Biopsychologie at Universität Regensburg

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  • Wie hängen Gene mit der Entwicklung unseres Gehirns und damit des Verhaltens zusammen?
  • Wie wird dieser Zusammenhang üblicherweise untersucht?

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  • Beschreibe den Aufbau von Proteinen
  • Welche Funktionen haben Proteine auf Zellebene?

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Nach welchen Kriterien können Neurone klassifiziert werden?

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Beschreibe die Eigenschaften der Ribosome.

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  • Beschreibe den äußeren Aufbau und die Aufgaben des Golgi-Apparats.
  • Wie funktioniert die Vesikelbildung?

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  • Welchen Aufbau haben die Mikrofilamente?
  • Welche Funktionen haben sie?

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  • Worum handelt es sich beim Axon?
  • Welche Länge ist bei Axonen möglich?
  • Beschreibe den äußeren und inneren Aufbau von Axonen.

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  • Wie viele Gliazellen gibt es in etwa im NS?
  • Welche unterschiedlichen Funktionen haben sie?

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  • Beschreibe die Funktion und Funktionsweise der Mikroglia.
  • Welche besondere Eigenschaft haben die Gliazellen und welches Problem kann sich aus dieser ergeben?

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Erkläre, wie Dipolfelder entstehen.

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  • Was ist ein Ion?
  • Erkläre die Eigenschaften von elektrischen Ladungen.

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  • Warum gleichen sich die Ladungen nicht aus?
  • Was würde passieren, wenn alle geladenen Teilchen ungehindert wandern könnten

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Exemplary flashcards for Biopsychologie at the Universität Regensburg on StudySmarter:

Biopsychologie

  • Wie hängen Gene mit der Entwicklung unseres Gehirns und damit des Verhaltens zusammen?
  • Wie wird dieser Zusammenhang üblicherweise untersucht?

  • Zahlreiche Aspekte unseres Verhaltens unterliegen genetischen Einflüssen
  • Konkordanz-Studien bei Zwillingen
  • Gene regulieren die Ausdifferenzierung des Gehirns im Zuge seiner Entwicklung und damit seine jeweilige Ausgestaltung

Biopsychologie

  • Beschreibe den Aufbau von Proteinen
  • Welche Funktionen haben Proteine auf Zellebene?
  • Großes und komplexes Molekül aus hundert kleineren Molekülbausteinen (= Aminosäuren)
  • Aminosäure = Organische Säure mit Strukturgruppe NH2-CH-CO-OH (mit Aminogruppe -NH2)
  • 21 verschiedene Aminosäuren (20 beim Menschen)
  • Strang von aneinandergereihten Aminosäuren = Peptid
  • Polypeptide = Peptide, die aus mindestens zehn Aminosäuren bestehen
  • Polypeptide mit über 100 Aminosäuren = Proteine
  • Proteine: Ionenkanäle, Bindungsstellen an Zelloberflächen, Enzyme (Katalytisch wirkende Vermittler der Synthese oder Zerlegung von Molekülen)

Biopsychologie

Nach welchen Kriterien können Neurone klassifiziert werden?
Klassifikation der unterschiedlichen Neuronentypen nach verschiedenen Kriterien:
Anhand Gestalteigenschaften: Form, Art der Dendritenverzweigungen, Axonaussprossung:
  1. Unipolare Nervenzelle (Stäbchen und Zapfen)
  2. Bipolare Nervenzelle (Interneurone, Sinneszellen)
  3. Pseudounipolare Nervenzelle (Spinalganglienzellen der Dorsalwurzel)
  4. Multipolare Nervenzelle (Interneurone, Pyramidenzellen)
Anhand der Art des vom Neuron abgegebenen Neurotransmitters
Anhand von Verbindungen, die Neurone eingehen

Biopsychologie

Beschreibe die Eigenschaften der Ribosome.
Ribosome
  • Orte der Proteinsynthese: Bildung aus Ribosomaler RNA und Proteinen im Nucleolus→ Durch Kernporen ins Zytoplasma → Proteinsynthese
  • Bestehen aus zwei Untereinheiten: Messenger RNA wird hier abgelesen + Anfügen von Aminosäuren
  • Frei im Zytosol schwimmend = Freie Ribosomen
  • Polyribosomen/Polysomen: Proteinsynthese für Zytoplasma der Zelle

