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Bio 1 > Chpt. 2 Neurons & Glia > Flashcards

Chpt. 2 Neurons & Glia Flashcards

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1
Q

Histology

A

Mikroskopische Untersuchung der Gewebestruktur

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Q

Nissl-Färbung

A

Neurologe Franz Nissl - Ende des 19. Jhds.

Best. Farbstoff setzte sich in Strukturen um den Nukleus von Neuronen ab -> “Nissl-Schollen“

Ermöglicht Unterscheidung zwischen Neuronen und Gliazellen & Untersuchung der Cytoarchitektur in verschiedenen Hirnarealen

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Q

Golgi-Stain

A

Histologe Camillo Golgi
legt Hirngewebe in Silberchromatlösung ein und macht damit das Neuron als Ganzes sichtbar (inkl. axonaler Fortsätze)

Erkenntnis,dass Axone als “Kabel”/ Verbindungs- & Übertragungswege zwischen Nervenzellen im ganzen Körper fungieren

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Q

Neuron doctrine

A

Cajal ging davon aus, dass neuronale Verbindungen ein durchgehendes Netzwerk bilden (wie Blutgefäße, was der Zelltheorie widersprechen würde)

Histologe & Künstler Cajal
nutzte Golgi-Stains um circuitry verschiedener Gehirnareale darzustellen & ging davon aus, dass die Fortsätze der Neurone über Kontaktstellen miteinander kommunizieren (Neuronen als einzelne Zellen stellen die elementare Einheit der Gehirnstruktur dar) -> Neuronendoktrin

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5
Q

Cytosol

A

salzige kaliumreiche Lösung im Inneren der Zelle, die von der Umgebung durch die Zellmembran getrennt ist

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6
Q

Organellen

A

funktional unterschiedliche Strukturen im Inneren aller Zellen

  • Zellkerm (nucleus)
  • raues endoplasmatisches Retikulum (rough endoplasmic reticulum)
  • glattes endoplasmatisches Retikulum (smooth endoplasmic reticulum)
  • Golgi Apparat (Golgi apparatus)
  • Mitochondrien (mitochondria)
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7
Q

Cytoplasma

A

Alles innerhalb der Zellmembran exkl. Zellkern

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8
Q

Aufbau des Zellkerns

A

kugelförmige Struktur in der Mitte des Zellkörpers
5-10 Nanometer Querschnitt
Umgeben von der Kernhülle (Doppelmembran) die von Poren durchzogen ist
beinhaltet die Chromosomen in denen sich die DNA befindet

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9
Q

Gene

A

spezifische DNA-Abschnitte die für den Aufbau einer Zelle verwendet werden

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10
Q

Genexpression

A

Prozess des “Ablesens” der DNA

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11
Q

Proteinbiosynthese

A

“Zusammenbau” der Proteinmoleküle die genetische Information darstellen
Erfolgt im Cytoplasma

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12
Q

mRNA

A

Messenger-Ribonucleinsäure
transportiert die genetische Information vom Zellkern an den Ort der Biosynthese (DNA verlässt den Zellkern niemals)
Besteht aus vier verschiedenen Nucleotiden die in ihrer verschiedenen Abfolge Information speichern

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13
Q

Transcription

A

Prozess des Zusammenfügens/Codierens der mRNA so dass das Stück die Information eines Gens enthält (->Transkript [bindet an Ribosome welche nach diesen Instruktionen Proteine synthetisieren])

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14
Q

DNA-Abschnitte die für die Regulierung der Transkription bedeutsam sind

A

Promoter - liegt am “Anfang”-> hier bindet die RNA-Polymerase um Transkription zu starten (Bindung der Polymerase an den Promoter wird durch Transkriptionsfaktoren reguliert)

Terminator/ Stoppsequenz liegt am Endet der DNA-Sequenz und wird von der Polymerase als Endpunkt erkannt

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15
Q

DNA-Abschnitte die nicht der Proteincodierung dienen

A

Promoter & Terminator (flankieren das Gen)

