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Tierphysiologie > Fragen aus Tutorium > Flashcards

Fragen aus Tutorium Flashcards

1
Q

Was ist das Krogh’sche Prinzip?

A

-für Untersuchung unterschiedlicher Phänomene wird ein geeignetes Tier benötigt

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2
Q

Wie werden Fette verstoffwechselt?

A
  • Fettsäuren im Cytoplasma aktiviert-> bilden Fettsäuren-CoA
  • >in Mitochondrien transportiert und oxideiert(β-Oxidation)
  • Fettsäure-CoA über mehrere Zyklen zu Acetyl-CoA
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3
Q

Können alle Kohlenhydrate verstoffwechselt werden?

A
  • Nein z.B. Celluslose kann nicht verstoffwechselt werden
  • endosymbiontische Mikroorganismen benötigt
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4
Q

Beschreiben Sie Mechanismen der Glukoseresorption

A
  • über Na+-Symport aus Lumen in Darmzellen(dann kann es ins Blut gelangen)
  • Transporter nutzt starken Na+-gradienten, um Glucose gegen Konzentrationsgradienten in die Zelle zu transportieren
  • Bindung Na+ steigert durch Konformationsänderung Affinität für Glucose
  • nach Beladung setzt Transporter im Zellinneren zuerst Na+ und dann Glucose frei
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5
Q

Wie ist der durchschnittliche Energiegehalt von Kohlenhydraten?(Fett,Protein?)

A
  • Kohlenhydrate: 18 kj/gramm
  • Fett:->39,4 kj/gramm
  • Proteine: 17,2 kj/gramm
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6
Q

Wie können synaptische Calciumsignale gemssen werden?

A
  • mithilfe von Calcium-Indikatoren
  • >fluoreszenzierende Moleküle, die bei Bindung mit Calcium ihre Fluoreszenteigenschaften ändern
  • chemische und genetisch codierbare Calciumindikatoren
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7
Q

Warum hat GFP die Zellbiologie revolutioniert?

A
  • es ist ein genetisch Codierbarer Fuoreszenzfarbstoff
  • kann so an gewünschten Orten gezielt exprimiert werden
  • kann außerdem mit anderen Proteinen gen-spezifisch fusioniert werden->räumliche und zeitliche Verteilung des Proteins kann untersucht werden
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8
Q

Warum kann man mit konventioneller Mikroskopie zellulaere Vorgaenge im intakten Gehirn nicht untersuchen?

A
  • es kommt zur Lichtstreuung
  • man benötigt Hirnschnittpräperate
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9
Q

Wie beschraenkt man im Konfokalmikroskop bzw. im Zweiphotonenmikroskop die Bildgebung auf die Fokusebene?

A

Konfokal: durch das Detector Pinhole(Lochblende) wird nur Licht aus der Fokusebene durchgelassen

  • alles andere zurückgewiesen
  • Zweiphotonen:
  • Photonen mit Hälfte der benötigten Wellen Länge werden mit einem gepulsten Laser Objekt geschossen
  • Im Fokus kann es zu Zweiphotoneneffekt kommen-> sichtbare Licht wird emittiert
  • große Tiefenpenetration bis zu einem mm-> Untersuchung lebender Gewebe
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10
Q

Wie ergibt sich die Notwendigkeit von Zirkulationssystemen? (4P)

A
  • Diffusion reicht bei einzellern und epithelial aufgebauten Vielzellern(Cnidaria, Porifera) aus zur Versorgung
  • bei komplexeren Tieren reicht Diffusion nicht aus als Transportmechanismus
  • als Lösung->Zirkulationssystem:

Gefäßssystem, Transportföüssigkeit und Pumporgan

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11
Q
A
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12
Q

Wie unterscheiden sich Fisch und Säugerzirkulation?

A
  • Fisch keine Unterteilung in Hoch und Niderdruckkreislauf
  • Säuger->Hochdruck(Körperkreislauf) und Niederdruck->Lungenkreislauf
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13
Q

Wie unterscheiden sich Muskel und Herz-Aktionspotential?

