Biopsychologie 1 Fragen at Universität Göttingen | Flashcards & Summaries

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Lernmaterialien für Biopsychologie 1 Fragen an der Universität Göttingen

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Wie ist eine Zellmembran aufgebaut?
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Die Zellmembran ist semipermeabel, d.h. sie hat eine spezifische Durchlässigkeit/ spezifische Ionenkanäle. Sie besteht aus einer Phospholipid-Doppelschicht mit eingelagerten Proteinen.
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Beschreiben Sie die Patch-Clamp-Methode!
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Eine Messpipette wird auf die Membranoberfläche aufgesetzt und die Membran mittels Unterdruck leicht angesaugt.
Somit hat man die Möglichkeit, gerichtete Ströme durch einzelne Kanäle in der Zellmembran zu messen.
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Warum nehmen Aktionspotentiale ihren Anfang normalerweise am Axonhügel oder der Trigger-Zone und nicht z.B. am Soma oder den Dendriten einer Nervenzelle?

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Das Potential hat erst dort die Chance die Feuerschwelle der lokalen Membran zu überschreiten und mittels des Hodgkin Zyklus ein AP auszulösen.


Denn am Axonhügel oder Triggerzone: erster Punkt an dem es eine sehr hohe Dichte an spannungsgesteuerten Natrium Kanälen gibt. Es findet räumliche und zeitliche Summation der IPSPs und EPSPs statt => wenn dann Schwelle überschritten wird, wird aus den Potentialen AP(s). 

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Warum ist die Na+-Ka+-Pumpe nötig?
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Die Na+-K+ Pumpe ist notwendig, um das Membranpotential aufrecht zu erhalten. Da Natrium Ionen sowohl von ihrem elektrischen Potential, als auch vom Konzentrationsgradienten nach innen gezogen werden, würde sich das Membranpotential bei unkontrolliertem Einstrom von Natrium auflösen.
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Welche Faktoren beeinflussen die Fortleitungsgeschwindigkeit von Aktionspotentialen?

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Längskomponente:

GeschwindigkeitsSTEIGERUNG durch größeren Durchmesser und Myelinisierung.

Lägskonstante

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Welche und wie viele Ionen pumpt die Na+-Ka+-Pumpe in einem Zyklus? Ist dazu Energie nötig? Warum?
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Die Na+-K+ Pumpe pumpt 3 Natrium Ionen aus der Zelle und 2 Kalium Ionen hinein.

Weil dieser Ionen-Transport gegen das Konzentrationsgefälle geht kostet das Energie (“Natrium will rein :D”).
Die Aufrechterhaltung des Membranpotentials ist der zentrale Energie verbrauchende Mechanismus im Gehirn!! Er macht ca. 50% des Energiebedarfs des Gehirns aus.
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Beschreiben Sie unter welchen Voraussetzungen ein Ruhepotential entsteht.
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Das Ruhepotential entsteht dadurch, dass es eine ungleiche Verteilung von Ionentypen innerhalb und außerhalb der Zelle gibt.

Im inneren der Membran befinden sich vor allem negative Anionen und Kalium Ionen, wohingegen außerhalb vor allem Chlor- und Natrium Ionen sind. Das heißt, es herrscht ein Konzentrationsgradient.
Durch die Bedingung, dass Ionenkanäle für die Kalium Ionen (im Gegensatz zu den anderen Ionentypen) frei passierbar sind (semipermeable Membran), kommt es ebenfalls zu einem elektrischen Potential, da die Kalium Ionen durch den Konzentrationsgradient nach Außen passieren. Nach der Zeit gleichen sich der Konzentrationsgradient und das elektrische Potential aus.
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Welche zwei Haupttypen von Synapsen werden unterschieden? Was sind ihre Vor- und Nachteile?


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elektrische Synapsen:

Vorteile: verzögerungsfrei, bidirektional

Nachteile: brauchen direkte Verbindung, immer erregend


chemische Synapsen:

Vorteile: hemmend oder erregend,

Nachteile: unidirektional, nicht verzögerungsfrei => langsamer als elektrische,  (benutzen Transmittersubstanz )

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Welche "Erfindung" der Evolution erlaubt Wirbeltieren eine viel höhere Fortleitungsgeschwindigkeit von

Aktionspotentialen als sie z. B. im Tintenfisch-Axon möglich ist?


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Myelinisierung 

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Wo entstehen in einer Nervenzelle aus den postsynaptischen Potentialen Aktionspotentiale? Warum dort?

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am Axonhügel (Triggerzone) - es ist der erste Punkt, an dem es eine sehr hohe Dichte an spannungsgesteuerten Natrium Kanälen gibt. 

