Fortpflanzung des Menschen Posten 1: Teil a: Lesen Sie in Natura für Schweizer Mittelschulen die Seite 358 zu den Geschlechtsorganen des Mannes. Teil b: Ergänzen Sie das Arbeitsblatt zu den Geschlechtsorganen des Mannes. Teil c: Entweder: Oder: Bearbeiten Sie das Modell zu den männlichen Bearbeiten Sie Organen. Suchen Sie dabei alle auf dem Arbeitsblatt www.mallig.eduvinet.de/bio/ges aufgeführten Organe. lech5/geschl53.htm auf den Laptops im Unterrichtsraum. Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Posten 2: Teil a: Lesen Sie in Natura für Schweizer Mittelschulen die Seite 360 zu den Geschlechtsorganen der Frau. Teil b: Ergänzen Sie das Arbeitsblatt zu den Geschlechtsorganen der Frau. Teil c: Entweder: Oder: Bearbeiten Sie das Modell zu den weiblichen Bearbeiten Sie Organen. Suchen Sie dabei alle auf dem Arbeitsblatt www.mallig.eduvinet.de/bio/ges aufgeführten Organe. lech5/geschl55.htm auf den Laptops im Unterrichtsraum. Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Posten 3: Teil a: Lesen Sie in Natura für Schweizer Mittelschulen die Seite 359. Ergänzen Sie Begriffe in der Abbildung 1 auf der Kopie „Keimzellen von Mann und Frau“. Die Abbildung 2 wird erst später im Posten 4 bearbeitet. Teil b: Lesen Sie in Natura für Schweizer Mittelschulen die Seite 361. Beantworten Sie die Aufgabe 102. Ergänzen Sie Begriffe in der Abbildung 1 auf der Kopie „Keimzellen von Mann und Frau“. Die Abbildung 2 wird erst später im Posten 4 bearbeitet. Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Posten 4: Teil a: Sie finden im Schulzimmer mehrere Mikroskope mit Präparaten des Hodens. Die Präparate sind bereits fokussiert, verstellen Sie also bitte die Objektive nicht mehr in ihrer Höhe. Mikroskopieren Sie und zeichnen Sie einen Ausschnitt. Lesen Sie den Text in Abbildung 2, unten auf der Kopie Keimzellen des Mannes, und beschriften Sie Ihre Zeichnung. Teil b: Sie finden im Schulzimmer mehrere Mikroskope mit Präparaten des Eierstocks. Die Präparate sind bereits fokussiert, verstellen Sie also bitte die Objektive nicht mehr in ihrer Höhe. Mikroskopieren Sie und zeichnen Sie einen Ausschnitt. Lesen Sie den Text in Abbildung 2, unten auf der Kopie Keimzellen der Frau, und beschriften Sie Ihre Zeichnung. Teil c: Sie finden im Schulzimmer mehrere Mikroskope mit Präparaten von Spermien von Stieren. Die Präparate sind bereits fokussiert, verstellen Sie also bitte die Objektive nicht mehr in ihrer Höhe. Mikroskopieren Sie und zeichnen Sie einen Ausschnitt. Beschriften Sie die Zeichnung vollständig gemäss den Angaben in Natura Seite 359. Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Arbeits-Pass zur Werkstatt Geschlechtsorgane Zeit 1a Textstudium im Natura Seite 358: 10 Geschlechtsorgane des Mannes Minuten Fragen an die Lehrerin (obligatorisch) ............. 1b Arbeitsblatt zu den 10 Geschlechtsorganen Mann Minuten (obligatorisch) ............. 1c Bearbeitung des Modells der 10 Geschlechtsorgane Mann Minuten Oder Lernprogramm im Internet ............. 2a Textstudium im Natura Seite 360: 10 Geschlechtsorgane der Frau Minuten (obligatorisch) ............. 2b Arbeitsblatt zu den 10 Geschlechtsorganen Frau Minuten (obligatorisch) ............. 2c Bearbeitung des Modells der 10 Geschlechtsorgane Frau Minuten Oder Lernprogramm im Internet ............. 3a Als Hausaufgabe: Textstudium im Natura 15 Seite 359: Die Spermien und Abbildung 1 Minuten auf Kopie „Keimzellen des Mannes“. 3b (obligatorisch) ............. Als Hausaufgabe: Textstudium im Natura 15 Seite 361: Bau und Bildung der Eizellen, Minuten Aufgabe 102 und Abbildung 1 auf Kopie „Keimzellen der Frau“. ............. (obligatorisch) 4a 4b Mikroskopie eines Querschnitt durch 20 den Hoden und Abbildung 2 auf Kopie Minuten „Keimzellen des Mannes“. ............. Mikroskopie eines Querschnittes 20 durch den Eierstocks und Abbildung 2 Minuten auf Kopie „Keimzellen der Frau“. ............. Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Kleine Werkstatt Geschlechtsorgane und Keimzellen Zeit 1a Textstudium im Natura Seite 358: Geschlechtsorgane des Mannes 10 Minuten (OBLIGATORISCH) ............. 1b Arbeitsblatt zu den Geschlechtsorganen Mann 10 Minuten (OBLIGATORISCH) ............. 1c Entweder: Modell der Geschlechtsorgane Mann 10 Minuten Oder: Lernprogramm im Internet ............. 2a Textstudium im Natura Seite 360: Geschlechtsorgane der Frau 10 Minuten (OBLIGATORISCH) ............. 2b Arbeitsblatt zu den Geschlechtsorganen Frau 10 Minuten (OBLIGATORISCH) ............. 2c Entweder: Modell der Geschlechtsorgane Frau 10 Minuten Oder: Lernprogramm im Internet ............. 3a Als Hausaufgabe: Textstudium im Natura Seite 359: Die Spermien und 15 Minuten Abbildung 1 auf Kopie „Keimzellen des Mannes“. (OBLIGATORISCH) 3b Als Hausaufgabe: Textstudium im Natura Seite 361: Bau und Bildung 15 Minuten der Eizellen, Aufgabe 102 und Abbildung 1 auf Kopie „Keimzellen der Frau“. (OBLIGATORISCH) 4a Mikroskopie eines Querschnitt durch den Hoden und Abbildung 2 auf 20 Minuten Kopie „Keimzellen des Mannes“. 4b Mikroskopie eines Querschnittes durch den Eierstocks und Abbildung 2 20 Minuten auf Kopie „Keimzellen der Frau“. Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Die Geschlechtsorgane der Frau 1. Ergänzen Sie die Lücken in der Abbildung. Klitoris, grosse Schamlippen, Eierstock, kleine Schamlippen, Scheide, Muttermund, Eileiter 2. Eine Eizelle hat ein etwa 250’000mal größeres Volumen als eine Spermienzelle. Sehen sie dahinter einen biologischen Sinn? 3. In welchem Organ der Frau wird die Eizelle befruchtet? 4. Eine Eizelle kann sich nicht selbständig fortbewegen. Wie gelangt sie vom Eierstock in die Gebärmutter? 5. Nennen Sie zwei wichtige Funktionen des Eierstocks. Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Die Geschlechtsorgane des Mannes 1. Ergänzen Sie die Lücken in der Abbildung. HarnSpermaleiter, Blase, Hoden, Schwellkörper,, Nebenhoden, Prostata, Spermienleiter 2. Ein Spermium ist ca. 0.06 mm groß und legt pro Minute ca. 3.5 cm zurück. Wie schnell müsste ein 1.80m großer Mann schwimmen, um einen dem Größenverhältnis entsprechenden Weg zurückzulegen? 3. Warum verändert der Spermienleiter in seinem Verlauf die Bezeichnung? 4. Nennen Sie die Funktionen von Hoden (2 Funktionen): Prostata, Cowpersche’Drüse (nicht abgebildet), Bläschendrüse: Nebenhoden: Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Keimzellen des Mannes Abb. 1: Zu Text „Natura f. Schw. B Mittelschulen“: Seite 359 A Spermim: Kopf, Schwanz, Mittelstück, Hals, Spiralfaden B Aufbau des Hocdensackes: Hoden, Hodensack, Spermienleiter, Hodenkanälchen als Bildungsorte der Spermien, A Kanälchen der Nebenhoden zur Speicherung C Bildung des Spermien: C Spermium, Urspermienzelle Abb. 2: Zu mikroskopischen Präparaten zum Hoden Bei der Geburt eines Jungen existieren im Hodengewebe die Urspremienzellen (Spermatogonien). Bei Geschlechtsreife begginnen sie mir der Teilung. Es entstehen Spermatocyten. Pro Tag reifen ca. 4 Milliarden Spermien. Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Keimzellen der Frau Abb. 1: Zum Text „Natura f. Schw. Mittelschulen“: Seite 361 A Reifung der Eizelle im Eierstock: Eimutterzelle, Teilungen, Eizelle, Drei Polkörperchen, reifender Follikel, Follikel mit Follikelhöhle, Eizelle (primäre Oocyte) B Aufbau einer sekundären Oocyte: Kranzzelle, Eihülle, Eimembran, Eiplasma, Eidotter, Zellkern Abb. 2: Zu mikroskopischen Präparaten des Eierstocks Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Wirkung der Geschlechtshormone Aufgaben: 1. (Aus Natura 2, Biologie für Gymnasien, Klettverlag, 1991) Definieren Sie die Begriffe „sekundäre“ und „primäre Geschlechtsorgane“ in eigenen Worten. ............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................. 2. Nennen Sie männl. und weibl. Geschlechtshormone. In welchen Organen werden sie produziert? ............................................................................................................................................................................. .................................................................. .................................................................. .................................................................. .................................................................. .................................................................. .................................................................. .................................................................. .................................................................. 3. Ergänzen Sie die obere Abbildung (Pfeile zur Person) die sekundären Geschlechtsmerkmalen von Mann und Frau. Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen (Rundes Gesicht) Schmale Schultern Brüste Achselbehaarung Breites Becken Schambehaarung (Kantiges Gesicht) Bartwuchs Breite Schultern Brustbehaarung Achselbehaarung Ausgeprägte Muskulatur Schambehaarung Schmales Becken Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Die wichtigsten Hormondrüsen des Menschen Das Hormonsystem ist beteiligt an der Regulation und Koordination der inneren Organe. Es steuert auch das Wachstum und die Entwicklung. Das Hormonsystem arbeitet mit dem vegetativen Nervensystem zusammen. Hormone sind Botenstoffe, die in den Hormondrüsen produziert und vom Blut im gesamten Körper verteilt werden. Jedes Hormon wirkt nur in Organen mit den passenden Zellrezeptoren. Die Produktion und Ausschüttung von Hormonen werden von der Hypophyse gesteuert. Die Hypophyse hängt am Hirn und wird nervös und hormonelle vom Hypothalamus beeinflusst. (aus Neuenschwander, 1996) Hormone • ACTH • FSH und LH • Viele weitere, zB. TSH Wichtigste Zielorgane und Wirkung • Aktivierung der Nebennierenrinde • Steuerung der Geschlechtsdrüsen • Steuerung der Schilddrüse Epiphyse • Melatonin • Koordination hormonaler Vorgänge im Hypothalamus Regelung des Tag-Nachtrhythmus und der Entwicklung des Körpers (z.B. Geschlechtsreife) Schilddrüse • Thyroxin • Stimulation des Zellstoffwechsel und des Körperwachstums • Parathormon • Regulation des Calcium- und Phosphatstoffwechsels für den Knochenaufbau • Adrenalin, Noradernalin • Cortisol • Energiebereitstellung in Stressituationen • Grosse Bedeutung bei extremen Belastungen des Körpers Regulation des Fett- Kohlenhydrat und Eiweissstoffwechsels Hemmung der Immunabwehr • Insulin und Glucagon • Regulation des Kohlehydratstoffwechsels Blutzuckerregulation • Östrogene und Gestagene • Regulation des weiblichen Geschlechtszyklus Entwicklung der weiblichen sekundären Geschlechtsmerkmale • Androgene • Regulation der Spermienbildung Entwicklung der männlichen sekundären Geschlechtsmerkmale Hormondrüse Hypophyse Nebenschilddrüse Nebennieren Bauchspeicheldrüse Eierstöcke Hoden Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Die wichtigsten Hormondrüsen des Menschen Das Hormonsystem ist beteiligt an der Regulation und Koordination der inneren Organe. Es steuert auch das Wachstum und die Entwicklung. Das Hormonsystem arbeitet mit dem vegetativen Nervensystem zusammen. Hormone sind Botenstoffe, die in den Hormondrüsen produziert und vom Blut im gesamten Körper verteilt werden. Jedes Hormon wirkt nur in Organen mit den passenden Zellrezeptoren. Die Produktion und Ausschüttung von Hormonen werden von der Hypophyse gesteuert. Die Hypophyse hängt am Hirn und wird nervös und hormonelle vom Hypothalamus beeinflusst. (aus Neuenschwander, 1996) Hormondrüse ................................. Hormone • ACTH • FSH und LH • Viele weitere, zB. TSH Wichtigste Zielorgane und Wirkung • Aktivierung der Nebennierenrinde • Steuerung der Geschlechtsdrüsen • Steuerung der Schilddrüse • Melatonin • Koordination hormonaler Vorgänge im Hypothalamus Regelung des Tag-Nachtrhythmus und der Entwicklung des Körpers (z.B. Geschlechtsreife) • Thyroxin • Stimulation des Zellstoffwechsel und des Körperwachstums • Parathormon • Regulation des Calcium- und Phosphatstoffwechsels für den Knochenaufbau • Adrenalin, Noradernalin • Cortisol • Energiebereitstellung in Stressituationen • Grosse Bedeutung bei extremen Belastungen des Körpers Regulation des Fett- Kohlenhydrat und Eiweissstoffwechsels Hemmung der Immunabwehr • Insulin und Glucagon • Regulation des Kohlehydratstoffwechsels Blutzuckerregulation • Östrogene und Gestagene • Regulation des weiblichen Geschlechtszyklus Entwicklung der weiblichen sekundären Geschlechtsmerkmale • Androgene • Regulation der Spermienbildung Entwicklung der männlichen sekundären Geschlechtsmerkmale ................................. ................................. ................................. ................................. ................................. ................................. ................................. Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen 2. DER WEIBLICHE GESCHLECHTSZYKLUS I) Grundlagen => Unterlagen bearbeiten (einzeln oder zu zweit) II) Vertiefung und Lernkontrolle => Lernkärtchen zu zweit bearbeiten => Entsprechende Kapitel repetieren => Nochmals Lernkärtchen bearbeiten III) Test: => Fragen im Lernprogramm bearbeiten: www.mallig.eduvinet.de/bio/geslech0/0 geshl2.htm Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen DER WEIBLICHE GESCHLECHTSZYKLUS [aus Leitprogramm Hormone ETH Zürich 1995/ verändert SM 2008] Für die nächsten 2 Stunden werden Sie unter Anleitung dieses Programmes für sich selber arbeiten. Ihre Lehrerin hält keine Vorträge. Sie wird Sie auch nicht während der Arbeit beaufsichtgen. Arbeiten Sie Seite für Seite durch. Sie bestimmen Ihr Arbeitstempo. Lassen Sie sich durch schneller arbeitende Mitschüler nicht irritieren. Sie haben genügend Zeit, um das Leitprogramm durchzuarbeiten. Der Inhalt des Lernprogramms wird an der nächsten Prüfung geprüft. (Siehe Lernziele) Ihre Fragen werden wir in der ersten Stunde am 16. Januar miteinander besprechen. Was erwartet Sie ? Das Programm handelt vom weiblichen Geschlechtszyklus und ist in fünf Abschnitte unterteilt. Nach 2 Stunden sollten diese durchgearbeitet haben. Im Anschluss finden Sie eine Internetadresse mit einer Zuammenfassung und vielleicht ein paar neuen Details. Sie sind als "Zückerli" für Interessierte gedacht. Ebenfalls zusammenfassenden Überblick erhalten Sie im Buch „Natura, Grundlagen der Bilogie für Schweizer Mittelschulen“ auf den Seiten 362 und 363. Alles Wichtige steht aber schon in den Kapiteln. Kapitelaufbau Alle Kapitel sind ähnlich aufgebaut. Sie beginnen mit einem Text. Zwischendurch werden Ihnen Kontrollfragen gestellt. Diese dienen Ihnen zur Überprüfung, ob Sie das Gelesene verstanden haben. Nach Durcharbeitung der Unterlagen stehen Ihnen Kontrollkärtchen zur Verfügung. „Zückerli“ www.mallig.eduvinet.de/bio/geslech0/0geshl2.htm Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Als erstes von fünf Puzzleteilchen: Die Blutung Wir gehen immer vom Idealfall eines 28 Tage dauernden Zyklus aus. Das bedeutet, dass alle 28 Tage eine Menstruationsblutung (Periodenblutung) einsetzt. Sie dauert ungefähr 4 Tage. Dabei wird die Schleimhaut der Gebärmutter mit Blut vermischt ausgestossen. Was geschieht aber während den Tagen zwischen zwei Menstruationen mit der Gebärmutterschleimhaut? Aufgabe a: Studieren Sie den folgenden Text. Mit den unterstrichenen Wörter vervollständigen Sie anschliessend die Beschriftung der Abbildung 1. Der Tag, an dem die Blutung beginnt, wird als 1. Tag des Menstruationszyklus bezeichnet. In den ersten 4 Tagen des Zyklus erfolgt die Abstossung der Gebärmutterschleimhaut (Gebärmutterschleimhaut). Diese 4 Tage werden Menstruations-phase genannt. Am Ende dieser Phase wird die Wunde an der Gebärmutter wieder geschlossen. Anschliessend wird in der Proliferationsphase eine neue Schleimhaut aufgebaut. Sie wird von neuen Blutgefässen durchwachsen. Die Proliferationsphase dauert bis zum 14. Tag. Während der darauf folgenden Sekretionsphase werden viele Drüsen in der Gebärmutterschleimhaut gebildet. Am Ende der Sekretionsphase sind die Drüsen stark geschlängelt und mit einer schleimigen Substanz angefüllt. Die Schleimhaut ist in dieser Phase stark durchblutet. Diese Phase dauert bis zum 28. Tag. Gegen Ende der Sekretionsphase könnte sich ein befruchtetes Ei in die Schleimhaut einnisten. Die Gebärmutterschleimhaut würde dann im folgenden nicht abgestossen (mehr dazu im letzten Puzzleteil). Wenn keine Einnistung stattgefunden hat, wird die Schleimhaut wieder abgestossen. Somit sind wir beim 1. Tag des nächsten Menstruationszyklus angelangt. Abb.1: Veränderung der Gebärmutterschleimhaut während eines Menstruationszyklus Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Zweites Puzzleteilchen: Die Follikelreifung Parallel zur zyklischen Veränderung der Gebärmutterschleimhaut spielt sich die Reifung eines sogenannten Follikels in einem der beiden Eierstöcke ab. In den Eierstöcken einer Frau befinden sich schon vor der Pubertät die sogenannten Follikel. Sie bestehen aus einer Eizelle und einer die Eizelle umgebenden Zellschicht. Diese Zellschicht heisst Follikelepithel. Wenn die Frau geschlechtsreif ist, entwickelt sich alle 28 Tage einer dieser Follikel weiter, abwechslungsweise im rechten, dann im linken Eierstock. Dabei wächst die Eizelle. Das Epithel wird mehrschichtig. Die Epithelzellen vermehren sich weiter. Es entsteht im Follikelepithel ein Hohlraum, die Follikelhöhle. Diese ist mit Flüssigkeit gefüllt. Der Follikel heisst nun Graafscher Follikel. In diesem Follikel wird der Flüssigkeitsdruck in der Follikelhöhle immer grösser. Schliesslich reisst das Follikelepithel. Damit