Brainscape's Knowledge GenomeTM

Browse over 1 million classes created by top students, professors, publishers, and experts.


See full index

Zoologie > VL 1 - Lichtsinnesorgane (I) (Bilder) > Flashcards

VL 1 - Lichtsinnesorgane (I) (Bilder) Flashcards

1
Q

Was soll ein Lichtsinnesorgan leisten und was sind die Probleme dabei ?

A
  1. Lichtquanten absorbieren

Problem: Empfindlichkeit des Sensors - einzelne Quanten sehr energiearm

  1. bei verschiedenen Helligkeiten funktionieren

Problem: riesiger Intensitätsbereich

  1. Licht auch verschiedenen Richtungen unterscheiden -> Objekterkennung

Problem: räumliches Auflösungsvermögen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Was ist das Grundprinzip der Reizcodierung in Sinneszellen ?

A

im Transduktionsprozess wird Reizenergie benutzt, um elektrische Signale des Nervensystems auszulösen

Bild 1

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Welche Rezeptortypen gibt es und wie sind diese unterteilt ?

A

Bild 2

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Wie wird das Problem, dass die Reizenergie im Allgemeinen viel geringer ist als die die für elektrische Signale benötigte Energie gelöst ?

A

Der Sinnesreiz ist nur der Auslöser (Trigger)

  • Energie für elektrisches Signal der Sinneszelle wird vom Zellstoffwechsel zur Verfügung gestellt werden
  • -Sinneszellen müssen effektive Verstärkungsmechanismen enthalten*
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Was ist der allgemeine Trend zur Aufnahme von Reizenergien?

A

Trend zur Aufnahme extrem kleiner Reizenergien, bis an die Grenze des Physikalisch Möglichen: Reaktion auf einzelne Lichtquanten, einzelne Duftmoleküle, winzige Bewegungen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Was sind die 4 Grundeigenschaften von Sinneszellen?

A
  1. Rezeptorzellen sind immer Filter und registrieren nur einen Ausschnitt des verfügbaren Energiespektrums. Damit begrenzen sie auch die “Erlebnis-Welt” (Selektivität)
  2. Rezeptorzellen sind immer Verstärker, die Reizenergie wirkt nur als Auslöser
  3. Rezeptorzellen sind Wandler: die spezifische Reizmodalität wird im Transduktionsprozess in ein elektrochemisches Potenzial, den Code des NS umcodiert
  4. Rezeptorzellen sind Encoder: Codierung der Reizintensität erflogt über die Impulsfrequenz, Codierung der Reizqualität über die Nervenbahn
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Wie wird eine hohe Lichtempfindlichkeit erreicht ?

A
  • Rezeptormolekül, welches auf einzelne Lichtquanten reagiert : Rhodopsin
  • viel Rhodopsin in Sinneszelle packen
  • Sinneszelen müssen sehr effektive & präzise Verstärkungsmechanismen enthalten
  1. Dichteste Packung der Membranstapel (discs) in stäbchen
  2. Viel Sehpigment pro disc
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Wie sind Stäbchen und Zapfen der Wirbeltierretina aufgebaut ?

A
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Was ist entscheident für das Erkennen von Gegenständen ?

A

Für das Erkennen von Gegenständen sind die Reflexions-Eigenschaften entscheident: Weiß reflektiert viel, Schwarz kleinen Bruchteil der eingestrahlten Quanten

feine Helligkeitsunterschiede bei geringen Lichstmengen sind nicht auflösbar

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Was ist Rhodopsin und wie ist es aufgebaut ?

A

Rhodopsin, das Sehpigment der Stäbchen (Sehpurpur) besteht aus einem Protein (Opsin) und Retinal

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

In welchen Schritten verläuft die “Sehkaskade” ?

