Biologie - Neurobiologie, Stoffwechsel und Verhalten (Fach) / Neuro Altklausuren (Lektion)

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• Welche Transmitter kennen Sie? - Acetylcholin - biogene Amine (Noradrenalin, Adrenalin...) - Aminosäuren (Glutamat...) - Peptide (Vasopressin, Insulin) - gasförmige Transmitter (Stickoxid, Kohlenmonoxid)
• Wie steuert die präsynaptische Erregung die Transmitterausschüttung?  in der Präsynapse ankommendes AP --> Depolarisation --> Calciumeinstrom --> Fusion der Vesikel mit der Zellmembran --> Vesikel enthalten Transmitter --> Exocytose des Transmitters in den synaptischen Spalt --> Diffusion zur Postsynapse
• Welche postsynaptischen Rezeptormoleküle kennen Sie? - ionotrope Rezeptoren: Ionenkanäle, bewirken schnelle Änderungen des Membranpotentials der postsynaptischen Zelle - metabotroper Rezeptor: lösen in der Postsynapse Signalkaskaden aus, langsam, second messenger, indirekte Übertragung des Ionenstroms
• Wie bewirkt die Bindung des Transmitters an seinen Rezeptor die postsynaptische Erregung? - Bindung des Transmitters an spezifische Rezeptormoleküle der Postsynapse --> Aufbau eines postsynaptischen Potentials (EPSP oder IPSP) - ionotrop: Änderung des Mebranpotentials der Postsynapse --> Öffnung von Ioenkanälen --> Auslösung von APs - metabotrop: lösen Signalkaskaden aus (meist G-Protein-gekoppelt)
• Welche Arten von postsynaptischer Erregung gibt es und welche Ionenflüsse sind dafür verantwortlich? - inhibitorisch: Öffnung von Chlorid- und Kaliumkanälen -->Hyperpolarisation - excitatorisch: Öffnung von Natriumkanälen --> Depolarisation
• Wie werden postsynaptische Potentiale integriert? - räumliche Summation: EPSPs/IPSPs verschiedener Synapsen, die z.B. an einem Dendritenbaum ansetzen, werden in der postsynaptischen Zelle zu jedem Zeitpunkt addiert - zeitliche Summation: die in der Präsynapse zeitlich kurz aufeinanderfolgenden Aktionspotentiale lösen in der postsynaptischen Zelle EPSPs/IPSPs aus, die addiert werden - für die Integration sind die passiven elektrischen Eigenschaften des postsynaptischen Neurons sehr wichtig
• Wie breiten sich postsynaptische Potentiale im Bereich der Dendriten aus? passiv
• Welche Sinnesmodalitäten gibt es und welche Sinnesorgane sind für diese zuständig? - Sehen --> Licht --> Photorezeptor - Schmecken, Riechen --> Moleküle --> Chemorezeptor - Gefühl, Gleichgewicht, Hören --> Druck, Zug, Scherung --Mechaorezeptor - Wärme, Kälte --> Thermorezeptor - Feuchte --> Wasserdampf --> Hygrorezeptor - elektrischer Sinn --> Elektrorezeptor - magnetischer Sinn --> elektromegnetisch --> Megnetorezeptor - Schmerz --> mechanisch, chemisch --> Nocirezeptor, Schmerzrezeptor
• Welche Eigenschaften einer Sinneszelle beschreibt die Kennlinie? - beschreibt den quantitativen Zusammenhang zwischen Eingangs- und Ausgangsgröße eines Systems (Beziehung zwischen Amplitude des Rezeptorpotentials und Reizintensität) - für die meisten Sinneszellen gilt: Amplitude des Rezeptorpotentials ist proportional zum Logarithmus der Reizintensität (Webergesetz) - dynamischer Bereich: Reizintensitätsbereich, in dem ein Rezeptor ohne den Sättigungsbereich zu erreichen mit Frequenzmodulation (Änderung der Impulsfrequenz) antworten kann
• Welche Arten von Mechanorezeptoren kennen Sie und wo sind diese lokalisiert? - mechanosensitive Dendriten (Haut) - freie Nervenendigungen (Haut) - sekundäre Haarsinneszellen (in den Bogengängen des Vestibularorgans und der Schnecke des Innenohrs)
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• Wie wird im Innenohr der Säugetiere der mechanische Reiz transduziert? in Haarsinneszellen bei Beschallung Verbiegung der Mikrovilli --> Verschiebung des internen Konnektors gegenüber dem Cytoskelett --> Spannungsaufbau --> Öffnung von Ionenkanälen --> Rezeptorpotential -> in Haarsinneszellen, bei Beschallung auftretende Auf- u. Ab- Schwingung d. Corti- Organs wird in Horizontalversch.  von Basilar- u. Tektorialmembran übersetzt -> Abbiegung (Scherung) d. Stereovilli d. Sinneszellen, die auf Basilarmembran aufsitzen