wird die Eizelle ausgestossen. Diesen Vorgang nennt man Ovulation (Eisprung). In der Regel kommt es alle 28 Tage zu einer Eisprung, abwechslungsweise im rechten und linken Ovar. Auf die Tage im Menstruationszyklus bezogen erfolgt die Eisprung am 14. Tag. Die Eizelle wandert nun während ungefähr 3 Tagen durch den Eileiter zur Gebärmutter. Befruchtungsfähig ist die Eizelle aber nur während 6 bis 12 Stunden. Kommt ein befruchtetes Ei in die Gebärmutter, dauert es nochmals etwa 4 Tage, bis sich das Ei in die Schleimhaut einnistet. Das im Ovar zurückgebliebene Follikelepithel wird in den sogenannten Gelbkörper umgewandelt. Deshalb wird die zweite Hälfte des weiblichen Zyklus auch Gelbkörperphase genannt. Die erst Hälfte heisst auch Follikelphase. Wenn es in der Gebärmutter nicht zur Einnistung einer befruchteten Eizelle gekommen ist, degeneriert der Gelbkörper nach dem 22. Tag. Die Frage nach der Steuerung dieser Vorgänge bleibt vorläufig noch offen. Abb.2: Follikelreifung Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Aufgabe b: Zwei wichtige Teile unseres Puzzles haben Sie nun schon erarbeitet. Sie kennen die zyklische Veränderung der Gebärmutterschleimhaut sowie die parallel dazu verlaufende Follikelreifung. All dieses Wissen sollen Sie nun in einer Zeichnung zusammenfassen. Der Anfang ist schon gemacht. => Zeichnen Sie die weiteren Follikelstadien und die Veränderung der Gebärmutterschleimhaut. => Zeichnen Sie so, dass Sie Ihren Abbildung mit folgenden Begriffen beschriften kannst: degenerierender Gelbkörper, Eizelle, Follikelepithel, Follikelhöhle, Follikelphase, Gelbkörper, Gelbkörperphase, Graafscher Follikel, Menstruationsphase, Eisprung, Proliferationsphase, Sekretionsphase. Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Drittes Puzzleteilchen: Die beteiligten Hormone Gesteuert wird der ganze Zyklus von Hormonen. Im folgenden Abschnitt finden Sie eine kurze Zusammenstellung dieser Hormone. => Lesen Sie diese Zusammenstellung aufmerksam durch. Vielleicht sogar zweimal. Sie ist die Grundlage zum Verständnis des weiblichen Menstruationszyklus. => Auf dem Lehrerpult liegt ein Modell des menschlichen Gehrins. Informieren Sie sich bei der Lehrerin über die Lage der Hypophyse im Gehirn. Die am weiblichen Geschlechtszyklus beteiligten Hormone: FSH: Follikelstimulierendes Hormon in der Hypophyse gebildet bewirkt das Wachstum und die Reifung des Follikels (Name!) LH: Luteinisierendes Hormon in der Hypophyse gebildet bewirkt den Eisprung (Eisprung) und die Gelbkörperbildung ("luteus" =lateinisch "gelb") Oestradiol: das wichtigste Hormon der Gruppe der Oestrogene vom Follikelepithel und später vom Gelbkörper gebildet bewirkt die Proliferationsphase der Gebärmutterschleimhaut macht den Cervixschleim (Gebärmutterhalsschleim) dünnflüssig Progesteron: das wichtigste Hormon der Gruppe der Gestagene vom Gelbkörper gebildet bewirkt die Sekretionsphase der Gebärmutterschleimhaut macht den Cervixschleim (Gebärmutterhalsschleim) dickflüssig FSH und LH werden zusammen auch als Gonadotropine bezeichnet. Oestradiol und Progesteron sind weibliche Sexualhormone. Aufgabe c: Haben Sie die Zusammenstellung durchgelesen? Entscheiden Sie nun, welches Sexualhormon in der untenstehenden Skizze zu welcher Kurve gehört. Ziehen Sie die Oestradiolkurve blau, die Progesteronkurve rot nach. Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Das fast vollendete Puzzle Sie kennen jetzt alle Komponenten des weiblichen Geschlechtszyklus. Wie gehören diese Teile nun zusammen? Aufgabe d: Mit Hilfe der obigen Zusammenstellung der Hormone des weiblichen Zyklus können Sie den folgenden Text vervollständigen. Wir starten am 1. Tag eines Menstruationszyklus. In der Hypophyse wird die Ausschüttung der Gonadotropine ............. und............... angeregt. .....................fördert im Eierstock die Follikelreifung. Das Follikelepithel bildet ............................................. In der Gebärmutterschleimhaut bewirkt das Oestradiol die ................................................... Am 14. Tag erreicht die LH-Konzentration ihr Maximum. FSH und LH stehen dabei in einem geanz bestimmten Mengenverhältnis zueinander. Dadurch wird der ...................................................... ausgelöst. Jetzt beginnt die Gelbkörperphase. Das Follikelepithel wandelt sich unter dem Einfluss von ............... in den Gelbkörper um. Dieser bildet ............................................. und ............................................................ . ................................................... bewirkt in der Gebärmutterschleimhaut die Sekretionsphase. Zudem führt der Anstieg der Progesteronkonzentration zu einer Erhöhung der morgendlichen Körpertemperatur um ca. 0.5oC. Die Temperatur bleibt so lange erhöht, wie die Progesteronkonzentration hoch ist. Wenn keine Befruchtung stattgefunden hat, degeneriert der Gelbkörper nach dem 22. Tag. Deshalb fallen dann die Konzentrationen der Sexualhormone ........................................................... und ..........................................schnell ab. Es kommt zur Abstossung der Gebärmutterschleimhaut, womit wir beim 1. Tag des nächsten Menstruationszyklus angelangt sind. Der Zyklus beginnt von neuem. Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen "Und wenn es eingeschlagen hat ?" Das vierte Teilchen: Die Puzzle-Vollendung Wir sind in unseren bisherigen Ueberlegungen davon ausgegangen, dass die Eizelle nicht von einem Spermium befruchtet wird. Was geschieht aber, wenn sich ein befruchtetes Ei in die Gebärmutterschleimhaut einnistet? Weshalb wird dann die Schleimhaut nicht abgestossen? Bei der Einnistung eines befruchteten Eies in die Gebärmutter wird eine Plazenta gebildet. Diese Plazenta bildet das Hormon HCG = humanes (menschliches) Choriongonadotropin. Dieses Hormon besitzt eine ähnliche Wirkung wie LH. Deshalb degeneriert der Gelbkörper nicht, sondern wird noch grösser und schüttet weiterhin Oestradiol und Progesteron aus. Die andauernd hohe Progesteronkonzentration verhindert die Abstossung der Gebärmutterschleimhaut. Somit kann kein neuer Follikel reif werden. Noch eine Bemerkung: Sicher haben Sie schon vom Schwangerschaftstest gehört. Er beruht auf dem Nachweis von HCG, das ja nur bei einer Schwangerschaft gebildet wird. Vorne liegt ein Schwangerschaftstest auf. Wenn Sie das nächste Mal nach vorne gehen, können Sie ihn Sich anschauen. Nun haben wir unser Puzzle zusammen. Abbildung 3 fasst zusammen, was Sie bisher gelernt haben. Aufgabe e: Ziehen Sie in der Abbildung 4 die Hormonkurven mit Farbe nach: LH gelb, FSH grün, Oestradiol blau, Progesteron rot. Rufen Sie Sich dabei für jedes Hormon folgendes nochmals in Erinnerung: Wo wird das Hormon gebildet? Auf welche Organe wirkt es? Was bewirkt es dort genau? Diese Aufgabe ist eine Art Minirepetition. Wenn Sie Schwierigkeiten haben, die Fragen hier zu beantworten, lesen Sie nochmals im Text nach. Glossar Cervix Gonaden Menstruation(sblutung) Ovar Ovulation Uterus Biologie 1aAN / 1fM Gebärmutterhals Keimdrüsen Periodenblutung Eierstock Eisprung Gebärmutter 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Abbildung 3.: Übersicht zum Menstruationszyklus (vergeleiche auch Natura 2 Seite 291) Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Das fünfte Puzzleteilchen und die Lernkontrolle Sie finden nun eine Liste von Fragen, die es zu zweit zu beantworten gilt: Jemand liest die Frage, jemand antwortet. Das ist der Masstab: Sie haben 10 Aufgaben korrekt beantwortet: sehr gut. Sie haben 9 Aufgaben korrekt beantwortet: Auch das ist noch gut. Weißt Du, was Du falsch überlegt hast? Sie haben weniger als9 Fragen korrekt beantwortet: Werfen Sie nicht gleich die Flinte ins Korn. Die Wissenslücken werden Sie schnell gestopft haben. Schauen Sie wo die Fehler sind. Lesen Sie dann unten, was Sie nochmals studieren sollen. Wiederholen Sie dann den Test. Antworten a und b: Studieren Sie den Abschnitt über die Gebärmutterschleimhaut nochmals sorgfältig. Antworten c und d: Die richtigen Antworten finden Sie im Text und in der Abbildung über die Follikelreifung. Antworten e, f, g, h, i: Lesen Sie nochmals die Zusammenstellung der Hormone und schauen Sie Sich die Abbildung 3 an. Hier finden Sie die Lösungen. Antwort l: Beachten Sie Abbildung 3. Antwort k: Lesen Sie nochmals das fünfte Puzzleteilchen Antwort m: Lesen Sie nochmals den Text und vergleichen Sie mit der Abbildung 4. Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Frage Antwort a. In welcher Phase wird die neue Gebärmutterschleimhaut aufgebaut? Proliferationsphase b. In welcher Phase ist die Gebärmutterschleimhaut bereit für die Einnistung des befruchteten Eis? Am Ende der Sekretionsphase c. Welche Phase wird auch als Gelbkörperphase bezeichnet? Die Sekretionsphase d. Woraus bildet sich der Gelbkörper nach der Eisprung Aus dem Follikelepithel e. In welcher Hormondrüse wird FSH gebildet? In der Hypophyse f. Wann im Zyklus der Frau ist der Spiegel an Östradiol am höchsten? Vor dem Eisprung g. Welches sind die beiden Wirkungen von Eisprung und Gelbkörperbildung LH? h. Welche Wirkung besitzt FSH Wachstum und Reifung des Follikels i. Wo wird Oestradiol gebildet? Vom Follikelepithel und später vom Gelbkörper k. Wie heisst das Schwangerschaftshormon und woher stammt es? HCG humanes (menschliches) Choriongonadotropin wird von der Plazenta des Keims gebildet l. Welche Phase der Gebärmutterschleimhaut wird durch Progesteron eingeleitet? Sekretionsphase m. Was geschieht mit der Progesteronkonzentration am 22. Zyklustag, wenn sich Die Progesteronkonzentration bleibt hoch eine befruchtete Eizelle in der und fällt nicht ab. Gebärmutterschleimhaut eingenistet hat? Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Wie werden die Keimdrüsen geregelt? Der Organismus der Frau unterliegt mit dem Eintreten der Geschlechtsreife einem inneren Rhythmus. Einmal eingesetzt läuft dieser Zyklus bis zur Menopause (letzte Menstruation). Nur während einer Schwangerschaft und der Stillzeit wird er unterbrochen. Die Vorgänge des Zyklus sind durch verschiedene Hormone geregelt und ganz genau aufeinander abgestimmt: • Als oberste Instanz bei der Regelung dieser Vorgang ist der .............................................. zuständig. Diese Region in unserem Gehirn steuert die Funktion der Hypophyse. • Die .......................................................... steht in zweiter Instanz und gibt zwei Hormone ins Blut ab: Das .......................................................... und das .................................................... . FSH bewirkt die Reifung des Follikels im Eierstock, LH fördert die Bildung des Gelbkörpers. • Der ................................................ der Frau schliesslich bildet die dritte Instanz bei der Regelung des weiblichen Zyklus: Hier werden die Hormone Östradiol und Progesteron hergestellt. ..................................................... entsteht im Follikelepithel und fördert die Ausbildung der Gebärmutterschleimhaut. .............................................................. bewirkt die Erhaltung der Gebärmutterschleimhaut und verändert den Schleimpfropf im Gebärmutterhals. • Ganz wichtig ist jetzt aber die Rückwirkung der beiden Sexualhormone auf die Hypophyse. Die Hypophyse reagiert bei hohen Östrogenkonzentrationen im Blut nämlich weniger sensibel auf die Stimulation durch den ........................................................ . Dies bedeutet, dass mit steigendem Östradiolspiegel die FSH-Ausschüttung ...................................................... wird. Auch Progesteron wirkt auf die Hypophyse: Dieses Sexualhormon, welches durch den Gelbkörper gebildet wird, ............................................ ebenfalls die weitere Ausschüttung von FSH, aber auch von LH. Diesen Mechanismus der hemmenden Rückwirkung bezeichnet man als negative Rückkoppelung. Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Hormonelle Verhütungsmittel für den Mann? Nicht nur die Keimzellenproduktion der Frau ist hormonell gesteuert, auch diejenige des Mannes wird durch Hormone geregelt. Wem kommt da nicht der Gedanke, dass es ebenfalls hormonelle Verhütungsmittel für den Mann geben müsste! Doch nein - die Forschung hat zur Zeit ihre Bemühungen zur Erforschung der hormonellen Verhütung beim Manne aufgegeben! Aber warum eigentlich? Teil 1: Der Überblick zum Regelkreis des Mannes: 1. Ergänzen Sie die Lücken in Abbildung 1 zum Regelkreis der Frau mit folgenden Begriffen: Hypophyse, Blut, LH, Gebärmutterschleimhaut, Hypothalamus, Östradiol, FSH, Eierstock, Gestagen, Follikel, Gelbkörper Abb. 1: Regelkreis der Frau Biologie 1aAN / 1fM Abb. 2: Regelkreis des Mannes 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen 2. Wichtig für die Hormonproduktion des Mannes sind die sogenannten Leydigschen Zwischenzellen im Hoden des Mannes (bezeichnet mit weissem „Z“). Diese liegen zwischen den einzelnen Hodenkanälchen, in welchen die Spermien heranreifen (bezeichnet mit „H“). Suchen Sie die Zwischenzellen im Bild ganz rechts. Bezeichnenen Sie sie deutlicher. Z Z 3. Lesen Sie den folgenden Text zum Regelkreis des Mannes (Abbildung 2 auf Vorderseite). Was würde gemäss Beschreibung geschehen, wenn der Mann viel Testosteron einnimmt? In der Pubertät beginnt der Hypothalamus mit der Sekretion Hormones Gn-RH (gonadotropin releasing hormone). Gn-RH stimuliert die Entlassung von FSH (Follikel-stimulierendes Hormon) und LH (luteinisierendes Hormon) aus der Hypophyse. FSH und LH aus der Hypophyse interagieren mit Zielzellen in den Hoden: Die Spermienreifung wird v.a. durch FSH gefödert. LH stimuliert die Testosteron-Synthese in den Leydig-Zellen. Dieses Testosteron unterstützt ebenfalls die Spermienreifung! Kontinuierliche Anwesenheit von Testosteron ist zudem für die Aufrechterhaltung sekundärer Geschlechtsmerkmale nötig. In Muskeln zum Beispiel stimuliert Testosteron die Eiweiss-Synthese (anaboler Effekt). Schliesslich hemmt Testosteron im Blut die Ausschüttung von Gn-RH aus dem Hypothalamus, d.h. es reguliert über negative Rückkopplung die Produktion von Sexualhormonen. Teil 2: Aufgaben zum Zeitungsartikel „Pharmaindustrie gibt die Suche nach der Pille für den Mann auf“, NZZ Sonntag, Wissen 2008 4. Lesen Sie den Zeitungsartikel zuerst vollständig durch. Streichen Sie erst im zweiten Durchlesen die wichtigsten Aussagen mit Leuchtstift an. 5. Versuchen Sie nun, die Aussagen aufzuschreiben: a. Funktionsprinzip der Pille für den Mann b. ihre Nachteile c. Gründe des Scheiterns d. andere diskutierte Methoden etc. 6. Welches ist ihre persönliche Meinung zu diesem Thema? Formulieren Sie 3-4 Sätze. Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Schlüsselreize beim Menschen – gibt es solche? Ein erster Versuch: Das Kindchenschema Kreuzen Sie diejenigen beiden Eselköpfe (E) an, welche Sie am niedlichsten finden. Entsprechend kreuzen Sie die beiden Kinderkopfformen (K) an, welche Ihnen am ehesten den Ausruf „jöö, wie herzig“ entlocken! Ein zweiter Versuch: Mann – Frau Schema Wählen Sie die Ihnen am männlichsten erscheinende Silhouette (M) und die weiblichste Darstellung (F) aus. Auswertung der Klasse: Anzahl SchülerInnen haben angekreuzt: Anzahl Anzahl E1 K1 E2 K2 E3 K3 E4 K4 E5 K5 E6 K6 Anzahl Anzahl M1 F1 M2 F2 M3 F3 M4 F4 Typische Merkmale des Kindchenschemas: Typische Merkmale der männlichen Silhouette: Typische Merkmale der weiblichen Silhouette: Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Angeborenes Verhalten beim Menschen? Nicht nur bei Tieren, auch bei Menschen finden sich viele Schlüsselreize, auf welche sie mit einem bestimmten Verhalten reagieren. Beispiele: Kinderaufzucht: Kindchenschema Sexualverhalten: Weibliche und männliche Silhouetten Revierverhalten: Grenzabständen zu fremden und bekannten Personen Gruppenverhalten: Oftmals aggressives Verhalten in Gruppen gegen Unbekanntes Viel mehr jedoch als alle anderen Lebewesen ist das Verhalten des Menschen durch lebenslanges Lernen beeinflusst. Der Mensch wird daher oft als „Natur-Kultur verschränktes Wesen“ bezeichnet, und man spricht eher von menschlichen Verhaltensneigungen und weniger von menschlichem Verhalten. In der Biologie interessieren die angeborenen Verhaltensneigungen. Die Forscher möchten aufgrund ihrer Erkenntnisse Fragen besser beantworten zu können, die im Zusammenhang mit psychischen Erkrankungen oder mit besonderen Erscheinungen der menschlichen Gesellschaft stehen. Beispiele von Fragen: Warum schreit ein Säugling, wenn man ihn in seine Wiege legt? Warum erschrecken viele Menschen beim Anblick einer völlig ungefährlichen Spinne? Warum ist das weibliche Gesicht eher rund, das männliche eher eckig? Oder auch: Warum ist die Kriminalitätsrate in den Städten viel grösser als in ländlichen Regionen? Wie ist es zu erklären, dass Mannschaftssport vor allem bei Männern grosser Beliebtheit erfreut? Um die angeborenen Anteile im komplexen Verhalten des Menschen zu entdecken, bedienen sich die Verhaltnsforscher verschiedener Methoden: Vergleiche des Verhaltens des Menschen mit dem Verhalten von nahe verwandten Tieren (zum Beispiel Menschenaffen). Beobachtungen des Verhaltens von Säuglingen und Kleinkindern, deren Anteil an erlerntem Verhalten noch weniger ausgeprägt ist. Beobachtung von Personen mit Behinderungen, zum Beispiel Taubblinde Personen Vergleiche von Verhaltensneigungen von Personen aus ganz verschiedenen Kulturkreisen. Die angeborenen Verhaltensneigungen haben sich im Verlaufe der Evolution des Menschen entwickelt und scheinen sich