A
  1. Durch Licht-aktiviertes Rhodopsin (in disc Membran) verändert seine Struktur
  2. kann dann an G-Protein (Transducin) binden, dadurch wird Transducin aktiviert
  3. Transducin dickt an die Phosphodiesterase an, wodurch diese aktiviert wird
  4. Aktivierte Phosphodiesterase spaltet cGMP
  5. Abnahme von cGMP führt zu Schließen der Na-Kanäle
  6. Hyperpolarisation der Rezeptorzelle (bei Wirbeltieren)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Wie reagiert eine Zehzelle auf Licht

A

Reagiert anders als erwartet:

  • im Dunkeln wird die Zellmembran durch anhaltenden Na+-einstrom depolarisiert
  • bei Beleuchtung wird dieser “Dunkelstrom” unterdrückt
  • Zelle reagiert mit einer Absenkung des Membranpotenzials (Hemmung) : Hyperpolarisation
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Was bewirkt cGMP im Körper ?

A

cGMP bindet an Natrium-Kanäle in der Rezeptormembran und hält diese dadurch offen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Welche Photorezeptoren haben Insekten und Wirbeltiere ?

A

Insekten : rhabdomärer Photorezeptor

Wirbeltiere : ciliärer Photorezeptor

Bild 3

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Was macht einen rhabdomären Photorezeptor aus ?

A

Das Rhodopsin in den Photorezeptoren von Insekten befindet sich in Mikrovili, die ein Rhabdom bilden

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Was ist der unterschied von den Rezeptorpotenzialen bei Wirbeltieren und Insekten ?

A

Bild 4

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Wie funktioniert die Pigmentregeneration bei Wirbeltieren ?

A

Rhodopsin zerfällt: Zerfallsprodukte absorbieren vor allem im ganz kurzwelligen Bereich (UV)

bild 5

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Wie funktioniert die Pigmentregeneration bei Insekten ?

A

Insekten-Rhodopsine zerfallen nicht, sie werden durch andere Wellenlängen wieder re-isomerisiert

Insekten können wegen der Photo-Reisomerisierung nicht geblendet werden

19
Q

Wird vermutet, dass Sinneszellen und Photopigmente ein- oder zweimal evolutionär entstanden sind ?

A

Sinneszellen wohl 2 mal unabhängig entstanden

Photopigmente: Rhodopsin wahrscheinlich sehr frühe “Erfindung”

20
Q

Was ist das “grundlegende Dilemma” bei Becheraugen bei den Anforderungen ans scharfe Sehen ?

A

Große Öffnung -> viel Licht, schlechtes Auflösungsvermögen

kleine Öffnung -> näher beieinander liegende Objekte unterscheidbar, Lichtmenge problematisch

hohe Lichtempfindlichkeit & hohe Sehschärfe sind einander widersprechende Anforderungen

bild 6

21
Q

Was ist die Lösung um dem Problem des Sehens entgegenzuwirken ?

A

die Linse: Struktur mit höherem Brechungsindex

bild 7

22
Q

Was wurde evolutionär zur erhöhten aufnahme von Licht im Auge “erfunden” ?

A

größere Photorezeptoren für mehr Licht -> nah beieinander liegende Punkte können nicht mehr aufgelöst werden

günstig: große Augen

große Linse verbessert Quantenfang un in die Retina können viele schmale Rezeptoren dicht gepackt werden

23
Q

Was ist das Problem bei Lichtempfindlichkeit und Auflösungsvermögen ?

A

Durch gegensätliche Anforderung für die beiden Eigenschaftem können Lichtempfindlichkeit und Auflösungsvermögen nicht gleichzeitig optimiert werden

24
Q

Welche Verbesserungsmöglichkeiten gibt es bei Augen die wenig Licht zu Verfügung haben ?

A
  • große Augen (große Linsen)
  • empfindliche Rezeptoren (Stäbchen reagieren einzelne Lichtquanten)
  • räumliche Summation (Stäbchen -> geringe Auflösung)
  • zeitliche Summation (Achting schnelle Ergebnisse)
25
Q

Wie kann hohe absolute Empfindlichkeit erreicht werden ?