A
  • Muskel ->nach Depolarisation auch schnelle Repolarisation
  • Herz->Repolarisation viel langsamer->Aktionspotential länger
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14
Q

Nennen Sie verschiedene tierische stickstoffhaltige Exkretionsprodukte (3P)

A

-Ammoniak,Harnstoff,Harnsäure

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15
Q

Eigenschaften tierischer stickstoffhaltiger Exkretionsprodukte (3P)

A
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16
Q

Was sind Osmokonformer?

A
  • sind isoosmotisch mit Umgebung, aber Ionenspektrum kann sich unterscheiden
  • innere Osmolarität spiegelt äußere wider
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17
Q

Wie wird der Sauerstofftransport in Säugerzellen sichergestellt (3P)

A
  • über Hämoglobin-> Tetramer aus 4 Globinuntereinheiten mit je einer Hämgruppe->Porphyrin mit Zentraleisenatom
  • Sauerstoff bindet an Häm-eisen und ist so transportaktiv
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18
Q

Wie unterscheiden sich die Sauerstoffaffinität von Hämoglobin und Myoglobin?

A
  • Myoglobin-> hyperbole Sauerstoffdissoziationskurve
  • Hämoglobin durch Kooperativität-> sigmoidale Sauerstoffdissoziationskurve
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19
Q

Nennen Sie strukturelle Charakteristika von Hämoglobin

A
  • 4 Globinproteine bilden ein Tetramer
  • jeweils eine Hämgruppe->Porphyrin mit Zentraleisenatom->Sauerstoffbindestelle
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20
Q

Wie unterscheiden die Beatmung der Vogelund Säugerlunge?

A
  • Säugerlunge-> bidirektional
  • Vogellunge->durch bestimmte Anordnung der Luftsäcke und Parabronchien-> unidirektional
  • >höhere Effizienz
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21
Q

Was passiert mit der Lunge bei tiefen Tauchgängen der Meeressäuger?

A
  • sie lassen diese kollabieren
  • so kann kein Stickstoff sich im Blut lösen->würde beim Auftauchen Probleme machen
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22
Q

Wie reagiert die Niere auf eine Erhöhung der NaCl-konzentration im distalen Tubulus des Nephron?

A
  • erhöhte NaCl-Konzentration bedeutet eine erhöhte GFR->Maß für GFR
  • nach Messung kommt es zur Vasokonstriktion in afferenten Arteriolen->geringere Perfusion
  • geringere NaCl-Konzentration im Filtrat
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23
Q

Wie wird dem Prmärharn Wasser entzogen?

A
  • großer Teil im proximalen Tubulus wird osmotisch nachgezogen nach Reabsorption Solute(isoosmotische Absorption)
  • der absteigende Ast der Henle-Schleife ist mit Aquaporinen versehen und ist so wasserdurchlässig
  • der absteigende Ast geht ins Mark der Niere hinein, wo ein Osmotischer Gradient besteht, der zunimmt umso tiefer die Henle-Schleife im Mark ist
  • durch Gradienten kommt es zur Osmose von Wasser und der Primär wird konzentriert
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24
Q

Wie reagiert die Niere auf eine Erhöhung der NaCl-konzentration im distalen Tubulus des Nephron?

A
  • NaCl-Konzentration-> Maß für GFR
  • nach Messung hoher NaCl-Konzentrationen am distalen Tubulus->Vasokonstriktion der afferenten Arteriolen
  • >Perfusion nimmt ab-> NaCl-Konzentration am distalen Tubulus nimmt ab
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25
Q

Nennen sie Charakteristika von Hormonen?

A
  • Produktionsort und Wirkort sind verschieden
  • sehr selektiv->Schlüssel-Schloss-Prinzip
  • klein, einfah und kostengünstig herstellbar und einfach abbaubar
  • Nutzung vorhandener Transportwege(meistens Blut)
  • schon in geringsten Konzentrationen wirksam
  • begrenzte Lebensdauer
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26
Q

Wie werden dem Primärharn Nährstoffe entzogen?