damals, vor ca. 7-1 Millionen Jahren im Kampf ums Überleben in der Savanne bewährt zu haben. Doch passen sie noch immer in unsere heutige, hoch technologisierte Gesellschaft? Abb. 1: Der Augengruss (aus Eibl-Eibesfeld, Die Biologie des menschlichen Verhaltens) Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Sexuelles Verhalten des Menschen Aufgaben zum Film: „Hey Babe“ Reiz – Reaktion: 1. Der untere Abbildung zeigt einen Reflexbogen. Die linken Zeilen sollen ergänzt werden durch verschiedenste Reize, welche eine Frau beim Flirtverhalten aussendet. Ergänzen Sie die rechten Zeilen durch erste Reaktionen am Körper des Mannes. Abb.: Reflexbogen 2. Unbewusst spiegeln wir häufig das Verhalten eines geliebten Partners. Was möchte damit dem Gegenüber unbewusst signalisieren? Olfaktorische Reize: 3. Sexuelle Signale können auch über die Luft abgegeben und durch das Vomeronasalorgan in unserer Nase wahrgenommen werden. Wie bezeichnet man solche Lockstoffe? 4. Personen, deren Körpergeruch sich vom eigenen unterscheidet, werden im Vomeronasalorgan unbewusst als attraktiver wahrgenommen. Welches ist ein möglicher Grund? Visuelle Reize: 5. Welches ist gemäss Film die Ursache für eine attraktive weibliche Silhouette? 6. Welche Hormone verursachen sexuelle Marker im Gesicht und Händen von Mann und Frau? 7. Ringfingerregel? Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Überblick der Verhütungsmethoden Natürliche Verhütung Funktionsprinzip Bestimmung der Körpertemperatur Schleimstrukturmethode Kalendermethode Mechanische Verhütung Präservativ Scheidenpessar Chemische Verhütung Cremes, Zäpfchen Hormonelle Verhütung Hormonpille Vaginalring Hormonstäbchen Hormonpflaster Dreimonats-Spritze Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Vor- und Nachteile der Verhütungsmethoden Entsprechend Spalte ankreuzen, wenn „ja“ E Ein Arztbesuch ist nicht notwendig A Geringer Aufwand an Disziplin F Produkt ist ohne Rezept vom Arzt im freien Handel erhältlich B Man muss nicht täglich daran denken G Kosten sind niedrig C Vorbereitungen vor dem Geschlechtsverkehr nicht H Keine Komplikationen oder notwendig D Der Mann kann (einen Teil der) Verantwortung Nebenwirkungen I Eingriff ist rückgängig machbar übernehmen PEARL-INDEX A B C D E F G H I Hormonpille: ............. Andere hormonelle Verhütungsmittel für die Frau: ............. ............................................ ............................................ ............................................. .............................................. Spirale (mit Hormonen) ............. Präservativ ............. Chemische Verhütung, z.B. ............. Diaphragma (=Scheidenpessar) ............. Periodische Enthaltsamkeit ............. Temperaturmethode Schleimstrukturmethode Kalendermethode Sterilisation bei Mann oder Frau ............. Einen Überblick zu Verhütungsmitteln erhalten Sie im Buch Natura für Schweizer Mittelschulen Seite 367. Bei weiteren Fragen zum Thema „Sexualität“ oder wenn Sie Beratung auch bezüglich sexueller Übergriffe brauchen: - Lust und Frust, Fachstelle für Sexualpädagogik der Zürcher Aids-Hilfe und des Schulärztlichen Dienstes der Stadt Zürich, Langstr. 21, 8004 Zürich, Tel.: 044 299 30 44, www.lustundfrust.ch / e-mail: [email protected] - Castagna, Beratungs- und Informationsstelle für sexuell ausgebeutete Kinder, weibliche Jugendliche und in der Kindheit betroffene Frauen, Universitätsstr. 86, 8006 Zürich, Tel. 044 364 49 49 - Beratungsstelle für männliche Opfer sexueller Gewalt, Zürich, Tel. 044 291 37 80 Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Empfängnis- und Schwangerschaftsverhütung 1. Studieren Sie das Anschauungsmaterial zu den mechanischen und chemischen Verhütungsmitteln. Achtung: Dies können nicht alle gleichzeitig tun, beginnen Sie allenfalls schon mit der Aufgabe 2 oder 3. 2. Im Folgenden finden Sie zu sieben Verhütungsmethoden eine kurze Beschreibung. a. Ordnen Sie die Namen der Verhütungsmethode den richtigen Beschreibungen zu. b. Diese Methoden lassen sich nach ihrer Wirkungsweise in vier Gruppen einteilen: hormonelle, mechanische, chemische und natürliche Verhütung. Notieren Sie zum Namen der Verhütungsmethode die richtige Zuordnung. c. Eine dieser sieben Methoden verhindert nicht nur die Befruchtung der Eizelle, sondern auch deren Einnistung (Empfängnis). Genau genommen unterbricht sie damit eine schon bestehende Schwangerschaft. Welche? Markieren Sie in der Darstellung. 3. Hormonelle Verhütungsmittel sind nicht nur in einer Form von Pillen auf dem Markt. Informieren Sie sich über eines der folgenden Präparate im Intranet (Laptop): www.verhuetungsinfo.ch und studieren Sie das Anschauungsmaterial zum gewählten Verhütungsmittel. Hormonpillen, Vaginalring, Implantate, Hormonpflaster 4. Hormonelle Präparate besitzen dreifach empfängnisverhütende Wirkung. Was ist damit genau gemeint? Die Antwort finden Sie im ebenfalls im Intranet unter www.verhuetungsinfo.ch („Sexualhormone“) Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Das HI-Virus und sein Infektionszyklus Zu Natura, Grundlagen der Biologie für Schweizer Mittelschulen, Seiten 314 und 315 1. Verbinden Sie die richtigen Bestandteile des HI-Virus in Abb. 1 mit den entsprechenden Begriffen: Innenkörper Erbgut des Virus (RNS) Viruseigene Enzyme Virushülle Andockknöpfe des Virus (Proteine) Abb. 1: HI-Virus 2. Welche Bestandteile des HI-Virus passen zu welchen Bauteilen der Wirtszelle wie Schlüssel zum Schloss? ...................................................................................................................................................................... 