Introns - DNA-Abschnitte innerhalb eines Gens die nicht der Proteincodierung dienen (Exons =codierende Sequenzen)

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16
Q

RNA-Spleißen

A

Prozess im Zuge der Transkription bei dem die Introns aus der DNA-Sequenz entfernt werden sodass nur die Exons verbleiben

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17
Q

Translation

A

Zusammensetzen von Proteinen aus Aminosäuren nach dem Plan der mRNA - findet an Ribosomen statt

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18
Q

zentrales Dogma der Molekularbiologe

A

DNA -> Transkription-> mRNA-> Translation -> Protein

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19
Q

Kopienzahlvariationen

gene copy number variations

A

fehlende oder duplizierte (überexprimierte) DNA-Abschnitte können zu diversen Defekten führen
passiert häufig bei der Empfängnis im Prozess wenn sich mütterliche und väterliche DNA mischen um neues Genom zu schaffen

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20
Q

Mutationen

A

Tippfehler in einem Gen oder der flankierenden Region

z.B.: fragile-X-Syndrome (Veränderung eines einzelnen Gens die zu kognitiven Behinderungen und Autismus führt)

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21
Q

Einzelnukleotid-Polymorphismus

A

“kleine “ Mutationen die meist gutartig sind (wie Tippfehler die die Bedeutung nicht beeinflussen) können aber die Funktion der (Nerven-)Zellen beeinträchtigen wenn die Proteinfunktion durch bedeutungstragende Fehler gestört ist

22
Q

raues Endoplasmatisches Reticulum

A

rough ER

Organelle im Cytoplasma behaftet von Ribosomen & Ort der Proteinsynthese (für Proteine die direkt in eine Membran eingebaut werden sollen)
ist in Neuronen mehr vorhanden als in Glia- oder nichtneuronalen Zellen
lässt sich durch Nissl’s Farbstoff markieren

23
Q

freie Ribosome

A

die meisten Ribosome sind am rauen ER angelagert - die frei diffundierenden sind die “freien Ribosome”
Unterschied scheint in der Bestimmung der Proteine zu liegen - mRNA für Moleküle für das Cytosol des Neurons wandern zu freien Ribosomen und werden dort synthetisiert

“Polyribosome” - mehrere freie Ribosome reihen sich entlang eines einzelnen mRNA-Strangs auf & erzeugen so viele Kopien desselben Proteins

24
Q

glattes Endoplasmatisches Retikulum

A

ähnlich dem rauen ER erfüllt aber andere & unterschiedliche Aufgaben (z.B werden Proteine die aus dem rauen ER herausragen ordnungsgemäß gefaltet und strukturiert)
reguliert Konzentration bestimmter Substanzen z.B.: Calcium in den Muskelzellen

25
Q

Golgi-Apparat

A

liegt am weitesten vom Zellkern entfernt
intensive posttranslationale chemische Prozessierung der Proteinmoleküle & Sortierung für den weiteren Bestimmungsort/Transport der Moleküle

26
Q

Mitochondrien

+ Aufbau

A

Organellen der „Zellatmung“

Besteht aus einer äußeren Membran innerhalb derer sich eine weitere gefaltete Membranschicht („Christae“) befindet & deren innerer Bereich ist die „Matrix“

27
Q

Prozess der Zellatmung

A

Mitochondrium nimmt Pyruvat (Zucker, abgebaute Proteine & Fette) und Sauerstoff aus dem Cytosol auf -> „Krebs-Zyklus“ (biochemische Reaktionen im Inneren des Mitochondriums) -> an Adenosindiphosphat ADP wird eine Phosphatgruppe angehängt & Adenosintriphosphat ATP entsteht -> ATP = „Energiewährung der Zelle“

28
Q

Zellmembran

A

Barriere die das Cytoplasma des Zellinneren von der umgebenden Flüssigkeiten trennt

Reguliert welche Substanzen wann, wieviel, in welche Richtung etc. passieren z.B. durch die Bildung von spezifischen Kanälen

Proteinzusammensetzung der Membran variiert je nachdem ob es sich um Soma, Dendriten oder Axone handelt