A

-im proximalen Tubulus werden Glucose und Aminosäuren rabsorbiert über aktiven Transport

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27
Q

Was ist der wichtigste Unterschied zwischen den Exkretionsmechanismen der Insekten und Säuger?

A
  • bei Insekten->Malpighi-Gefäße
  • keine Druckfiltration->über aktive Transportmechanismen werden Nährstoffe aus Darm in Malpighigefäße transprtiert->Wasser strömt osmotisch nach
  • Säuger->Druckfiltration: am Glomerulus wird durch hohen Filtrationsdruck Ultrafiltrat gebildet
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28
Q

Beschreiben Sie die Grobarchitektur der Niere (4P)?

A
  • Niere besteht aus Nierenrrinde(Cortex) und Mark(Medulla)
  • funktionelle Einheiten->Nephrone
  • Sammelrohre in Harnleiter
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29
Q

Warum korreliert die NaCl-Konzentration im distalen Tubulus des Nephron mit der GFR?

A
  • umso mehr Ultrafiltrat, desto mehr NaCl im Prmärharn
  • Wasser zurückgewonnen werden
  • aber NaCl-Rückgewinnung ist begrenzt, da es bei einer großen Menge Primärharn zur Sättigung der Transporter kommt->NaCl-Konzentration im distalen Tubulus nimmt zu
30
Q

Was ist der evolutionäre Hintergrund von Geschlechtsunterschieden?

A
  • Robert Trivers:unterschiedlich starkes Investment
  • Männlich:
  • sehr viele Spermien
  • immer fruchtbar
  • >sehr niedriges Investment
  • weiblich:
  • nur begrenzte Fruchtbarkeit
  • lange und energiekostende Schwangerschaft
  • muss Neugeborenes ernähren
  • >sehr hohes Investment
31
Q

Was best die 2-Puls-Theorie der Geschlechtsdifferenzierung? Auf welche Tiere bezieht sich die Theorie?

A
  • 2 Pulse bei denen große Mengen an Sexualhormonen ausgeschüttet werden
  • vorgeburtlich: Sogenannte ‘organistorische’ Effekte
  • Pubertär: aktivierende Effekte
  • >bezieht sich auf Vertebraten
32
Q
  1. Wie funtkioniert die Geschlechtbestimmung in der Fruchtfliege?
A
  • Verhältnis Geschlechtschromosomen zu Autosomen ist geschlechtsdeterminierend->Verhältnis X-Chromosomen zu Autosomen 1 oder größer -> Weibchen
  • ansonsten Männchen
33
Q

Was ist hERG und welche klinische Relevanz?

A
  • human-ether-a-gogo-related Gene(zuerst bei Drospopila gefunden)
  • codiert für K+-Kanal im Herzmuskel und Genddefekte bei Gen für Kanal sind führen zu Herzfehlern(pötzlicher Herztod)
  • hERG ist außerdem ein Antitarget für Pharmazeutika
34
Q
  1. Wie können elektrische Messungen von einzelnen Kanälen durchgeführt werden?
A
  • mit Hilfe der patch-clamp-Methode
  • patch bezeichnet kleinen Abschnitt der Zellmembran auf dem sich ein eizelne Kanal befindet ->wird an eine Pipette angesaugt->elektrisch dichte Verbindung Pipette Mebran-> giga-Ohm-seal
  • Pipette mit Leitfähiger lösung
  • nun kann der Strom durch diesen Kanal gemessen werden
35
Q
  1. Welche Messverfahren für intrazelluläre Potenziale kennen Sie? Was sind die wichtigsten Unterschiede?
A
  • Spannungsklemme->zwei Mikroelektroden eine in zelle und eine in Extrazelluläres Medium->Spannung gemessen
  • Whole cell recording:PSP und Spikes
  • >es kommt schnell zur Dialyse
    sharp: scharfe Mikroelektrode->Messung spikes und PSP
36
Q

Worauf bezieht sich der Name Patch Clamp?