3. Ergänzen Sie die Lücken zum Infektionszyklus des HIV mit den entsprechenden Buchstaben in Abb.2. ....: infizierte Wirtszelle ....: neue infektiöse Viren ....: Absterben der Wirtszelle ....: Virus bindet an eine Wirtszelle ....: Erbsubstanz des Virus (RNS) im Plasma der ....: Erbsubstanz des Virus (RNS) Wirtszelle ....: Erbgut des HI-Virus wird in DNS ....: Andockstelle der Wirtszelle umgeschrieben und in den Zellkern der ....: Integration des Erbgutes des Virus in den Wirtszelle eingebaut Zellkern ....: Wirtszelle mit erstem HIV-Kontakt ....: Produktion von Virusbestandteilen und Ausstoss von fertigen Viren Abb. 2: Infektionszyklus des HIV RNS: „Ribonukleinsäure“, Transportform der Erbsubstanz DNS: „Desoxiribonukleinsäure“, Aufbewahrungsform der Erbsubstanz im Zellkern Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Schutz vor einer HIV-Infektion Zu Natura, Grundlagen der Biologie für Schweizer Mittelschulen, Seite 315 Eine Ansteckung setzt voraus, dass die Viren über Haut- bzw. Schleimhautverletzungen (z. B. bei ungeschütztem Geschlechtsverkehr), Bluttransfusionen oder Injektionen in den Körper Blut gelangen. Kinder infizierter Mütter können während der Geburt durch Blutkontakt infiziert werden. Zwischen Infektion und Ausbruch der Krankheit Sperma bzw. vergehen wenige Monate bis zu über 10 Jahren. Scheidenabsonderungen Virusträger/bzw. -trägerin gesunde Person Aufgaben 1. Wobei besteht so gut wie kein Risiko, sich mit HIV zu infizieren? Welches sind riskante Verhaltensweisen? Begründen Sie. 2. Begründen Sie, warum es auch heute dringend notwendig ist, sich vor AIDS zu schützen. Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen HI-Virus und AIDS in der Schweiz Ergänzung zu Natura, Grundlagen der Biologie für Schweizer Mittelschulen, Seite 315 Entwicklung der Infektionsrate in den letzten 5 Jahren: .............................................................................. .............................................................................. .............................................................................. .............................................................................. Am meisten gefährdete Personengruppen für eine Neuinfektion: .............................................................................. .............................................................................. .............................................................................. Ungefähre Anzahl Personen mit HIV (in CH): ............................................................................... Ungefähre Anzahl Personen mit AIDS (in CH): ............................................................................... Mögliche Ursachen für die erneute Zunahme an Neuinfektionen in den letzten 5 Jahren: ......................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................... Weltweit: Anzahl HIV-Infizierte: Verbreitung des AIDS-Virus (HIV-Infizierte und AIDS-Kranke, Stand 2001) Nordamerika Karibik .............................................................. Weltweit: Anzahl AIDS-Kranke: .............................................................. Lateinamerika 1 400 000 Westeuropa 560 000 Nordafrika, Naher u. Mittlerer Osten 440 000 Afrika südlich der Sahara Osteuropa und Zentralasien 28 100 000 1 000 000 Asien und Pazifik Australien und Neuseeland Biologie 1aAN / 1fM 940 000 420 000 7 100 000 15 000 08 / 09 Fortpflanzung des Menschen Medikamente gegen AIDS 1. Studieren Sie die Abbildung 1. Welche für Sie persönlich neuen Informationen erhalten Sie? Welche Teile/Beschriftungen der Darstellung verstehen Sie noch nicht? 2. Lesen Sie den unteren Text. Markieren Sie die Hauptwirkung der Medikamente auf den HI-Virus mit Farbe. 3. Bezeichnen Sie (farbiger Pfeil) in der Abbildung denjenigen Schritt in der Virusvermehrung, der durch der bei der Verabreitung der Medikamente beeinflusst wird. Abbildung: Vermehrung des HIV: (Ergänzung zu Natura, Grundlagen der Biologie für Schweizer Mittelschulen, Seite 314) a) Reverse-Transkriptase-Hemmer (NRTI, NtRTI und NNRTI) Die Reverse Transkriptase ist ein Enzym (Enzyme = Werkzeuge der Zelle, bestehen aus Eiweiss), welches es dem Virus ermöglicht, seine Erbsubstanz auf die Erbsubstanz der Wirtszelle umzuschreiben. Sämtliche Reverse-Transkriptase-Hemmer verhindern diese Übersetzung der genetischen Information des Virus in Erbsubstanz der Wirtszelle. Auf diese Weise kann das HI-Virus sein Viruserbmaterial nicht in das Erbmaterial der Wirtszelle einbauen, was für seine Vermehrung absolut notwendig ist. Dadurch wird schliesslich die Infektion von neuen Zellen verhindert. NRTI und NtRTI sind bestimmten Formen von Reverse-Transkriptase-Hemmer, welche beim Übersetzen des viralen Erbgutes als falsche Bausteine eingebaut werden. Hierdurch wird die Reverse Transkriptase gestört und der Übersetzungsprozess abgebrochen. NNRTI hemmen die Reverse Transkriptase, ohne dass sie als falsche Bausteine bei der Übersetzung des Virus-Erbgutes fungieren. b) Proteasehemmer oder Proteaseinhibitoren (PI) Bei der Produktion von neuen HI-Viren in der Wirtszelle werden aufgrund der viralen Erbinformation bestimmte Eiweisse hergestellt, die zum Aufbau neuer Viren gebraucht werden. Diese Eiweisse sind Vorfabrikate, die dann durch Eiweissscheren (ebenfalls wichtige Enzyme), den sogenannten Proteasen, entsprechend zugeschnitten werden müssen, damit sie funktionieren. Die Proteasehemmer sind sehr vielfältig und hemmen wie es ihr Name sagt, die Virusvermehrung auf diesem Niveau. c) Entryinhibitoren (EI) EI verhindern den Eintritt von HIV in die Wirtszelle, d.h. dass nicht-infizierte Zellen durch EI gegen HIV geschützt werden. Sie besetzen nämlich die Bindungsstellen oder Andockstellen auf den Wirtszellen, so dass die Viren nicht mehr binden und eindringen können. Die Produktion von Viren, die bereits vor Therapiebeginn Zellen infiziert haben, kann aber durch EI nicht verhindert werden. Der erste EntryInhibitor (Fuzeon) ist in der Schweiz seit Juni 03 erhältlich. Biologie 1aAN / 1fM 08 / 09