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Biopsychologie für Ingenieure > Zelluläre Grundlagen > Flashcards

Zelluläre Grundlagen Flashcards

1
Q

Woraus bestehen Neuronen?

A

Zellkörper (SOMA), Dendriten, Axon, Synapsen

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Q

Was ist der SOMA?

A

Zellkörper eines Neurons

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3
Q

Wo entspringen die Dendriten?

A

Am Soma ( Zellkörper ) mit zahlreichen Verzweigungen

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4
Q

Wo werden im Neuron die meinsten Eiweiße synthetisiert?

A

Im Zellkörper

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5
Q

Wo werden intrazelluläre Membrane in einem Neuron gebildet?

A

Im Zellkörper

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6
Q

Was ist ein Axon?

A

Langer Fortsatz des Neurons mit im Soma (Axonhügel), häufig von Myelinscheide umgeben. Schnelles Transportsystem für Aminosäuren.

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7
Q

Wie lang ist ein Axon?

A

Unterschiedliche Länge. 1mm bis 1m je nach Funktion und Region.

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8
Q

Was bewirkt die Myelinisierung?

A

Erhöht die Leitungsgeschwindigkeit der Axon (bis 120m/s), schützt vor mechanischer Überbelastung

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9
Q

Was sind Neurotubuli bei einem Axon?

A

Transportsystem für Enzyme, Stoffwechselprodukte und Organellen

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10
Q

Was sind Synapsen?

A

Kontaktstellen zu anderen Neuronen. Bis zu 20.000 Synapsen auf ein Neuron.

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11
Q

Wie ist die Signalübertragung zwischen Neuronen?

A

Über chemische Synapsen. Übermitteln Informationen über chemische Botenstoffe. Elektrisches Signal wird in chemisches Signal rekodiert.

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12
Q

Was macht ein Postsynaptisches Membran?

A

Wandelt chemische Reize in elektrische Reize um.

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13
Q

Wie lassen sich Neuronen einordnen?

A

Morphologie

Transmittersystem
( z.B. cholinerge oder dopaminerge Zellen)

Konnektivität
( sensorische, motorische, interneuronale Synapsen)

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14
Q

Was sind Funktionen von Gliazellen?

A
  • Zellwachstum
  • Stützelemente des Nervensystems
  • Abtransport von Abbaustoffen
  • Aufrechterhaltung des elektrischen Potentials, - Manipulation synaptischer Übertragung
  • Myeliniserung
  • Blut-Hirn-Schranke
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15
Q

Wie ist die Verteilung von Gliazellen und Neuronen?

A

Sie ist zu einander proportional.

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16
Q

Welche verschiedenen Gliazellen gibt es?

A

Oligodendrozyten
Schwann-Zellen
Astrozyten
Mikroglia

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17
Q

Warum erscheinen manche Zellen weiß im Hirnschnitt?

A

Myelinisierte Zellen aufgrund des hohen Fettanteils der Myelinscheide

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18
Q

Welche Zellen sind für die Myeliniserung von Nervenzellen im ZNS verantwortlich?

A

Die Oligodendrozyten

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19
Q

Es gibt gleichviel Neuronen wie Gliazellen im ZNS?

A

Richtig!

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20
Q

Wozu dienen Neuronen?

A

Der Informationsverarbeitung

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21
Q

Wozu sind die Gliazellen gut?

A

Immun, Stütz und Myeliniserung. -> Bieten Schutz und Versorgung für Neuronen.

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22
Q

Was versteht von unter passivem Transport?

A

Wanderung von Ionen durch die Zellmembran ohne Energieaufwand.

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23
Q

Was ist sind die treibenden Kräfte bei einem passivem Transport?

A

Konzentrationsgradienten und elektrische Feldkräfte

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24
Q

Welche Moleküle dienen zum passiven Transport?

A

Carriermoleküle und Ionenkanäle

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25
Q

Wie erfolgt der überwiegende Teil des passiven Ionen-Transports?

A

Über Ionenkanäle

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26
Q

Was sind Ionenkanäle?

A

Bilden eine kanalartie Struktur durch die Membran. Haben zwei Zustände (offen, geschlossen)

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27
Q

Was ist Osmose?

A

der Vorgang, dass ein Lösungsmittel durch eine durchlässige Membran von einer schwächeren in eine stärkere Lösung gelangt und auf diese Weise einen Konzentrationsausgleich bewirkt.

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28
Q

Was ist Diffusion?

A

Selbständige Vermischung von Gasen, Lösungen oder mischbaren Flüssigkeiten aufgrund der Wärmebewegung der Moleküle.

