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Neurophysio at Universität Erlangen-Nürnberg

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Welche Aufgaben hat das Nervensystem?

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Zellmembran Eigenschaften (Wofür durchlässig und wofür undurchlässig?)

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Typen von Ionenkanälen?
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Was versteht man unter dem Ruhemembranpotenzial und wie kommt es zustande?

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Was sind afferente , was sind efferente Neuronen?

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Beschreiben Sie den zeitlichen Ablauf eines AP auch bezüglich der verschiedenen Ionenströme. Warum öffnen die Na-Kanäle nur während der Depolarisation und nicht bei der Repolarisation, obwohl während beiden Phasen ähnliches Potentialdifferenzen vorliegen? Was bedeutet Refraktärzeit?

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Nennen Sie zwei Aminosäuren, die als wichtige Neurotransmitter im ZNS wirken! 
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Welche zwei Faktoren beeinflussen die Bewegung von Ionen durch Kanäle in einer biologischen Membran?

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Nennen Sie 3 Vorteile und 3 Nachteile, die eine elektrische Synapse gegenüber einer chemischen Synapse hat!

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Besondere Merkmale der chemischen Synapse?

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Nennen Sie die Substanzen bei denen es sich um Neurotransmitter handelt.
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Nennen Sie die Charakteristika, die einen Neurotransmitter auszeichnen

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Neurophysio

Welche Aufgaben hat das Nervensystem?
- erkennt und verarbeitet Reize der Umwelt sowie der Innenwelt des eigenen Körpers
- reguliert unbewusste Körperfunktionen
- kontrolliert Motorik
- steuert Verhalten
- kontrolliert Emotionen
- steuert Lernen und Gedächtnis
- Schafft Bewusstsein

Neurophysio

Zellmembran Eigenschaften (Wofür durchlässig und wofür undurchlässig?)
Durchlässig: Gase, kleine ungeladene Moleküle und Moleküle die in der Lipidschicht löslich sind ; im geringen Maß für Wasser (je mehr gesättigt Fettsäuren Anteil, desto weniger durchlässig)

Undurchlässig: für große ungeladene und geladene Moleküle ; Ionen, die für die Fkt der Nervenzelle wichtig sind (Diese gelangen nur über spezielle Kanäle und Transportsysteme durch die Membran)

Neurophysio

Typen von Ionenkanälen?
Ionenkanäle die durch physikalische Veränderung in der Zellmembran gesteuert werden (Bsp durch elektr. Spannung - bei - Ladung zu bei + offen ; durch mechanischen Zug)

Ionenkanäle, die durch chemische Substanzen gesteuert werden (extrazellulär/intrazellulär) Ligand bindet an Kanal -> offen 


Neurophysio

Was versteht man unter dem Ruhemembranpotenzial und wie kommt es zustande?
Erregbare Zelle halten an ihrer Plasmamembran ein Ladungsgefälle von etwa -70 bis -90 mV aufrecht (resultiert aus der ungleichen Verteilung von Na+, K+ und Cl-  und org. Anionen beiderseits der Zellmemran und aus der selektiven Permeabilität der Membran für diese Ionen).
Das Potential an der Membranaußensseite wird dabei willkürlich mit 0 mV definiert.

Außen mehr Na+ und Cl- ; innen mehr K+ und A- (A- nur innen)


(Dadurch elektrischer Gradient von außen + nach innen - )

Neurophysio

Was sind afferente , was sind efferente Neuronen?
Afferente Neuronen übertragen Signale zum ZNS hin, efferente Neuronen übertragen Signale vom ZNS zum Erfolgsorgann hin

