 Nachfrage
    3.6.2 Losfreigabevolumen
    3.6.3 Wettbewerbsmuster
    3.6.4 Entwicklungstrend
    3.7 Varizellen-Impfstoff
    3.7.1 Nachfrage
    3.7.2 Losfreigabevolumen
    3.7.3 Wettbewerbsmuster
    3.7.4 Entwicklungstrend
    3.8 Pneumokokken-Impfstoffe
    3.8.1 Nachfrage
    3.8.2 Losfreigabevolumen
    3.8.3 Wettkampfmuster
    3.8.4 Entwicklungstrend
    3.9 DTP-Impfstoff
    3.9.1 Nachfrage
    3.9.2 Losfreigabevolumen
    3.9.3 Wettbewerbsmuster
    3.9.4 Entwicklungstrend
    3.10 Impfstoff gegen Poliomyelitis
    3.10.1 Nachfrage
    3.10.2 Losfreigabevolumen
    3.10.3 Wettbewerbsmuster
    3.10.4 Entwicklungstrend
    3.11 Hepatitis-E-Impfstoff
    3.11.1 Nachfrage
    3.11.2 Losfreigabevolumen
    3.11.3 Wettbewerbsmuster
    3.12 HPV-Impfstoff hat rosige Aussichten und wird voraussichtlich lokalisiert
    3.12.1 Status Quo
    3.12.2 Losfreigabevolumen
    3.12.3 Wettbewerbsmuster
    3.12.4 Entwicklungstrend
    3.13 Impfstoff gegen Hand-Fuß-Mund-Krankheit (HFMD)
    3.13.1 Nachfrage
    3.13.2 Losfreigabevolumen
    3.13.3 Wettbewerbsmuster
    3.13.4 Entwicklungstrend