29
Q

Cytoskelett

A

„Gerüst“ das dem Neuron seine charakteristische Form gibt
nicht statisch - Elemente werden ständig dynamisch reguliert
besteht aus Mikrotubuli, Mikrofilamenten & Neurofilamenten

30
Q

Mikrotubuli

A

Sind Teil des Cytoskeletts & verlaufen parallel in Längsrichtung der Neuriten
bestehend aus kugelförmigen Tubulinmolekülen die eine röhrenförmige Struktur bilden

31
Q

Polymerisierung

A

Prozess der Moleküle in Ketten aneinanderbindet

„Polymer“ = die entstandene Molekülkette

32
Q

MAP

A

„Mikrotubuli-assoziierte-Proteine“
regulieren Funktion und Zusammenbau der Mikrotubuli (& damit Aufbau des Neurons)

pathologische Veränderungen des MAP „Tau“ gehen mit der Alzheimer-Erkrankung einher

33
Q

Mikrofilamente

A

bilden eine netzartige Struktur entlang der Zellmembran
bestehen aus Aktinpolymeren die wie zwei Seile umeinander gewunden sind
wahrscheinlich relevant für Formveränderung von Zellen ( besonders relevant für Muskelzellen)

34
Q

Neurofilamente

A

besteht aus langen Proteinmolekülen die wie ein Seilstrang umeinander gewoben sind -> mechanisch sehr widerstandsfähig

kommen in allen Zellen als „Intermediärfilamente“ vor nur in Neuronen als Neurofilamente (Bsp.: Keratin das Haare bildet)

35
Q

Axon

A

spezialisierte Struktur für die Übertragung von Informationen im Nervensystem
Beginnt im Axonhügel und endet in der Axonterminale

unterscheidet sich vom Soma durch andere Membranzusammensetzung, fehlendes raues ER und keine freien Ribosomen (d.h. alle Proteine werden im Soma gebildet & müssen weitertransportiert werden)

1mm bis 1m Länge
1 bis 25 Nanometer Durchmesser (je dicker desto schneller)

36
Q

Axonkollaterale

A

Verzweigungen der axonalen Verbindungsnetzwerke

“rekurrente Kollaterale” - Axone die sich zurückwenden um mit der Zelle aus der sie hervorgehen oder Nachbarzellen zu kommunizieren

37
Q

Axonterminale / Synapsenendknöpfchen

A

Ende des Axons - wo Informationen von einem Neuron zum nächsten übertragen werden

Cytoplasma unterscheidet sich von dem des restlichen Axons:

  • Mikrotubuli erstrecken sich nicht bis ins Endknöpfchen
  • erhöhte Dichte an Mitochondrien d.h. erhöhter Energiebedarf
  • Innenseite der Zellmembran zur Synapse ist dicht mit Proteinen besetzt
  • enthält „synaptische Vesikel“ (Membranbläschen mit Neurotransmittern gefüllt)
38
Q

Synapse

A

besteht aus der prä-synaptischen Seite (Axonterminale) dem synaptischen Spalt und der post-synaptischen Seite

das elektrische Signal das das Axon entlang wandert wird in der Synapse in ein chemisches Signal umgewandelt (Neurotransmitter) das den synaptischen Spalt überquert und post-synaptisch ein elektrisches Signal auslöst

an den Synapsen wirken auch Psychopharmaka, psychoaktive Drogen und andere Substanzen

39
Q

synaptische Übertragung

A

Prozess der Informationsübertragung von einem Neuron zum nächsten durch die Synapse

40
Q

Neurotransmitter

A

chemisches Signal das den synaptischen Spalt überquert

werden in Vesikeln in der Zellmembran gespeichert und von dort freigesetzt

unterschiedliche Neuronentypen verwenden unterschiedliche Neurotransmitter

41
Q

Axoplasmatischer Transport

A

keine Ribosome im Axon -> benötigte Proteine wandern eingeschlossen in Vesikel entlang der Mikrotubuli vom Soma zur Axonterminale, als Transporter fungiert das Protein Kinesin angetrieben von ATP -> anterograder A. (Richtung von Soma zu Synapse)