Neurophysio

Beschreiben Sie den zeitlichen Ablauf eines AP auch bezüglich der verschiedenen Ionenströme. Warum öffnen die Na-Kanäle nur während der Depolarisation und nicht bei der Repolarisation, obwohl während beiden Phasen ähnliches Potentialdifferenzen vorliegen? Was bedeutet Refraktärzeit?
1. Ruhepotenzial: Die Na und K Kanäle sind geschlossen, das Ruhepotenzial des Neurons liegt an
2. Schwelle: EIn Reiz öffnet einige der Na Kanäle, Potenzial steigt. Wird das Schwellenpotenzial überschritten, so wird das AP ausgelöst
3. Depolarisation: Viele Na-Kanäle öffnen sich, Potenzialdifferenz kehrt sich um: Das Zellinnere wird positiv (+30 mV)
4. Repolarisation: Na-Kanäle schließen sich, werden inaktiviert. K-Kanäle öffnen sich, K strömt aus Zelle hinaus, Potenzial sinkt wieder ab
5. Hyperpolarisation: Potenzialdifferenz unterschreitet Wert des Ruhepotenzials. Dadurch werden die Na Kanäle wieder aktiviert, bleiben aber geschlossen.
6. Ruhezustand: DurchNa-K Pumpe wird Ruhepotenzial wieder hergestellt

Die Refraktärzeit ist die Zeit zwischen Auslösen eines AP und Wiedererlangen des Ruhezustandes. In dieser Zeit kann das Neuron auf keinen neuen Reiz reagieren. 

Neurophysio

Nennen Sie zwei Aminosäuren, die als wichtige Neurotransmitter im ZNS wirken! 
Glutamat und Aspartat (Glycin auch wihctig) 

Neurophysio

Welche zwei Faktoren beeinflussen die Bewegung von Ionen durch Kanäle in einer biologischen Membran?
Membranpotenzial und Konzentrationsgradient zwischen extrazellulär und Cytosol

Neurophysio

Nennen Sie 3 Vorteile und 3 Nachteile, die eine elektrische Synapse gegenüber einer chemischen Synapse hat!
Vorteile:
-Geschwindigkeit:Übertragung ist faktisch verzögerungsfrei
-Hohe Verlässlichkeit: Keine synaptische Depression, keine Angriffsfläche für Neurotoxinee
-Elektrische Synchronisation von ganzen Neuronengruppe möglich
-Interzelluläre Transfer von Schlüsselmolekülen (ATP, cAMP, Ca2+) möglich

Nachteile:
-Verbindung ist primär bidirektional: passiv und wenig molulierbar
-Kein Signalverstärkung; rein elektronisches Signalausbreitung
-Stereotypes Verhalten
-Geringe Plastizität elektrischer Synapsen


Neurophysio

Besondere Merkmale der chemischen Synapse?

Übertragung von exzitatorischen / inhibitorischen Signale

Verstärkung der synapt. Signale

Modulation der synapt. Signale -> Anpassung der Stärke des synapt. Signals an die Erregungsstärke des Neurons -> wichtige in sensorischen System, z.B Auge/Ohr

Chem. Synapse ist plastisch, d.h sie kann sich in ihrer molekularen Struktur verändern -> wichtig beim Lernen und der Gedächtnisbildung

Neurophysio

Nennen Sie die Substanzen bei denen es sich um Neurotransmitter handelt.
  • ATP
  • Glycin
  • Glutamat
  • Dopamin
  • Serotonin
  • Histamin
  • Adrenalin
  • Acetylcholin

Neurophysio

Nennen Sie die Charakteristika, die einen Neurotransmitter auszeichnen
- werden in Neuronen synthetisiert
- liegen in den präsynaptischen Endigungen in Vesikeln vor, und werden in solch groen Mengen freigesetzt, dass sie an den postsynaptischen Rezeptoren eine Wirkung erzielen können
- wird ein NT exogen verabreicht, so verursacht er in gleichen Konzentrationsbereichen gleiche Wirkungen wie endogen vorhandene NT
- Es gibt spezifische Mechanismen, die die Wirkung der NT beenden können z.B inaktivierende Enzyme/Transporter

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