Lernmaterialien für 7. Neurone an der Universität Salzburg

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TESTE DEIN WISSEN

Was sind Entwicklungen, die zur Entstehung des Neuronendoktrins beitragen?

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TESTE DEIN WISSEN

Histologie= mikroskopische Untersuchung von Gewebsstruktur

1. Fixierung von Gewebe (Beendigung biochemischer Prozesse und Festigung)

2. Anfertigung feiner Schnitte

3. Färbung

=> Nissl-Färbung: Franz Nissl (1884)

- basische Farbstoffe; färben Zellkerne und Materialansammlung um Zellkern

=> Golgi-Färbung: Camillo Golgi (1873)

- Silberchromatlösung färbt geringen Anteil von Neuronen vollständig dunkel (la reazione nera)

Allgemeine Herausforderung: Neurone sind klein

- Neuron ca. 20 Mikrometer

- Abstand Synapsen ca. 20 Nanometer

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TESTE DEIN WISSEN

Wie lautet die Retikulumstheorie und was war ihre Basis?

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TESTE DEIN WISSEN

- Otto Deiters (1963); entdeckt, dass “Äste“ von Soma ausgehen
- Joseph Gerlach (1971); formuliert erstmals Reticulumstheorie

-> Gehirn als Ausnahme von allgemeiner Zelltheorie

-> Annahme, dass Zellkörper ein durchgängiges Netzwerk bilden (Neuriten sind direkt miteinander verknüpft)

=> vehement durch Camillo Golgi (1843-1926) vertreten

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Wer war Ramon y Cajal und welche Theorie vertritt er?

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TESTE DEIN WISSEN

- entdeckt 1888 Golgi Methode und verfeinert sie

- ist Gegner der Reticulumstheorie

- postuliert Neuronendoktrin; Neurone sind getrennt und kommunizieren via Kontaktstellen

- Kommunikation ist gerichtet

- bezieht Gehirn in Zelltheorie mit ein

- finaler Beweis erst in 1950er Jahren mit Elektronenmikroskop

=> Golgi und y Cajal teilen sich 1906 den Nobelpreis für Physiologie und Medizin

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TESTE DEIN WISSEN

Was ist die grobe Struktur eines Neurons?

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TESTE DEIN WISSEN

- Zellkörper/Soma inklusive Zellkern/Perikaryon

- Neuriten: Axone (können sich verzweigen, manchmal extrem lange Distanzen > 1 m), Dendriten (kurze Distanzen)

- Nervenzellmembran/Kernhülle trennt Inneres von Äußerem

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Wie ist der Zellkörper/Soma aufgebaut?

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- Durchmesser ca. 20 Mikrometer

- gefüllt mit Cytosol

- Organellen:

-> Zellkern/Nucleus

-> glattes/raues endoplasmatisches Reticulum

-> Golgi-Apparat

-> Mitochondrien

- Alle Strukturen außerhalb des Zellkerns= Cytoplasma

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Wie ist der Zellkern/Nucleus aufgebaut?

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TESTE DEIN WISSEN

- Durchmesser ca. 5-10 Mikrometer

- geschützt durch poröse Kernhülle

- beherbergt Chromosomen (DNA)

- je nach Zelltyp verwendung unterschiedlicher Abschnitte (Gene)

- Endprodukt: aus Aminosäuren zusammengesetzte Proteine= Genexpression

- universaler Einsatz von Proteinen als Kanäle, Rezeptoren, Pumpen, Enzyme etc.

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Was ist Proteinbiosynthese?

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= Zusammenbau der Proteinmoleküle außerhalb des Zellkerns

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Wie funktioniert Gentranskription?

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- Transport der genetischen Information ins Cytoplasma mittels mRNA

- Transkription: Zusammenfügen eines Stücks mRNA, das Information eines Gens enthält

-> RNA-Polymerase bindet an Promotor-Region via Transkriptionsfaktoren; Transkription beginnt und endet an Terminator-Region

- RNA-Spleißen: Entfernung von Introns aus mRNA

- mRNA migriert aus Kernhülle zu Orten der Proteinsynthese

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Wo findet die Proteinbiosynthese statt?