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29
Q

Auf welche drei Arten können Ionenkanäle moduliert werden?

A
  1. Anlagerung von kleinen/mittelgroßen Molekülen
  2. Spannungsabhänigkeit -> Änderung des Membranpotentials
  3. Physikalisch durch Licht z.B. in Retina Zellen
30
Q

Was ist das Ruhemembranpotential?

A

Zwischen -40 bis -90mV.

Bei Nervenzellen ca. 70mV

31
Q

Wie wird das Ruhemembranpotential zustande?

A
  • ungleiche Verteilung von Ionen Intra- und Extrazellulär
  • selektive Permeabilität der Membrankanäle
  • aktive Transportmechanismen
32
Q

Was ist der elektrochemische Gradient?

A
  • Potenzialgradient (elektrische Kräfte)- Konzentrationsgradient (Diffusion / Osmose)
33
Q

Wie wird das Ruhemenbranpotential aufrecht erhalten?

A

Ionen werden gegen den elektrochemischen Gradienten transportiert (aktiver transport) ->Natrium-Kalium-Pumpe

34
Q

Was bedeutet aktiver Membrantransport gegen über einem passiven Membrantransport?

A
  • Einseitige Transportrichtung
  • Gegen den e.c. Gradienten
  • Energie wird verbraucht (ATP)
35
Q

Was macht die Natrium-Kalium-Pumpe?

A

Verhindert einen Potentialausgleich durch aktiven Transport von Natrium gegen das Konzentrationsgefälle.
Dabei werden jeweils 3 NA+ rein und 2 K+ raus transportiert.

36
Q

Was ist ATP?

A

Adenosintriphosphat.

Dient als Engergielieferant.

37
Q

Wo wird ATP gebildet?

A

Mitochondrien

38
Q

Was ist die ATPase?

A

Natrium-Kalium-Pumpe.
AdenosinTRIphosphat (ATP) wird zu AdenosinDIphosphat (ADP) + Phosphatrest
-> Energie wird freigesetzt um den Ionenkanal nach außen zu öffnen.

39
Q

Welch zwei Arten der Ausbreitung von elektrischen Signalen gibt es?

A
  • Elektrotonische Leitung (passive)- Aktionspotential (gerichtet)
40
Q

Elektrotonische Leitung

A
  • Lokale Potentailveränderungen- Ähnlich eines mechanischen Impuls- sehr schnell, klingt schnell ab- 1-3m/s
41
Q

Was ist eine Hyperpolarisation?

A

Postsynaptisches Potential wird negativer

42
Q

Was ist ein Aktionspotential

A
  • Überschwellige Depolarisation bis zur überschreiten der Schwelle- Intensität des Reizes bestimmt Frequenz nicht aber die Stärke des AP
43
Q

Drei unterschiedliche Zustande des Postsynaptischen Membrans bei einer synaptischen Übertragung

A
  1. Hyperpolarisation
  2. Depolarisation
  3. Aktionspotential
44
Q

Was ist das EPSP

A

EXZITATORISCHES POSTSYNAPTISCHES POTENZIAL

Entsteht durch Depolarisation durch öffnen von Natrium-KanäleTransmitter können dazu beitragen. (Glutamat, Acetylcholin)

45
Q

Was ist das IPSP?

A

INHIBITORISCHES POSTSYNAPTISCHES POTENZIAL

Entsteht durch Hyperpolarisation durch öffnen der Chlorid und Kalium-KanäleBeschleunigt durch Transmitter wie GABBA und Glycin

46
Q

Können am SOMA Aktionspotentiale ausgebildet werden?

A

Nein, weil wenig spannungsgesteuerte Natriumkanäle vorhanden sind

47
Q

Wo wird ein Aktionpotential ausgelöst?

A

Am AxonhügelLokal ausgelöste EPSP oder IPSP werden elektrotonisch bis zum Axonhügel geleitet

48
Q

Wo erfolgt die räumliche und Zeitliche Integration der Informationen bei einer synaptischen Übertragung?

A

Am Axonhügel

49
Q

Auf welche zwei Arten können EPSPs summiert werden?

A
  • räumlich (Konvergent, synchron)

- zeitlich (schnell aufeinander folgend)

50
Q

Was ist eine synaptische Depression?

A

Wiederholte Aktivierung mancher Neuronen für zu einem Rückgang der postsynapitischen Reaktion

51
Q

Ablauf des Aktionspotentials?