    4. Wichtige Hersteller von Humanimpfstoffen in China
    4.1 Nationale chinesische Biotech-Gruppe
    4.1.1 Profil
    4.1.2 Nationales Institut für Impfstoffe und Serum
    4.1.3 Chengdu Institute of Biological Products Co., Ltd.
    4.1.4 Shanghai Institute of Biological Products Co., Ltd.
    4.1.5 Wuhan Institute of Biological Products Co., Ltd.
    4.1.6 Lanzhou Institute of Biological Products Co., Ltd.
    4.1.7 Changchun Institute of Biological Products Co., Ltd.
    4.1.8 Changchun Keygen Biological Products Co., Ltd.
    4.2 Beijing Wantai Biological Pharmacy Enterprise Co., Ltd.
    4.2.1 Profil
    4.2.2 Betrieb
    4.2.3 Umsatzstruktur
    4.2.4 F&E und Investitionen
    4.2.5 Produktion und Vertrieb
    4.2.6 Impfstoffgeschäft
    4.2.7 Entwicklungsstrategie
    4.3 Hualan Biological Engineering Inc.
    4.3.1 Profil
    4.3.2 Bedienung
    4.3.3 Umsatzstruktur
    4.3.4 F&E
    4.3.5 Impfstoffgeschäft
    4.3.6 Entwicklungsstrategie
    4.4 Chongqing Zhifei Biologische Produkte Co., Ltd.
    4.4.1 Profil
    4.4.2 Bedienung
    4.4.3 Umsatzstruktur
    4.4.4 Bruttomarge
    4.4.5 F&E
    4.4.6 Entwicklungsdynamik
    4.4.7 Entwicklungsstrategie
    4.5 Walvax Biotechnology Co, Ltd.
    4.5.1 Profil
    4.5.2 Bedienung
    4.5.3 Umsatzstruktur
    4.5.4 Bruttomarge
    4.5.5 F&E
    4.5.6 Impfstoffgeschäft
    4.5.7 Entwicklungsstrategie
    4.6 Liaoning Cheng Da Co., Ltd.
    4.6.1 Profil
    4.6.2 Bedienung
    4.6.3 Umsatzstruktur
    4.6.4 Bruttomarge
    4.6.5 Großkunden
    4.6.6 F&E
    4.6.7 Entwicklungsstrategie
    4.7 Shenzhen Kangtai Biologische Produkte Co., Ltd.
    4.7.1 Profil
    4.7.2 Bedienung
    4.7.3 Umsatzstruktur
    4.7.4 Bruttomarge
    4.7.5 F&E
    4.7.6 Entwicklungsstrategie
    4.8 Changsheng Bio-Technology Co., Ltd.
    4.8.1 Profil
    4.8.2 Bedienung
    4.8.3 Umsatzstruktur
    4.8.4 F&E
    4.8.5 Entwicklungsdynamik
    4.9 Olympax Biopharmaceuticals Inc.
    4.9.1 Profil
    4.9.2 Bedienung
    4.9.3 Umsatzstruktur
    4.9.4 Bruttomarge
    4.9.5 F&E
    4.9.6 Impfstoffgeschäft
    4.9.7 Entwicklungsstrategie
    4.10 Sinovac Biotech Ltd.
    4.10.1 Profil
    4.10.2 Bedienung
    4.10.3 Umsatzstruktur
    4.10.4 Sinovac Biotech (Peking)
    4.11 Changchun BCHT Biotechnology Co. Ltd.
    4.11.1 Profil
    4.11.2 Bedienung
    4.11.3 Entwicklungsdynamik
    4.12 Zhejiang Tianyuan Biopharmazeutische Co., Ltd.
    4.12.1 Profil
    4.12.2 Bedienung
    4.13 Tibet Amy Biotech & Vaccine Group Co., Ltd.
    4.13.1 Profil
    4.13.2 Impfstoffgeschäft
    4.13.3 Amy ConVac Biopharmaceutical (Jiangsu) Co., Ltd.
    4.13.4 Aimei Hissen Vaccine (Dalian) Co., Ltd.
    4.13.5 Aimei Weixin Biopharmaceutical (Zhejiang) Co., Ltd.
    4.14 NCPC GeneTech Biotechnology Development Co., Ltd.
    4.14.1 Profil
    4.14.2 Bedienung
    4.15 Dalian Aleph Biomedical Co., Ltd.
    4.15.1 Profil
    4.15.2 Impfstoffgeschäft
    4.16 Peking Minhai Biotechnology Co., Ltd.
    4.16.1 Profil
    4.16.2 Bedienung
    4.17 CanSino Biologics
    4.17.1 Profil
    4.17.2 Bedienung
    4.17.3 F&E und Investitionen
    4.17.4 Entwicklungsstrategie
    4.18 Chengdu Kanghua Biologische Produkte Co., Ltd.
    4.18.1 Profil
    4.18.2 Bedienung
    4.18.3 Umsatzstruktur
    4.18.4 Bruttomarge
    4.18.5 F&E
    4.19 Andere Unternehmen
    4.19.1 Shenzhen Sanofi Pasteur Biologische Produkte Co., Ltd.
    4.19.2 Guangzhou Nuocheng Biologische Produkte

    5. Zusammenfassung und Prognose
    5.1 Zusammenfassung
    5.2 Entwicklungstrends
    5.2.1 Die Humanimpfstoffindustrie konzentriert sich zunehmend
    5.2.2 Die Zwei-Kind-Politik begünstigt das Wachstum der Humanimpfstoffindustrie
    5.2.3 Schnellere Alterung der Bevölkerung fördert die Humanimpfindustrie
    5.2.4 Lokale Unternehmen investieren stärker in Forschung und Entwicklung von Impfstoffprodukten, die immer vielfältiger werden
    5.2.5 Die Nachfrage nach zusätzlichen EPI-Impfstoffen wächst
    5.2.6 Coronavirus-Impfstoffe werden boomen


    Der Eierstock- und der Menstruationszyklus

    Der Eierstockzyklus

    Die erste Hälfte des Ovarialzyklus ist die in Abbildung 24.15 gezeigte Follikelphase. Langsam ansteigende FSH- und LH-Spiegel verursachen das Wachstum von Follikeln auf der Oberfläche des Eierstocks. Dieser Prozess bereitet die Eizelle auf den Eisprung vor. Wenn die Follikel wachsen, beginnen sie Östrogene und einen niedrigen Progesteronspiegel freizusetzen. Progesteron erhält das Endometrium, um eine Schwangerschaft sicherzustellen. Die Reise durch den Eileiter dauert etwa sieben Tage. In diesem Entwicklungsstadium, das Morula genannt wird, gibt es 30-60 Zellen. Wenn keine Schwangerschaftsimplantation auftritt, wird die Schleimhaut abgelöst. Nach etwa fünf Tagen steigt der Östrogenspiegel an und der Menstruationszyklus tritt in die proliferative Phase ein. Das Endometrium beginnt nachzuwachsen und ersetzt die Blutgefäße und Drüsen, die sich am Ende des letzten Zyklus verschlechtert haben.