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TESTE DEIN WISSEN

- raues endoplasmatisches Reticulum (ER) nahe am Zellkern ist relevanter Ort für Proteinsynthese

- ist mit Ribosomen besetzt, an dene mRNA bindet und aus Aminosäure Protein hergestellt wird

-> Proteine, die an rauem ER synthetisiert werden, werden für Membran oder in einem Organell verwendet

- freie Ribosomen synthetisieren Proteine für Cytosol

- fertige Proteine werden im Golgi-Apparat weiterverarbeitet (sog. posttranslationale chemische Prozessierung)

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Was sind Mitochondrien und was stellen sie her?

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TESTE DEIN WISSEN

- sind Ort der “Zellatmung“

- hängen via Krebs-Zyklus Posphatgruppe an Adenosindiphosphat: Entstehung Adenosintriphosphat (ATP)

- ATP ist Energiequelle der Zelle (Freisetzung von Energie beim Abbau zu ADP)

- treibt in Neuronen relevante biochemische Prozesse an, z. B. Ionenpumpen

- pro “eingeatmetem“ Pyruvatmolekül Produktion von 17 ATP Molekülen

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TESTE DEIN WISSEN

Was ist das Cytoskelett und aus was besteht es?

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- ist das fortgebende Gerüst des Neurons

besteht aus:

- Mikrotubuli: dicke, röhrenartige Strukturen in Längsrichtung des Neuriten, relevant für u. a. axonalen Transport

- Mikrofilamente: dünne Sträng, spielen wichtige Rolle bei der Änderung der Zellform, u. a. Muskelkontraktionen

- Neurofilamente: in anderen Zellen als Intermediärfilamente bekannt (z. B. Keratin in Haaren)

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Wer war Robert Hooke?

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TESTE DEIN WISSEN

- beschreibt 1665 erstmals Zellen einer Schicht Baumrinde (Einführung des Begriffs Zelle)

- Zelle als kleinste eigenständig funktionierende Organisationseinheit der Körperorgane

- Beschaffenheit und Art der Wechselwirkungen der Zelle sind bestimmend für Organfunktion

- Gehirn wurde lange als Ausnahme vom Zelldoktrin gehandelt

- Theodor Schwann (1853): Erweiterung der Zelltheorie auf Gehirn

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Was sind Entwicklungen, die zur Entstehung des Neuronendoktrins beitragen?

Histologie= mikroskopische Untersuchung von Gewebsstruktur

1. Fixierung von Gewebe (Beendigung biochemischer Prozesse und Festigung)

2. Anfertigung feiner Schnitte

3. Färbung

=> Nissl-Färbung: Franz Nissl (1884)

- basische Farbstoffe; färben Zellkerne und Materialansammlung um Zellkern

=> Golgi-Färbung: Camillo Golgi (1873)

- Silberchromatlösung färbt geringen Anteil von Neuronen vollständig dunkel (la reazione nera)

Allgemeine Herausforderung: Neurone sind klein

- Neuron ca. 20 Mikrometer

- Abstand Synapsen ca. 20 Nanometer

Wie lautet die Retikulumstheorie und was war ihre Basis?

- Otto Deiters (1963); entdeckt, dass “Äste“ von Soma ausgehen
- Joseph Gerlach (1971); formuliert erstmals Reticulumstheorie

-> Gehirn als Ausnahme von allgemeiner Zelltheorie

-> Annahme, dass Zellkörper ein durchgängiges Netzwerk bilden (Neuriten sind direkt miteinander verknüpft)

=> vehement durch Camillo Golgi (1843-1926) vertreten

Wer war Ramon y Cajal und welche Theorie vertritt er?

- entdeckt 1888 Golgi Methode und verfeinert sie

- ist Gegner der Reticulumstheorie

- postuliert Neuronendoktrin; Neurone sind getrennt und kommunizieren via Kontaktstellen

- Kommunikation ist gerichtet

- bezieht Gehirn in Zelltheorie mit ein

- finaler Beweis erst in 1950er Jahren mit Elektronenmikroskop

=> Golgi und y Cajal teilen sich 1906 den Nobelpreis für Physiologie und Medizin

Was ist die grobe Struktur eines Neurons?