A
  • patch: kleiner Membranausschnitt der mit der pipette festgesaugt wird
  • Während der Messung wird der Membranpatch auf einem vorgegebenen Potential gehalten
  • >clamp(gefestigt)
37
Q

Mechanismen des Ruhepotenzials? (3P)

A
  • initial ungleiche Ionenveteilung
  • aktive Prozesse ->NaK-ATPase
  • semipermeable Membran
38
Q

Welche Erkenntnisse ergab die Strukturanalyse des bakteriellen K-Kanals?

A
  • Hydrophobe Seitenketten außen->verankern Protein in Membran
  • Selektivitätsfilter->Carbonyl-Sauerstoffe. die Sauerstoffe der Hydrathülle ablösen-> Na+ ist zu klein
  • >Dehydratationsenergie wird bei Na+ nicht kompensiert durch zu große Abstände
39
Q

Gift und Wirkung des Kugelfischtoxins?

A
  • Tetrodotoxin(TTX)
  • blockiert Spannungsabhängige Na+-Kanäle und verhindert somit die Ausbildung eines Aktionspotentials
40
Q

Welche Mechanismen beenden das AP?

A
  • Öffnung der K+-Kanäle
  • Desaktivierung der spannungsabhängigen Na+-Kanäle
41
Q

Wie und warum kann das AP beschleunigt werden?

A
  • durch die Myeilinscheide
  • erhöht elektrischen Widerstand der Membran und verhindert so das Ionen herauslecken
  • nur an Ranvier-Schnürring kann Ap gebildet werden
  • Aktionspotentiale Springen von Ranvier-Schnürring zu Ranvier-Schnürring->saltatorische Erregungsleitung
  • elektrotonischer Strom viel Schneller als Aktionspotential->Fortleitungsgeschwindigkeit erhöht
42
Q

Elektrische Eigenschaften des Bilayers (4P)?

A
  • stellt einen Widerstand für Ladungsträger(Ionen) dar
  • kapazitive Eigenschaften->Membran ist ein Kondensator->hydrophobe Schwänze bilden Dielektrikum und es entsteht ein E-Feld
43
Q

Was berechnet die Nernstsche Gleichung?Unterschiede Nernst und Goldmann?

A

-das Membranpotential für ein permeables Ion

44
Q

Skizzieren Sie die Eigenschaften elektrischer Synapsen

A
  • Prä und Postynapse über gap junctions(aus connexonen->beide Membranen durchspannende Poren)
  • Aktionspotential pflanzt sich dirket von Prä zu Postsynapse fort
45
Q

Skizzieren Sie die molekularen und zellulaeren Mechanismen chemischer synaptischer Transmission

A
  • Aktionspotential trifft in Präsynaptischer Endigung ein
  • spannungsgesteuerte Ca2+-Kanäle öffnen->Ca2+-Infux
  • Anstieg Ca2+-Konzentratrion-> Vesikel mit Transmitter verschemlezen mit Membran->Transmitter in synaptischen Spalt
  • Transmitter bindet als Ligand an postsynaptische Rezeptoren->Kanäle öffnen(ionotrop) und es entsteht ein postsynaptisches Potential
46
Q

Wirkmechanismen inhibitorischer Synapsen: Kaenale, Ionen, Rechnerische Eigenschaften

A
  • meist GABA als Neurotransmitter
  • GABA-A(Chlorid Einstrom)oder GABA-B-Transmission(metabotrop öffnet Kaliumkanäle)
  • Hemmung über Hyperpolarisation->IPSP
  • entweder Kalium(Ausstrom) oder Chlorid-Kanäle(Einstrom)
  • >IPSP hemmt Ausbildung eines APs
47
Q

Rolle von Ca2+ in der Transmitterfreisetzung?

A
  • Exocytose der Transmittervesikel wird erst durch Ca2+ möglich
  • Calciumbindende Proteine, wie Synaptotagmine sind erst aktiv, wenn Calcium bindet-> Exocytose Vesikel kann stattfinden
48
Q

Was ist die Rolle des Snarekomplexes?

