1 - Allgemeine Zellphysiologie und Zellerregung

Question 1

1 Was ist Osmose?

Answer 1

1 Als Osmose bezeichnet man die Diffusion von Lösungsmittel durch eine semipermeable (= halbdurchlässige) Membran die nur für das Lösungsmittel, nicht aber für die in ihm gelösten Stoffe durchlässig ist. (Lösungsmittel im Körper ist Wasser, daher wird Osmose hier auch “Wasserdiffusion” bezeichnet).

Question 2

2 Warum erfolgt Osmose?

Answer 2

2 Aufgrund von Konzentrationsunterschieden. Durch die Osmose gleicht sich die Stoffkonzentration auf beiden Seiten der Membran an.

Question 3

3 Beschreibe den “Osmose-Versuch”:

Answer 3

3

Question 4

4 Was passiert durch die Volumenverschiebungen während der Osmose?

Answer 4

4 Auf der Seite der hochkonzentierten Lösung nimmt der hydrostatische Druck zu, auf der geringer konzentrierten Seite nimmt er dagegen ab.

Question 5

5 Was passiert mit dem hydrostatischen Druck bei der Osmose?

Answer 5

5 Er wirkt dem Wassereinstrom entgegen und ist irgendwann gleich groß. Dann findet keine Nettodiffusion von Wasser durch die Membran mehr statt.

Question 6

6 Wovon hängt der erzeugt osmotische Druck in erster Linie ab?

Answer 6

6 von der Anzahl der gelösten osmotisch wirksamen Teilchen

Question 7

7 Wonach errechnet sich die Anzahl der osmotischen Druckdiffernenz?

Answer 7

7 Nach der van´t Hoff und Stavermann- Gleichung:

Question 8

8 Was beschreibt der Reflexionskoeffizient σ (Sigma) in der Formel für die osmotische Druckdifferenz?

Answer 8

8 Er beschreibt die Durchlässigkeit der Membran für die gelösten Stoffe:
σ=1 undurchlässig (gilt z.B. bei semipermeablen Membranen)
σ=0 frei durchlässig

Question 9

9 Wie steigt der osmotische Druck?

Answer 9

9 der osmotische Druck steigt proportional zur Anzahl der gelösten Teilchen

Question 10

10 Wie hoch ist der osmotische Druck für Blutplasma?

Answer 10

10 => 745 kPa

Question 11

11 Wie ist der Weg des Lösungsmittels bei der Osmose?

Answer 11

11 Das Lösungsmittel, also in unserem Fall Wasser, strömt aus der weniger konzentrierten in die hoch konzentrierte Lösung.

Question 12

12 Was und in welcher Einheit, gibt die Osmolarität an?

Answer 12

12 Die Anzahl gelöster osmotisch wirksamer Teilchen pro Volumen Lösungsmittel,

(Stoffmengenkonzentration in osmol/l)

Question 13

13 Was und in welcher Einheit, gibt die Osmolalität an?

Answer 13

13 die Anzahl gelöster osmotisch wirksamer Teilchen bezogen auf die Masse des Lösungsmittels!

(osmol/ kg[H2O])

Question 14

14

Answer 14

14

Question 15

15 Wovon hängt Osmolalität außerdem noch ab?

Answer 15

15 Von der Anzahl der Dissoziationsprodukte!
Bsp.:
1mmol Glucose in 1kg Wasser = Osmolalität 1 mosmol/ kg H2O
Aber Elektrolyte z.B. dissoziieren so:
1mmol NaCl in 1kg Wassser = 1mmol Na+ und 1mmol Cl- = Osmolalität 2 mosmol/ kg H2O

Question 16

16 Wann spricht man von der idealen Osmolalität?

Answer 16

16 Wenn ein Stoff (z.B. Elektrolyte) vollständig dissoziiert.

(Was aber in höher konzentrierten Lösungen nur teilweise geschieht=nicht ideale (= reale) Osmolaliät)

Question 17

17 Wie hoch ist die reale Osmolalität des Plasmas?

Answer 17

17 290 mosmol/ kg H₂O

Question 18

18 Was beschreibt die Tonizität einer Flüssigkeit?

Answer 18

18 Die Osmolalität im Vergleich zur Osmolalität des Blutplasmas.

Question 19

19 Wie nennt man eine Flüssigkeit deren Osmolalität geringer ist als die des Plasmas?

Answer 19

19 hypoton

Question 20

20 Wie nennt man eine Flüssigkeit deren Osmolalität höher ist als die des Plasmas?

Answer 20

20 hyperton

Question 21

21 Wie nennt man eine Lösung die den gleichen osmotischen Druck wie Blutplasma erzeugt?

Answer 21

21 isoton

Question 22

22 Wie nennt man den osmotischen Druck den makromolekulare Proteine (also größere Teilchen) erzeugen?

Answer 22

22 onkotischen oder kolloidosmotischen Druck

Question 23

23 Was beschreibt das Fick’sche Diffunsionsgesetz? Und wie lautet es?

Answer 23

23 Es beschreibt die Transportrate die abhängig ist vom Konzentrations-Unterschied des Stoffes auf beiden Seiten der Membran und von der Permeabilität der Membran (s.Bild)