Biopsychologie

  • Beschreibe den äußeren Aufbau und die Aufgaben des Golgi-Apparats.
  • Wie funktioniert die Vesikelbildung?
Golgi-Apparat
„Paketstation”
  • System übereinander gestapelter Membranen
  • Aufbereitung der am rauen ER gebildeten Proteine
  • Hängen an Aminosäureketten andere chemische Gruppen, z.B. Zuckerreste, Phosphat oder Schwefelgruppen
  • „Sortierung” der Proteine hinsichtlich ihres Bestimmungsortes
  • Vesikelbildung:
    • GA schnürt kleine Stücke seiner Membran ab; beinhaltet Proteine oder auch kleinere Moleküle → Zellinterne Transportprozesse durch das Zytosol
    • Verschmelzung mit Zellmembran: Freisetzung der Inhalte durch Exozytose ins Zelläußere

Biopsychologie

  • Welchen Aufbau haben die Mikrofilamente?
  • Welche Funktionen haben sie?
Zytoskelett
Mikrofilamente:
  • Wesentlich kleineren Durchmesser als die Mikrotubuli
  • Bestehen hauptsächlich aus Aktin (für Formveränderung von Zelle)
  • Häufig mit der Zellmembran verbunden: strukturgebende Aufgaben + für Bewegung von Zellen (mit)verantwortlich
  • Weit verbreitet, v.a. in den zahllosen Fortsätzen, die dem Neuron seine typische Struktur geben

Biopsychologie

  • Worum handelt es sich beim Axon?
  • Welche Länge ist bei Axonen möglich?
  • Beschreibe den äußeren und inneren Aufbau von Axonen.

Aufbau einer Nervenzelle
Axon
  • Langer Fortsatz der dem Zellkörper entspringt
  • Informationstransport weg vom Zellkörper und hin zu den synaptischen Endigungen
  • Bei Neuronen: Nur ein einziges Axon am sog. Axonhügel aus dem Zellkörper heraus
  • Axonlänge: weniger als 1mm bis hin zu mehreren Metern, beim Menschen über einem Meter möglich
  • Kein raues ER + nur wenige bzw. keine freien Ribosome vorhanden → keine Proteinbiosynthese → alle Proteine des Axons müssen im Soma gebildet und an ihren Zielort transportiert werden
  • Häufig von fetthaltiger Schicht = Myelinscheide umhüllt: Dient u.a. der Beschleunigung der Leitungsgeschwindigkeit längs des Axons (beim Menschen bis zu 120 m pro sek.)
  • In Längsrichtung sind Axone von Neurotubuli und Neurofilamenten durchzogen
  • Anterograder und retrograder Transport
  • Axone spalten sich häufig am Ende ihrer Längsausdehnung auf und verzweigen sich hier zu sog. Kollateralen
  • Am Ende dieser Kollateralen: Synapsen

Biopsychologie

  • Wie viele Gliazellen gibt es in etwa im NS?
  • Welche unterschiedlichen Funktionen haben sie?
Gliazellen
  • Neben Neuronen der zweite wichtige Zelltyp im NS
  • Zahl der Gliazellen deutlich größer als die der Nervenzellen (ca. zehnmal so viel  Gliazellen wie Neurone)
  • Beeinflussen die Wachstumsrichtung während Entwicklung des Nervensystems
  • Abtransport von Abbaustoffen bzw. von abgestorbenen Neuronen
  • Aufrechterhaltung des elektrischen Potenzials der Nervenzelle
  • Steigerung der Effektivität synaptischer Kontakte zwischen Nervenzellen
  • Bildung von Myelinscheiden und damit Beschleunigung von Informationsleitung
  • Aufbau der sog. Blut-Hirn-Schranke