- Zellkörper/Soma inklusive Zellkern/Perikaryon

- Neuriten: Axone (können sich verzweigen, manchmal extrem lange Distanzen > 1 m), Dendriten (kurze Distanzen)

- Nervenzellmembran/Kernhülle trennt Inneres von Äußerem

Wie ist der Zellkörper/Soma aufgebaut?

- Durchmesser ca. 20 Mikrometer

- gefüllt mit Cytosol

- Organellen:

-> Zellkern/Nucleus

-> glattes/raues endoplasmatisches Reticulum

-> Golgi-Apparat

-> Mitochondrien

- Alle Strukturen außerhalb des Zellkerns= Cytoplasma

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Wie ist der Zellkern/Nucleus aufgebaut?

- Durchmesser ca. 5-10 Mikrometer

- geschützt durch poröse Kernhülle

- beherbergt Chromosomen (DNA)

- je nach Zelltyp verwendung unterschiedlicher Abschnitte (Gene)

- Endprodukt: aus Aminosäuren zusammengesetzte Proteine= Genexpression

- universaler Einsatz von Proteinen als Kanäle, Rezeptoren, Pumpen, Enzyme etc.

Was ist Proteinbiosynthese?

= Zusammenbau der Proteinmoleküle außerhalb des Zellkerns

Wie funktioniert Gentranskription?

- Transport der genetischen Information ins Cytoplasma mittels mRNA

- Transkription: Zusammenfügen eines Stücks mRNA, das Information eines Gens enthält

-> RNA-Polymerase bindet an Promotor-Region via Transkriptionsfaktoren; Transkription beginnt und endet an Terminator-Region

- RNA-Spleißen: Entfernung von Introns aus mRNA

- mRNA migriert aus Kernhülle zu Orten der Proteinsynthese

Wo findet die Proteinbiosynthese statt?

- raues endoplasmatisches Reticulum (ER) nahe am Zellkern ist relevanter Ort für Proteinsynthese

- ist mit Ribosomen besetzt, an dene mRNA bindet und aus Aminosäure Protein hergestellt wird

-> Proteine, die an rauem ER synthetisiert werden, werden für Membran oder in einem Organell verwendet

- freie Ribosomen synthetisieren Proteine für Cytosol

- fertige Proteine werden im Golgi-Apparat weiterverarbeitet (sog. posttranslationale chemische Prozessierung)

Was sind Mitochondrien und was stellen sie her?

- sind Ort der “Zellatmung“

- hängen via Krebs-Zyklus Posphatgruppe an Adenosindiphosphat: Entstehung Adenosintriphosphat (ATP)

- ATP ist Energiequelle der Zelle (Freisetzung von Energie beim Abbau zu ADP)

- treibt in Neuronen relevante biochemische Prozesse an, z. B. Ionenpumpen

- pro “eingeatmetem“ Pyruvatmolekül Produktion von 17 ATP Molekülen

Was ist das Cytoskelett und aus was besteht es?

- ist das fortgebende Gerüst des Neurons

besteht aus:

- Mikrotubuli: dicke, röhrenartige Strukturen in Längsrichtung des Neuriten, relevant für u. a. axonalen Transport

- Mikrofilamente: dünne Sträng, spielen wichtige Rolle bei der Änderung der Zellform, u. a. Muskelkontraktionen

- Neurofilamente: in anderen Zellen als Intermediärfilamente bekannt (z. B. Keratin in Haaren)

Wer war Robert Hooke?

- beschreibt 1665 erstmals Zellen einer Schicht Baumrinde (Einführung des Begriffs Zelle)

- Zelle als kleinste eigenständig funktionierende Organisationseinheit der Körperorgane

- Beschaffenheit und Art der Wechselwirkungen der Zelle sind bestimmend für Organfunktion

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- Theodor Schwann (1853): Erweiterung der Zelltheorie auf Gehirn

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