A
  • Vesikel und Zielmembran können nicht ohne weiteres verschmelzen->durch Wasser
  • Snare-proteine befinden sich am Vesikel(v-snares) und an Zielmemembran(t-Snares)
  • t und v snares verdrillen ineinander und schließen so Wasser aus-> Membran kann fusionieren
49
Q

Wichtiger inhibitorischer Transmitter und dessen Rezeptor?

A

-GABA->GABA-A Transmission: Cl- Kanäle (ionotrop) GABA-B Transmission: G-Protein (metabotrop)

50
Q

Wichtiger exzitatorischer Transmitter und dessen Rezeptor?

A
  • Glutamat:
  • NMDA-Rezeptoren(ionotrop)
  • AMPA-rezeptorne(ionotrop)
51
Q

Mechanismen und neuronale Substrate des Richtungshoeren?

A
  • Form der Ohrmuschel->unterschiedliche Brechung des Schalls
  • Schallschatten durch Kopf
  • Laufzeitdifferenz->zeitliche Differenz wann Schal das jeweilige Ohr erreicht
52
Q

Gemeinsamkeiten und Unterschiede des neuronalen und optischen Supersositionsauges?

A

optisches Superpositionsauge->Vorhänge zwischen einzelnen ommatidien aufgehoben->mehr Intensität wahrgenommen aber weniger Auflösung

-neuronales Superpositionsauge:Photorezeptoren aus verschiedenen Ommatidien werden zusammengeschaltet->bessere Lichtintensitätswahrnehmung ohne schlechtere Auflösung

53
Q

Was ist der Dunkelstrom im Photorezeptor?

A
  • Photorezeptor besitzt c-GMP-abhängige Na+-Kanäle, wodurch es zu einem ständigen Na+-Influx kommt
  • >die Membran ist depolarisiert

erst bei Photoreaktion und anschließender transduktion schließen diese

54
Q

Wie und warum reagieren ‘On’ und ‘OFF’ Bipolar Zellen in der Retina auf Licht?

A
  • Rezeptives Feld->runder Bereich Photorezeptoren der auf Bipolarzelle projeziert
  • On->exzitatorisches Signal wenn Licht ins Zentrum trifft und inhibitorisch wenn auf das Umfeld
  • Off->inhibitorisch aufs Zentrum und exzitatorisch auf Umfeld
55
Q

Sind Komplexaugen und Linsenaugen homologe oder analoge Strukturen? Bitte begründen.

A
  • homolog
  • sind beide über das Pax-6 Hox-Gen embryonal geschaltet
  • >wenn man Pax-6 einer Maus bei einer Fliege zum Beispiel am Bauch exprimiert->kommt es zur Ausbildung von Komplex-Augen dort
56
Q

Wesentliche Mechanismen und Eigenschaften hippocampaler LTP?

A

-Verstärkte synaptische Übertragung eines Neurons als reaktion auf vermehrte Bildung von Aktionspotentiales->Grundlage synaptische Plastizität

Entstehung:Glutamat ausgeschüttet->nur auf AMPA->EPSP

  • NMDA durch Mg-Block blockiert->aufgehoben durch genügende Depolarisation
  • >Ca2+-Influx->second messenger->langfristige zelluläre Veränderung
57
Q

Wie lautet das Hebbsche Postulat?

A

Wenn ein Axon der Zelle A … Zelle B erregt und wiederholt und dauerhaft zur Erzeugung von Aktionspotentialen in Zelle B beiträgt, so resultiert dies in Wachstumsprozessen oder metabolischen Veränderungen in einer oder in beiden Zellen, die bewirken, daß die Effizienz von Zelle A in Bezug auf die Erzeugung eines Aktionspotentials in B größer wird

-synaptische Plastizität->Erklärung Lernen

58
Q

Welche Defizite hatte der Patient HM und wie kamen diese zustande?