• Wie ist das Innenohr des Menschen aufgebaut? vom Außenohr werden Schallsignale über das Trommelfell auf die Knochen des Mittelohrs (Hammer, Amboss, Steigbügel) übertragen Steigbügel leitet den Schall durch das ovale Fenster ins Innenohr zum Innenohr gehören die drei Bogengänge des Gleichgewichtsorgans und die Schnecke (Cochlea), die das Cortische Organ, die schallempfindliche Struktur des Innenohrs enthält  diese ist flüssigkeitsgefüllt und enthält die Haarsinneszellen
• Wie ist das Innenohr des Menschen aufgebaut?   vom Außenohr werden Schallsignale über das Trommelfell auf die Knochen des Mittelohrs (Hammer, Amboss, Steigbügel) übertragen Steigbügel leitet den Schall durch das ovale Fenster ins Innenohr zum Innenohr gehören die drei Bogengänge des Gleichgewichtsorgans und die Schnecke (Cochlea), die das Cortische Organ, die schallempfindliche Struktur des Innenohrs enthält  diese ist flüssigkeitsgefüllt und enthält die Haarsinneszellen  
• Welche Eigenschaften des Innenohrs der Säugetiere sind für die Differenzierung von verschiedenen Schallfrequenzen verantwortlich? - Basilarmembran und Cortisches Organ - zur Erregung kommen jeweils nur die Hörzellen, die im Bereich des Amplitudenmaximums liegen (für hohe Frequenzen an der Basis, für niedrige an der Spitze der Basilarmembran) --> jede Frequenz wird auf einem anderen Ort abgebildet
• Wie wird eine Schallquelle im Raum lokalisiert? - interauraler Zeitabstand: Schall kommt zu unterschiedlichen Zeiten an den Ohren; wird bei niedrigen Frequenzen eingesetzt - interauraler Intensitätsabstand: Schall kommt in unterschiedlicher Intensität an; wird bei hohen Frequenzen eingesetzt - Verschaltung im Nachhirn zur Kodierung der Schallrichtung
• In welchem Frequenzbereich hören: der Mensch, Fledermäuse, Wale? - Mensch: ca. 20 bis 20.000 Hz - Fledermäuse: Ultraschall - Wale: Infraschall
• Welche physikalischen Eigenschaften kommt Licht als Sehreiz zu? - Wellen- (Amplitude und Wellenlänge) und Quantennatur - Reflektion - Brechung - Absorption
• Wie sind Augen aufgebaut und welche Typen gibt es? Linsen- und Komplexaugen
• Warum ist das gerastete Bild der Komplexaugen ein aufrechtes Bild und das der Linsenaugen ein umgekehrtes Bild? - jede Linse der Komplexaugen erzeugt einen Brennfleck, kein Bild - Linsenauge hat nur 1 Linse, durch deren Brechunseigenschaften umgekehrtes Bild
• Wie erfolgt die Reiz-Erregungstransduktion in den Photorezeptoren der Wirbeltiere? - chromophore Gruppe des Rhodopsins im Normalfall 11-cis-Retinal - bei Belichtung Konformationsänderung zu all-trans-Retinal - Signalkaskade über G-Protein vermittelten Weg (second messenger: cGMP) - Schließung der Natriumkanäle --> hyperpolarisierendes Rezeptorpotential
• Wie erfolgt die Reiz-Erregungstransduktion in den Photorezeptoren der Wirbeltiere? - chromophore Gruppe des Rhodopsins im Normalfall 11-cis-Retinal - bei Belichtung Konformationsänderung zu all-trans-Retinal - Signalkaskade über G-Protein vermittelten Weg (second messenger: cGMP) - Schließung der Natriumkanäle --> hyperpolarisierendes Rezeptorpotential
• Welche Rezeptorpotentiale haben die Photorezeptoren der Wirbeltiere und der Invertebraten? - Wirbeltiere: hyperpolarisierend - Invertebraten: depolarisierend (Natrium und Calciumeinstrom)
• Wie ist die Wirbeltierretina aufgebaut und wie sind die verschiedenen Typen von Neuronen miteinander verschaltet? - Fovea: nur Zapfen - Rest: nur Stäbchen - Skizze siehe Aufzeichnungen
• Was ist die neuronale Grundlage für den Randkontrast (Hermann-Gitter-Illusion)? gegenseitige laterale Hemmung der Gegenfarbenneuronen
• Was ist die neuronale Grundlage für das Farbensehen? - 3 Farbrezeptortypen: Rot, Grün und Blau - Gegenfarbenneuronen
• Welche beiden Farbsehtheorien gibt es und welche neuronale Entsprechung haben sie? - trichromatische Theorie: Ebene der Rezeptoren - Gegenfarbentheorie: Ebene der neuronalen Verschaltung
• Welche Arten von Muskeln gibt es? - quergestreifte Muskulatur - Skelettmuskulatur: vielkernige Muskelfaser, willkürlich - Herzmuskulatur: einkernige Muskelfaser, durch elektrische Synapsen verbunden, unwillk. - Querstreifung durch regelmäßige Anordnung der kontraktilen Proteine und der Einteilung in Sarkomere - nicht quergestreifte Muskulatur: glatte Muskulatur (unwillk., Eingeweide, einkernig, elektr. Syn.)
