Ringvorlesung - Teil Neurobiologie Übungsfragen und Repetitorium Termin 1: Neuronen, Synapsen und Signalgebung (Kapitel 48) 1. Wie unterscheiden sich funktionell Dendriten vom Axon? 2. Wo wird ein Aktionspotenzial generiert? Warum an dieser Position? 3. Welche Ionen spielen bei der Einstellung des Membranpotenzials eine Rolle? Wie wird die ungleiche Ionenverteilung aufrechterhalten? Was versteht man unter einem elektrochemischen Gleichgewicht? 4. Das Gleichgewichtspotential kann nach der Nernst-Gleichung berechnet werden. Welche variablen Faktoren gehen in die Nernstgleichung ein? 5. Wie unterscheidet sich ein postsynaptisches Potenzial von einem Aktionspotenzial? 6. Warum breitet sich ein Aktionspotenzial nur in eine Richtung aus? 7. Wie kann die Fortleitungsgeschwindigleit eines Aktionspotenzials beeinflußt werden? 8. Wie unerscheiden sich elektrophysiologisch erregende und hemmende postsynaptische Potenziale? 9. Welche beiden Mechanismen können dazu beitragen, dass der Schwellenwert zur Auslösung eines Aktionspotenzials übereschritten wird? 10. Nennen Sie drei verschiedene Neurotransmitter? Arbeiten diese vor allem erregend oder inhibierend? Termin 2: Nervensysteme I: Organisation und regionale Spezialisierung (Kapitel 49.1 und 49.2) 1. Welcher Organismus verfügt über ein Nervennetz als alleiniges Nervensystem? 2. Was bedeutet der Begriff Cephalisation? 3. Welche Bestandteile werden beim Menschen dem Zentralnervensystem zugerechnet? 4. Wo befindet sich die Cerebrospinalflüssigkeit im Nervensystem? 1
5. Wie unterscheidet sich graue von weißer Substanz? 6. Welche Gliazelltypen kennen Sie? Wo finden Sie sie im Nervensystem (ZNS oder PNS)? 7. Welche Bestandteile werden dem PNS zugerechnet? 8. Wozu gehören der Sympathicus und der Parasympathicus? Wie unterscheiden sie sich in ihrer Funktion? 9. In welche drei Teile gliedert sich das embryonale Gehirn? 10. Welche Teile gehören zum Hirnstamm? 11. Wozu gehört die retikuläre Formation (formatio reticularis)? 12. Welche Funktion hat der Corpus callosum? 13. Wie ist die (menschliche) Großhirnrinde aufgebaut? 14. Wie unterscheidet Sie sich vom Vogel? Termin 3: Sensorische Mechanismen I: Mechanorezeptoren, Gehör (Kapitel 50.1 und 50.2) 1. Was versteht man unter Transduktion, was unter Transmission, und was unter Perzeption in einer sensorischen Bahn? 2. Wie unterscheiden sich primäre von sekundären Sinneszellen? Nennen Sie jeweils einen typischen Vertreter. 3. Nennen Sie mindestens drei Typen von sensorischen Rezeptoren. 4. Was ist ein Statocyst? Bei welchen Organismen kommt er vor? 5. Wo befindet sich das Gleichgewichtsorgan beim Menschen? Wie erfolgt die Übertragung der Reize in das Gehirn? 6. Was detektiert das Seitenlinienorgan der Fische? 7. Welche Zellen sind für die sensorische Rezeption beim Hören verantwortlich? Wie wird eine elektrische Potenzialdifferenz ausgelöst? 8. Wie werden verschiedene Tonhöhen (Frequenzen) in der Cochlea unterschieden? 9. Wie wirkt sich die Lautstärke (Amplitude) eines Tons in der Cochlea aus? 10. 2