A
  • er litt unter starker Epilepsie, weshalb ihm der Hippocampus beidseitig entfernt wurde
  • daraufhin litt er unter einer starken anterograden Amnesie->arbeits und Prozedurales Gedächtnis aktiv
  • konnte keine neuen Ereignisse mehr in seinem Langzeitgedächtnis speichern
59
Q

Was sind Place cells und wo hat man solche Zellen beschrieben?

A
  • Neuronen im Hippocampus, die feuern wenn sich ein Tier an einem bestimmten Ort innerhalb eines Raums befindet
  • Place Zellen bilden eine kognitive Karte
  • John O keefe bei Ratten->nachdem Ratten mit hippocampalen Läsionen sehr schlechte orientierung zeigten
60
Q

Wie unterscheiden sich Tastsinn und die Koerpersinne (Schmerz, Hitze,etc)?

A
  • Körpersinne subjektiv wahrgenommen
  • Tastsinn objektiv
61
Q

Welche Befunde lassen eine Plastizität kortikaler Karten im adulten Saeuger erkennen?

A
  • aktivitätsabhängige Änderung der Größe, Konnektivität oder Aktivierungsmuster von neuronalen Netzen beschreibt:
  • Starkes Training(z.B. Klavier) führt zu anatomischen Veränderungen im Gehirn
  • Syndaktilie->zwei Finger vernäht->Grenzen verschwimmen im Gehirn
62
Q

Wie geschieht die Fourier-Transformation durch die Cochlea?

A
  • Endolymphe Wanderwellen(druckwellen) bringt Basilarmembran zum virbrieren
  • mechanische Eigenschaften der Basillarmembran-> nahe dem ovalen Fenster(proximal) schmal und steif und distal breit und lommelig
  • proximale Basilarrmebran schwingt bevorzugt mit hohen Frequenzen und distal mit niedrigen
  • >dadurch werden unterschiedliche Haarzellen angeregt->Ortsprinzip
63
Q
  • Wo sitzen die fuer den Hoervorgang primär verantwortlichen Kanäle und wie werden sie geöffnet?
A
  • sitzen auf Stereozilien der Haarzellen
  • werden durch tiplinks->molekulare Federn
  • beim Umstülpen spannt Feder und Kanal öffnet->Entspannung er schließt
64
Q

Was ist der einzig licht-abhaengige Schritt der Sehkaskade?

A

-lichtabhängige Retinal-isomerisierung von 11cis-Retinal zu all-trans-Retinal

65
Q

Wie wird die Phototransduktion terminiert?

A
  • Rhodopsin wird phosphoryliert und Arrestin bindet und desaktiviert Rhodopsin
  • Transducin spaltet nach Zeit GTP zu GDP und wird wieder inaktiv
  • Phosphodieseterase wird inaktiv und cGMP wird nicht mehr gespalten->kann Kanäle wieder Offen halten ->Dunkelstrom
66
Q

Welche Zellen zeigen Mechanosensitivität?

A
  • Haarsinneszellen
  • Mechanorezeptoren
  • Thermorezeptoren
67
Q

Welche Schwierigkeiten treten bei der Analyse mechanosensitiver Kanäle auf?

A
  • kaum Pharmazeutika oder Toxine, die auf diese Kanäle wirken
  • durch Patchclamp bereits mechanisch gereizt
  • Strukturen wie z.B. tiplinks sind schwer zu untersuchen
68
Q

Nennen Sie gentechnische Methoden der Zellstimulation

A
  • Channelrhodopsin->ionotroper Photorzeptor(lichtabhängger Ionenkanal)
  • durch Anregung mit Licht öffnet sich dieser Kanal
69
Q

Läsionseffekte im somatosensorischen System?

A

Periphäre Läsionen: Phatomglieder

Verneinung der Schädigung

Störungen der Körperzugehörigkeit

-

70
Q

Wo liegt der primäre somatosensorische Kortex des Menschen und wie ist er strukturiert?

A
  • befindet sich im Parietallappen des Cortex->haptische Wahrnehmung
  • gesamte körperoberfläche ist auf Cortex kartiert
  • Körperegionen mit hohen Anteil an Mechanorezeptoren übergroß repräsentiert
71
Q
A

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