• Nennen Sie die wichtigsten Aussagen der Gleitfilamenttheorie? - Actinfilamente gleiten zwischen die Myosinmoleküle und bilden Querbrücken, die immer wieder zyklisch geknüpft und gelöst werden (Querbrückenzyklus) - dabei verkürzt sich die Sarkomerlänge und damit die Länge des gesamten Muskels - für die Freigabe der Bindungsstelle von Myosin am Actinfilament wird Calcium benötigt
• Wie wird die Muskelkontraktion von den Motoneuronen ausgelöst (elektromechanische Kopplung)? - an neuromuskulärer Synapse freigesetzter Transmitter bindet an Rezeptormoleküle auf postsyaptischer Muskelmembran --> Bildung EPSP --> Auslösung Muskel-AP, welches sich vom Ort der neuromuskulären Synapse über Muskelmembran bis ins T-System ausbreitet --> dort spannungsabhängige Aktivierung von Molekülen, die in Kontakt zu spannungsabhängigen Calciumkanaälen des sarkoplasmatischen Retikulums stehen --> Freisetzung von Calcium aus SR, welche am Tropomyosin-Troponin-Komplex auf dem Actinmolekül Freigabe der Bindungsstelle für Myosinkopf bewirken --> Actomyosinbindung und Beginn des Querbrückenzyklus
• Von welchen Eigenschaften des Muskels hängt die Kraft und die Geschwindigkeit der Kontraktion ab? - Kraft: abhängig von der Menge der parallel liegenden Sarkomere, d.h. Durchmesser des Muskels - Geschwindigkeit: abhängig von der Zahl der hintereinander geschalteten Sarkomere, d.h. Länge des Muskels
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• Beschreiben Sie den Haltereflex (Schutzreflex) und die zugrunde liegende Verschaltung auf der Ebene des Rückenmarks und des Muskels - Dehnung der Muskelspindeln --> AP-Frequenz in α-afferenten Axonen steigt --> afferente Axone bilden excitatorische Synapsen direkt auf α-Motoneuronen, die den Muskel kontrollieren, der das Spindelorgan trägt --> wenn also Aktivität in α-afferenten Axonen steigt, werden Motoneurone erregt und der vorher gedehnte Muskel kontrahiert reflexartig
• Wie wird neuronal ein Rhythmus von Erregung generiert? - ein kontinuierlicher Erregungseingang wird in einen rhythmischen Ausgang übersetzt - nur Anfang und Ende bewußt, Rest automatisch - wird von einem Netzwerk von Neuronen im ZNS erzeugt - durch sensorische Rückkopplung den Umwelterfordernissen angepasst
• Wie im Neokortex liegt der motorische Kortex und wie ist er organisiert? - er erhält von anderen Kortices und Gehirnregione Informationen und kontrolliert Bewegungen - räumliche Anordnung der Neurone korreliert mit der durch sie kontrollierten Peripherie (Neurone,  die benachbarte Bereiche kontrollieren, liegen auch nebeneinander) - je präziser eine Bewegung, desto mehr Neuronen zur Kontrolle nötig - liegt in der oberen Gehirnregion

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