“langsamer A.” - 1-10mm pro Tag (Weiss 1940er)
“schneller A.” - bis zu 1000mm pro Tag (Grafstein 1960er)

“retrograde A.” - vom Endknöpfchen zum Soma, molekular selber Prozess wie anterograder A. aber als Transporter fungiert Dynein, transportiert vermutlich Informationen über veränderten Stoffwechselbedarf

42
Q

Waller’sche Degeneration

A

A. Waller - Physiologe im 19. Jhd. stellte fest, dass Axone von der Verbindung zum Soma abhängig sind d.h. sie sterben ab wenn sie durchtrennt werden

Anhand dieses Effekts lassen sich Axonverbindungen untersuchen

43
Q

Dendriten

A

Neuriten die als “Antennen” des Neurons fungieren
d.h. sie bilden die post-synaptische Seite der Synapse & ihre Membran ist dicht besetzt mit Rezeptoren

Cytoplasma ähnelt dem von Axonen allerdings finden sich in Dendriten Polyribosome (häufig direkt hinter den Dornfortsätzen)

“Dendritenbaum” - Gesamtheit der verzweigten Dendriten eines Neurons

44
Q

Dendritische Dornfortsätze

A

spezialisierte Strukturen die jeweils bestimmte synaptische Signale empfangen

geistig behinderte Menschen zeigen häufig anormal lange, dünne dendritische Dornfortsätze

45
Q

Klassifizierung v. Neuronen

anhand der Neuritenanzahl

A

unipolar —> einzelner Neurit
bipolar —> zwei Neuriten
multipolar —> vielzählige Neuriten (Großteil der Neurone im Gehirn)

46
Q

Klassifizierung d. Neurone

anhand der Dendriten

A

„Sternzellen“ & „Pyramidenzellen“ unterscheiden sich im Aufbau der dendritischen Bäume

„bedornt“ & „unbedornt“ bezieht sich auf das Vorhandensein von dendritischen Dornfortsätzen (z.B.: sind alle Pyramidenzellen im Cortex bedornt, Sternzellen können aber in beide Kategorien fallen)

47
Q

Klassifizierung v. Neuronen

anhand ihrer Verknüpfungen

A

sensorische Neurone - haben Neuriten an sensorischer Oberfläche (z.B. in der Retina oder Haut) & liefern Informationen an das Nervensystem

motorische Neurone - bilden Synapsen mit Muskelzellen und lösen Bewegungen aus

Interneurone - bilden Verbindungen mit anderen Neuronen (Großteil der Neurone im Gehirn)

48
Q

Klassifizierung v. Neuronen

anhand d. Axonlänge

A

„Golgi-Typ-I-Neurone“ o. „Projektionsneurone“ - haben lange Axone die sich in andere Bereiche des Gehirns erstrecken (Großteil d. Pyramidenzellen im Cortex)

“Golgi-Typ-II-Neurone” o. “lokale Schaltkreisneurone“ - kurze Axone die sich nur auf die unmittelbare Umgebung erstrecken (Großteil d. Sternzellen)

49
Q

Astrozyten

A

häufigste Gliazellen im Gehirn
regulieren v.a. Konzentrationen in der extrazellulären Flüssigkeit, umspannen Synapsen (verhindert Ausbreitung der Neurotransmitter) & entfernen aktiv Neurotransmitter aus dem synaptischen Spalt

50
Q

Myelinisierende Gliazellen

A

Oligodendrogliazellen - kommen nur im CNS vor & umhüllen mehrere Axone mit einer Myelinschicht

Schwann-Zellen - kommen nur im peripheren Nervensystem vor & umhüllen nur ein Axon

51
Q

andere nicht-neuronale Zellen im Gehirn

A

Ependymzellen - kleiden Ventrikel aus
Mikroglia - fungieren als Phagocyten die Überreste abgestorbener Neurone beseitigen, spielen eine Rolle bei der Remodellierung von Synapsen

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