Biopsychologie

  • Beschreibe die Funktion und Funktionsweise der Mikroglia.
  • Welche besondere Eigenschaft haben die Gliazellen und welches Problem kann sich aus dieser ergeben?
Gliazellen
Mikroglia („Fresszelle”)
  • Abwehr- und Immunfunktion
  • Nehmen durch Phagozytose (= Aufnahme von festen Partikeln) Abbauprodukte und Fremdstoffe auf
  • Alarmsignal: Aktivieren weitere Zellen des Immunsystems und stoßen eine Kaskade von Immunprozessen an
  • Reichern sich immer dort an, wo Neurone, Oligodendrozyten und andere Zelltypen des Gehirns abgestorben sind
    • Auch nach abgeschlossener Entwicklung des NS weiter Fähigkeit zur Zellteilung: Neu gebildete Gliazellen in abgestorbenen Bereichen → Vernarbung
    • Tumore im Gehirn aus unkontrolliert wucherndem Zellgewebe = meist Tumore von Gliazellen

Biopsychologie

Erkläre, wie Dipolfelder entstehen.
Physiologische Grundlagen des EEG - Entstehung des Spontan-EEG
Entstehung von Dipolfeldern
Exzitatorisches postsynaptisches Potenzial am Apikaldendriten einer kortikalen Pyramidenzelle, wobei der synaptische Kontakt in diesem Fall nahe der Kortexoberfläche liegt. Hier bildet sich ein Dipol, dessen negativer Pol sich über dem positiven befindet. Die Ursache dafür ist, dass sich im Bereich der exzitatorischen Synapse (meist Glutamat als Neurotransmitter) bei einer Erregung positive Ionen (v.a. Natrium) im Zellinneren anreichern, kompensatorisch dazu, negative im umgebenden Zelläußeren. Eine Anhäufung negativer Ladungen entsteht dadurch, dass diese aus der Umgebung - auch aus dem Soma-Umfeld - abgezogen werden. Der positive Pol in der Umgebung des Somas entsteht demnach als Konsequenz der Anreicherung mit negativen Ladungen oben.
Umgekehrt sind die Verhältnisse, wenn die exzitatorische Synapse nicht im oberflächennahen Bereich liegt, sondern in der Tiefe, in der Nähe des Somas der Pyramidenzelle. Dann kehrt der Dipol seine Richtung um.
Bei inhibitorischen postsynaptischen Potenzialen dagegen strömen negative Ladungen ein oder positive Ladungen aus. Daher kehrt sich der Dipol jetzt um. Es entsteht also an einer Elektrode an der Kopfhaut immer dann ein positives Potenzial, wenn eine oberflächennahe inhibitorische oder eine tiefliegende exzitatorische Synapse aktiviert ist.

Biopsychologie

  • Was ist ein Ion?
  • Erkläre die Eigenschaften von elektrischen Ladungen.
Das Prinzip, was alle weiteren Vorgänge ermöglicht: Elektrische Landungen!
  • Teilchen mit elektrischer Ladung = Ion
  • positiv und negativ geladene Ionen: Kationen (+) und Anionen (-)
  • typische Kationen: Natrium, Kalium, Magnesium
  • Typische Anionen: Chlor oder Säuren
  • entgegen gerichtete Ladungen ziehen sich an -> elektrostatische Wechselwirkung!
  • Moleküle aus Teilchen unterschiedlicher Ladungen haben Gesamtladung
  • Sehr große Moleküle haben an unterschiedlichen Stellen ungleiche Ladungen
  • Änderung der räumlichen Struktur von Proteinen, Membranen etc. bedingt durch Ladungsverhältnisse

Biopsychologie

  • Warum gleichen sich die Ladungen nicht aus?
  • Was würde passieren, wenn alle geladenen Teilchen ungehindert wandern könnten
-> Ausgleich der Ladungsverhältnisse und damit Zusammenbruch der Polarisation
  • Zellmembran für alle beteiligten Ionensorten unterschiedlich durchlässig
  • Phospholipid-Doppelschicht für alle geladenen Teilchen nur schwer überwindbar, ungeladene Moleküle können Membranbarriere leichter überwinden
  • Unterschiede in der Durchlässigkeit/Permeabilität dadurch, dass Ionen die Membran nur dann leicht passieren können, wenn, die Membran überbrückende, Ionenkanäle (Membranproteine) vorhanden sind

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