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Aufwachen aus dem Winterschlaf
AFB I–IIDer Europäische Ziesel, ein Erdhörnchen, hält Winterschlaf. Seine Körpertemperatur sinkt dabei auf etwa 5 °C. Beim Erwachen erwärmt sich das Tier innerhalb von rund zweieinhalb Stunden auf 37 °C, ohne sich fortzubewegen. Ziesel besitzen im Nacken und zwischen den Schulterblättern braunes Fettgewebe, das dicht von Blutgefäßen durchzogen ist.
M1Temperaturen beim Erwachen eines Ziesels aus dem Winterschlaf (Modellwerte)
| Zeit in min | 0 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| braunes Fettgewebe (Nacken) in °C | 6 | 15 | 25 | 32 | 36 | 37 |
| Körperkern (Enddarm) in °C | 5 | 7 | 12 | 21 | 31 | 36 |
| Muskelzittern | nein | nein | schwach | stark | stark | nein |
- Stellen Sie dar, warum bei Energieumwandlungen im Stoffwechsel stets Wärme entsteht.
- Beschreiben Sie die Temperaturverläufe in M1.
- Erklären Sie, warum sich das braune Fettgewebe schneller erwärmt als der Körperkern.
- Vergleichen Sie eine kausale und eine funktionale Erklärung für die Wärmebildung im braunen Fettgewebe.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Energieerhaltung, Wirkungsgrad, Nutzbarkeit.
Hinweis zu Aufgabe b)
Nennen Sie Werte, Differenzen und den zeitlichen Versatz; beziehen Sie das Zittern ein.
Hinweis zu Aufgabe c)
Was ist besonders an den Mitochondrien des braunen Fetts? Wie gelangt die Wärme in den Körper?
Hinweis zu Aufgabe d)
Eine Erklärung fragt nach dem Wie, die andere nach dem Wozu.