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Mit welcher Gleichung lässt sich das Gleichgewichtspotential eines Ions berechnen?
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Nernst*-Gleichung
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Warum wurden so viele Untersuchungen zu Nervenzellpotentialen am Riesenaxon des Tintenfischs gemacht?
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Weil der Tintenfisch ein Riesenaxon besitzt: Es ist ca. 100x dicker als ein typisches Axon bei Säugetieren -> einfacher zu untersuchen.
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Q:
Wie ist eine Zellmembran aufgebaut?
A:
Die Zellmembran ist semipermeabel, d.h. sie hat eine spezifische Durchlässigkeit/ spezifische Ionenkanäle. Sie besteht aus einer Phospholipid-Doppelschicht mit eingelagerten Proteinen.
Q:
Beschreiben Sie die Patch-Clamp-Methode!
A:
Eine Messpipette wird auf die Membranoberfläche aufgesetzt und die Membran mittels Unterdruck leicht angesaugt.
Somit hat man die Möglichkeit, gerichtete Ströme durch einzelne Kanäle in der Zellmembran zu messen.
Q:

Warum nehmen Aktionspotentiale ihren Anfang normalerweise am Axonhügel oder der Trigger-Zone und nicht z.B. am Soma oder den Dendriten einer Nervenzelle?

A:

Das Potential hat erst dort die Chance die Feuerschwelle der lokalen Membran zu überschreiten und mittels des Hodgkin Zyklus ein AP auszulösen.


Denn am Axonhügel oder Triggerzone: erster Punkt an dem es eine sehr hohe Dichte an spannungsgesteuerten Natrium Kanälen gibt. Es findet räumliche und zeitliche Summation der IPSPs und EPSPs statt => wenn dann Schwelle überschritten wird, wird aus den Potentialen AP(s). 

Q:
Warum ist die Na+-Ka+-Pumpe nötig?
A:
Die Na+-K+ Pumpe ist notwendig, um das Membranpotential aufrecht zu erhalten. Da Natrium Ionen sowohl von ihrem elektrischen Potential, als auch vom Konzentrationsgradienten nach innen gezogen werden, würde sich das Membranpotential bei unkontrolliertem Einstrom von Natrium auflösen.
Q:

Welche Faktoren beeinflussen die Fortleitungsgeschwindigkeit von Aktionspotentialen?

A:

Längskomponente:

GeschwindigkeitsSTEIGERUNG durch größeren Durchmesser und Myelinisierung.

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Q:
Welche und wie viele Ionen pumpt die Na+-Ka+-Pumpe in einem Zyklus? Ist dazu Energie nötig? Warum?
A:
Die Na+-K+ Pumpe pumpt 3 Natrium Ionen aus der Zelle und 2 Kalium Ionen hinein.

Weil dieser Ionen-Transport gegen das Konzentrationsgefälle geht kostet das Energie (“Natrium will rein :D”).
Die Aufrechterhaltung des Membranpotentials ist der zentrale Energie verbrauchende Mechanismus im Gehirn!! Er macht ca. 50% des Energiebedarfs des Gehirns aus.
Q:
Beschreiben Sie unter welchen Voraussetzungen ein Ruhepotential entsteht.
A:
Das Ruhepotential entsteht dadurch, dass es eine ungleiche Verteilung von Ionentypen innerhalb und außerhalb der Zelle gibt.

Im inneren der Membran befinden sich vor allem negative Anionen und Kalium Ionen, wohingegen außerhalb vor allem Chlor- und Natrium Ionen sind. Das heißt, es herrscht ein Konzentrationsgradient.
Durch die Bedingung, dass Ionenkanäle für die Kalium Ionen (im Gegensatz zu den anderen Ionentypen) frei passierbar sind (semipermeable Membran), kommt es ebenfalls zu einem elektrischen Potential, da die Kalium Ionen durch den Konzentrationsgradient nach Außen passieren. Nach der Zeit gleichen sich der Konzentrationsgradient und das elektrische Potential aus.
Q:

Welche zwei Haupttypen von Synapsen werden unterschieden? Was sind ihre Vor- und Nachteile?


A:

elektrische Synapsen:

Vorteile: verzögerungsfrei, bidirektional

Nachteile: brauchen direkte Verbindung, immer erregend


chemische Synapsen:

Vorteile: hemmend oder erregend,

Nachteile: unidirektional, nicht verzögerungsfrei => langsamer als elektrische,  (benutzen Transmittersubstanz )

Q:

Welche "Erfindung" der Evolution erlaubt Wirbeltieren eine viel höhere Fortleitungsgeschwindigkeit von

Aktionspotentialen als sie z. B. im Tintenfisch-Axon möglich ist?


A:

Myelinisierung 

Q:

Wo entstehen in einer Nervenzelle aus den postsynaptischen Potentialen Aktionspotentiale? Warum dort?

A:

am Axonhügel (Triggerzone) - es ist der erste Punkt, an dem es eine sehr hohe Dichte an spannungsgesteuerten Natrium Kanälen gibt. 

Q:
Mit welcher Gleichung lässt sich das Gleichgewichtspotential eines Ions berechnen?
A:
Nernst*-Gleichung
Q:
Warum wurden so viele Untersuchungen zu Nervenzellpotentialen am Riesenaxon des Tintenfischs gemacht?
A:
Weil der Tintenfisch ein Riesenaxon besitzt: Es ist ca. 100x dicker als ein typisches Axon bei Säugetieren -> einfacher zu untersuchen.
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