Question 24

24 Was versteht man unter Diffusion?

Answer 24

24 Transport eines Stoffes aufgrund der zufälligen thermischen Bewegung seiner Moleküle oder Ionen. Die Transportrate hängt vom Konzentrations unterschied auf beiden Seiten einer Membran und der Permeabilität der Membran ab. (S. Fick´sches Diffusionsgesetzt)

Question 25

25 Wie heißt der einfachste Stoffaustauschprozess?

Answer 25

25 Passiver Transport durch Diffusion

Question 26

26 Wie nennt man Transportprozesse durch die Membran, für die keine eigene Transportenergie eingesetzt werden muss?

Answer 26

26 Passiver Transport

Question 27

27 Wie nennt man Transportprozesse die unter direktem oder indirektem Energieverbrauch stattfinden?

Answer 27

27 Aktiver Transport

Question 28

28 Passiver Transport:

• einfache Diffusion: Direkt durch die Zellmembran können nur welche Teilchen?

Answer 28

28 nur sehr kleine oder lipidlösliche Moleküle, z.B.: O2, CO2, N2, Etahnol

Question 29

29 Passiver Transport:

• erleichterte Diffusion: Für den Transport größerer oder geladener Teilchen braucht man welche beiden Dinge?

Answer 29

29 Kanalproteine und Carrier

Question 30

30 Was sind Kanalproteine?

Answer 30

30 - kleine, in Zellmembran eingelagerte Proteine,

• diese Proteine können Poren (Ionenkanäle) ausbilden
• durch die Poren/Kanäle können Teilchen entlang ihres Konzentrationsgradienten wandern

Question 31

31 Was sind Carrier?

Answer 31

31 - Carrier binden an die zu transportierende Substanz

• Transport passiv entlang des Konzentrationsgaradienten (“treibende Kraft”)
• z.B. K+, Na+ , Ca2+ und GLUTs (zB Skelettmuskel und Fettzellen nehmen Glucose via GLUT4 auf, auch die Blut-Hirn-Schranke überwindet Glucose passiv über Carrier via GLUT1)

Question 32

32 Warum weist die erleichterte Diffusion eine Sättigungskinetk nach Michaelis-Menten auf?

Answer 32

32 weil die Kanal- oder Carrierproteine nur in begrenzter Zahl zur Verfügung stehen

Question 33

33 Was versteht man unter “Solvent drag”?

Answer 33

33 Entsteht aus aus osmotischen Gründen ein Wasserstrom, so kann dieses Wasser durch Massenträgheit weitere gelöste Teilchen mit sich reißen.

Question 34

34 Für die geladenen Teilchen (Ionen) sind die Phospholipiddoppelschichten der Zellmembran nahezu unpassierbar (impermeable). Über Kanalproteine oder Carrier gelingt jedoch der passive Transport. Wie nennt man diese Unterart des passiven Transports?

Answer 34

34 Erleichtere Diffusion

Question 35

35 Wie werden Stoffe transportiert die nicht durch einen elektrischen Gradienten oder einen Konzentrationsgradienten über die Membran getrieben werden können?

Answer 35

35 über den aktiven Transport

Question 36

36 Was zeichnet den aktiven Transport aus?

Answer 36

36 - unterliegt einer Sättigungskinetik (d.h. die maximale Transportkapazität ist begrenzt, da die Anzahl derTransportproteine begrenzt ist)

• braucht Energiezufuhr
• mehr oder weniger spezifisch (Afffinität der Substanzen zum Transportsystem ist unterschiedlich)

Question 37

37 Werden im aktiven Transport zwei oder mehr Substanzen transportiert unterscheidet man welche Transportprozess?

Answer 37

37 Symport und Antiport

Question 38

38 Was ist Symport?

Answer 38

38 (=Cotransport)

• alle Stoffe werden in die selbe Richtung transportiert
  (zb. : Na+ -K+ -2Cl- -Symport in der Henle-Schleife, oder Na+ -Glucose-Symport der Enterozyten)

Question 39

39

Answer 39

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Question 40

40

Answer 40

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Question 41

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Answer 41

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