Termin 4: Sensorische Mechanismen II: Geschmacks-, Geruchssinn und Sehen (Kapitel 50.3 und 50.4) 1. Die Chemorezeption involviert häufig G-Protein gekoppelte Rezeptoren (GPCR Proteine). Was sind GPCR Proteine und wie arbeiten sie? 2. Die erste Relaystation der Riechbahn stellt der Bulbus olfactorius dar, in dem sich viele Glomeruli finden. Was sind Glomeruli und welche Bedeutung haben sie für den Riechprozess? 3. Der Pigmentbecherocellus stellt ein einfaches sensorisches System dar. Was wird dort detektiert und bei welchem Organismus tritt er auf? 4. Das Einzellinsenauge der Kraken ist ähnlich wie das menschliche Auge gebaut. Es gibt aber einen wichtigen Unterschied. Erläutern sie diesen? 5. Durch den Prozeß der Akkomodation wird das Bild von Objekten auf die Fovea fokussiert. Was ist die Fovea und welchen Typen von Photorezeptoren finden sie dort hauptsächlich? 6. Die Photorezeptoren unterscheiden sich in Sensitivität, Spezifität und Verteilung. Was können Sie dazu sagen? 7. Woraus besteht Rhodopsin und was passiert mit Rhodopsin beim Sehvorgang? 8. Wie verändert sich das Membranpotenzial der Photorezeptoren in der Netzhaut bei Bestrahlung mit Licht? Welche Konsequenzen hat dies für die Ausschüttung von Neurotransmittern? 9. In der Netzhaut finden Sie auch Horizontalzellen. Bei welchem Prozess sind diese beteiligt? 10. Was passiert mit den Sehnerven der beiden Augen im Chiasma opticum? Termin 5: Motorische Mechanismen (Kapitel 50.5 und 50.6) 1. Das Gleitfilamentmodell beschreibt den Mechanismus der Muskelkontraktion? Erklären Sie, was die funktionelle Einheit der Muskelfaser ist und wie diese aufgebaut ist. 2. Beim Zyklus der Muskelkontraktion ist ein Energieträger beteiligt. Um welchen Energieträger handelt es sich und wo bindet dieser? 3
3. Welche Rolle spielen Calcium-Ionen bei der Muskelkontraktion? 4. Erklären Sie die Rolle des sarkoplasmatischen Retikulums bei der Regulation der Muskelkontraktion? 5. Wie unterscheiden sich oxidative von glcolytischen Muskelfasern? 6. Welche Besonderheit zeigt die Herzmuskulatur im Vergleich zum Skelettmuskel? 7. Die glatte Muskulatur unterscheidet sich in wesentlichen Aspekten von der Skelettmuskulatur. Wo finden Sie die glatte Muskulatur? Beschreiben Sie wichtige Unterschiede. Sind auch bei der glatten Muskulatur Calcium-Ionen funktionell beteiligt? 8. Was versteht man unter dem Begriff motorische Einheit? 9. Die Rekrutierung von Motoneuronen ist bei der Regulation der Stärke der Muskelkontraktion beteiligt. Was versteht man unter diesem Prozess? 10. Warum benötigen wir eine Gelenkkonstruktion mit einem Endoskelett zur Bewegung von Gliedmaßen? Gibt es auch andere Skelettsystemtypen im Tierreich und wo finden Sie diese? Termin 6: Nervensysteme II: Großhirnrinde, Gedächtnis und Lernen, und Störungen des Nervensystems (Kapitel 49.3-49.5) 1. In wie viele Lappen (Loben) wird die menschliche Großhirnrinde eingeteilt? 2. Was sind primäre sensorische Areale, was Assoziationsareale? 3. Was versteht man unter dem Begriff Somatotopie? 4. Wie äußerst sich die Lateralisierung der Großhirnrinde? Wie kann man dies experimentell zeigen? 5. Wie kann man die Aktivität von Hirnregionen bestimmen? 6. Zu welchem anatomischen System gehört die Amygdala? Woran ist sie beteiligt? 7. Was versteht man unter neuronaler Plastizität? Wofür steht LTP? 8. Welcher Neurotransmitter wird mit der Wahnsymptomatik bei der Schizophrenie in Verbindung gebracht? 4
9. Wie kann man die Existenz von genetischen Komponenten beim Auftreten neuronaler Erkrankungen zeigen? 10. Was sind affektive Erkrankungen? 11. Welche Hirnregion spielt eine wesentliche Rolle beim Abhängigkeitssyndrom? 12. Durch welche histopathologischen Veränderungen ist die Alzheimersche Krankheit charakterisiert? 13. Welcher Neurotransmitter ist bei der Parkinsonschen Erkrankung beteiligt? Wie kann die Krankheit therapiert werden? 14. In welcher Hirnregion findet auch im Erwachsenengehirn noch Neurogenese statt? 5