A

Depolarisationschwelle

  • > Anstieg der NA+- Premeabilität
  • > Positivierung -> Overshoot
  • > Nach 1ms NA+ zu
  • > nach 1-2ms vermehrt K+ Ausstrom
  • > Kurze Hyperpolarisation
  • > ATPase -> Ruhepotential
52
Q

Wie funktioniert die Informationsübertragung bei chemischen Synapsen?

A

Membraneregung durch AP

  • > präsynaptisches Endigung
  • > Einstrom von CA2+
  • > Verschmelzung Versikel mit präsyn. Membran
  • > Ausschüttung von Transmitter
  • > Synaptischer Spalt -> Postsyn. Membran Schlüssel-Schloss -> Öffnung der Kanäle
  • > Potenzialveränderung (EPSPs + IPSPs)
53
Q

Wie wirken elektrische Synapsen?

A
  • Direkte Verbindung (Gap Junction)- Ionen austausch über verbundene Kanäle
54
Q

Welche wichtigen Transmitter gibt es im ZNS?

A

AcetylcholinVNS, MuskelaktivierungDopaminWillkürmotirik und SuchtentwicklungNoradrenalinSympatische Nervensystem, verhaltenswirksame Prozesse z.B. Circadiane RhythmikAdrenalinBei StressreaktionenSerotoninCircadiane Rythmen, Emotion, Schmerz, Hunger und DurstGlutamat/Aspartat1000 höher als Dopamin/Noradrenalinwichtige Rolle für LernenGABBA3 subtypen (A,B,C)wichtigster TransmitterTyp B reduziert CA2+ Einstrom -> Hauptansatz für Barbiturate

55
Q

Warum steigt die NA+-Permeabilität bei Aktionspotential an?

A
  • spannungsgesteuerte Natriumkanäle- Konfiguration des Proteins ändert sich bei unterschiedlichen Spannungsverhältnissen
  • > ab -40mV (Depolarisation)
56
Q

Was ist die Refraktärzeit?

A
  • Zeit nach der Depolarisation- ca. 2 ms- in dieser Zeit können keine können keine neuen APs ausgelöst werden
57
Q

Die Weiterleitung eines APs ist unidirektional?

A

Ja, weil AP nicht zurück geleitet werden kann auf Grund der Refraktärphase

58
Q

Wie breitet sich das AP in unmyelinisierten Axonen aus?

A
  • Langsam- V hängt von Faserdurchschnitt ab-> Axone mit großem Durchmesser leiten schneller
59
Q

Wie breitet sich AP immyelinisierten Axon aus?

A
  • Myelinschicht -> kein NA+ austausch- Ranvier-Schnürringe -> NA+ austausch wieder möglich ->saltatorische Weiterleitung
60
Q

Welche zwei Arten von Synapsen gibt es?

A
  • elektronische-chemische
61
Q

Eigentschaften einer elektrischen Synapse?

A

-geringer Abstand zum benachbarten Membran (2nm)- Bidirektionaler Informationsfluss- Schnelle Informationsübertragung- Synchronisation von Zellen mit identischer Funktion( z.B. Herz-Muskelzellen)

62
Q

Eigentschaften einer chemischen Synapse?

A
  • Synaptischer Spalt ( 20 - 50 nm)- Übertragung anhand chemischer Botenstoffe- Unidirektionale Übertragung- Langsame Informationsübertragung- Komplexe Modulation möglich
63
Q

Was sind Transmitter (klassisch)?

A

Aminosäuren

64
Q

Welche zwei Arten von Rezeptoren gibt es?

A

direkt -> Typ-IIonotrope Rezeptoren:
eigener Ionenkanal- öffnen nach passender Transmitteranlager

indirekt -> Typ-II Metabotroper Rezeptor: mehrstufiger Ablauf von Bindung bis Öffnung- Bindung außen ->Aktivierung von Botenstoffen innen-> Öffnung der Ionenkanäle

65
Q

Was ist ein Autorezeptor?

A

Metabotroper Rezeptor am präsynaptischen Spalt-> Regulierung der Transmitterausschüttung

66
Q

Was machen die Mitochondrien?

A

Bauen Fett ab und wandeln Energieträger in ATP um.

67
Q

Was machen die Ribosome?

A

Proteinsynthese

68
Q

Was macht das Endoplastische Retikulum?

A

Fettsynthese

69
Q

Was passiert im Golgi-Apperat?

A

Verpackung von Proteinen in Versikel

70
Q

Was machen Lysosome?

A

Dienen der Entgiftung der Zelle

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