    Abbildung 24.15. Die Eierstock- und Menstruationszyklen der weiblichen Fortpflanzung werden durch Hormone reguliert, die vom Hypothalamus, der Hypophyse und den Eierstöcken produziert werden.

    Welche der folgenden Aussagen zur Hormonregulation des weiblichen Fortpflanzungszyklus ist falsch?

    1. LH und FSH werden in der Hypophyse und Östradiol und Progesteron in den Eierstöcken produziert.
    2. Östradiol und Progesteron, die vom Gelbkörper ausgeschieden werden, bewirken eine Verdickung der Gebärmutterschleimhaut.
    3. Sowohl Progesteron als auch Östradiol werden von den Follikeln produziert.
    4. Die Sekretion von GnRH durch den Hypothalamus wird durch niedrige Östradiolspiegel gehemmt, aber durch hohe Östradiolspiegel stimuliert.

    Kurz vor der Zyklusmitte (ca. 14. Tag) führt der hohe Östrogenspiegel dazu, dass FSH und insbesondere LH schnell ansteigen und dann sinken. Der Anstieg des LH verursacht Ovulation: Der reifste Follikel, wie der in Abbildung 24.16 gezeigte, platzt und gibt sein Ei frei. Die Follikel, die nicht geplatzt sind, degenerieren und ihre Eier gehen verloren. Der Östrogenspiegel sinkt, wenn die zusätzlichen Follikel degenerieren.

    Abbildung 24.16. Dieser reife Eifollikel kann platzen und ein Ei freisetzen. (Credit: Maßstabsbalkendaten von Matt Russell)

    Nach dem Eisprung tritt der Ovarialzyklus in seine Lutealphase ein, die in Abbildung 24.15 dargestellt ist, und der Menstruationszyklus tritt in seine sekretorische Phase ein, die beide etwa vom 15. bis 28. Tag dauern. Die Luteal- und die sekretorische Phase beziehen sich auf Veränderungen im geplatzten Follikel. Die Zellen im Follikel unterliegen physikalischen Veränderungen und produzieren eine Struktur namens Corpus luteum. Der Gelbkörper produziert Östrogen und Progesteron. Das Progesteron erleichtert das Nachwachsen der Gebärmutterschleimhaut und hemmt die Freisetzung von weiterem FSH und LH. Die Gebärmutter wird darauf vorbereitet, eine befruchtete Eizelle aufzunehmen, sollte sie während dieses Zyklus auftreten. Die Hemmung von FSH und LH verhindert die Entwicklung weiterer Eier und Follikel, während das Progesteron erhöht ist. Der vom Gelbkörper produzierte Östrogenspiegel steigt in den nächsten Tagen auf einen konstanten Wert.

    Wird keine befruchtete Eizelle in die Gebärmutter eingepflanzt, degeneriert der Gelbkörper und der Östrogen- und Progesteronspiegel sinkt. Das Endometrium beginnt zu degenerieren, wenn der Progesteronspiegel sinkt und der nächste Menstruationszyklus einleitet. Die Abnahme des Progesterons ermöglicht es dem Hypothalamus auch, GnRH an den Hypophysenvorderlappen zu senden, FSH und LH freizusetzen und die Zyklen erneut zu starten. Abbildung 24.17 vergleicht visuell den Ovarial- und Uteruszyklus sowie die entsprechenden Hormonspiegel.

    Abbildung 24.17. Steigende und fallende Hormonspiegel führen zu einem Fortschreiten des Eierstock- und Menstruationszyklus. (Kredit: Änderung der Arbeit von Mikael Häggström)


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Bemerkungen:

  1. Brenden

    Ich mochte es sehr, ich habe es nicht einmal erwartet.

  2. Mufidy

    Ziemlich lustig

  3. Araran

    Meiner Meinung nach haben Sie nicht Recht.

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  5. Hrocesburh

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