A

Steigerung durch längere Summationszeit

zeitliches Auflösungsvermögen sinkt : schnelle Bewegungen werden übersehen

26
Q

Warum entstehen, wenn dem Organismus viel Licht zur Verfügung steht, keine dünneren Rezeptoren ?

A

Beugungsscheibchen: punktförmige Lichtquelle wird nicht exakt, sondern als Scheibe abgebildet -> begrenzen Rezeptordurchmesser

27
Q

Was sind wichtige Fazide zum Merken bezüglich der Anforderung an Augen ?

A
  • verschiedene Zwänge aus Physik beeinflussen die Konstruktion von Augen
  • hohe absolute Empfindlichkeit & hohe Sehschärfe: widersprechende Anforderungen -> nicht beides gleichzeitig erfüllbar
28
Q

Wie wird die gute Unterscheidung von unterschiedlichen Helligkeiten bewerkstelligt ?

A

möglicher Ausweg : Bereichsaufteilung durch Spezialisierung in zwei Sehsysteme

  • Stäbchen für niedrige Lichtintensitäten
  • Zapfen für hohe Intensität, hohe Sehstärke (und Farbensehen)
29
Q

Wofür ist gutes räumliches Auflösungsvermögen wichtig ?

A

für die Objektdetektion

30
Q

Was ist das Besondere bei der Fovea und die Probleme ?

A

Spezialisierung auf verschiedene Aufgaben & Intensitätsbereiche

  • Abtasten der Umgebung mit Blicksprüngen
  • Probleme:
  1. Stabilität der Umwelt
  2. Zusammenfügen zu einem einheitlichen Bild
31
Q

Was ist das Problem beim Empfindlichkeitsbereich und der Intensitätsunterscheidung und dessen ‘Lösung’?

A
  • Rezeptoren reagieren über sehr große Intensitätsbereiche (> 107)

Problem : Wie sind trotzdem feine Unterschiede wahrnehmbar ?

  • durch Adaption
32
Q

Was bedeutet Adaption bei Sehen ?

A

Adaption bedeutet nicht Bleichung:

Adaption verändertden Verstärkungsfaktor der intrazellulären Enzymkaskade. Bei grüner Kurve müssen mehr Lichtquanten absorbiert werden, um die gleiche Zahl von Ionenkanäle zu schließen wie vor dem Adaptionsprozess.

Bild 1

33
Q

Was sind logharithmische Kennlinien ?

A

Eine logharithmische Kennlinie bewertet Intensitätserhältnisse:

  • genau die relevante Objekteigenschaft : die Reflexionskoeffizienten
34
Q

Was für Probleme gibt es bei der Adaption und die alternative Möglichkeit ?

A

Verlust an Informationen über absolute Reizintensität

  • tolerierbar, da absolute Intensitäten i.a. nicht so wichtig sind. Für die Objekterkennung sind Kontraste , d.h. relative Reflexionswerte wichtig

Alternative Möglichkeit:

  • Gestaffelte Empfindlichkeitsbereiche von Rezeptoren

( Probleme mit dem räumlichen Auflösungsvermögen)

35
Q

Welche 2 großen Klassen von Augentypen gibt es ?

A

Einzellinsen - Komplexaugen

36
Q

Was sind die Vorstufen von Einzellinsenaugen ?

A

Gruben-, Becher-, und Lochkamera-Augen

37
Q

Was ist der Grundaufbau von Komplexaugen (Appositionsauge) und welche Tiere besitzen diese Art von Augen ?

A

Insekten

Der Mikrovilli-Saum mehrer Photorezeptoren in einem Ommatidium bildet das Rhabdom, welches ads Sehbigment enthält und als Lichtleiterstruktur die optimale Quantenausbeute ermöglicht

jedes Ommatidium entspricht einem Bildpunkt (Pixel)

38
Q

Welche 3 Typen von Komplexaugen gibt es und welche Tierarten besitzen welchen Typ ?

A

Appositionsaugen (a) , Superpositionsaugen (b,c)

  • b) Insekten (Refraktionstyp)
  • c) Krebse (Spiegeloptik)

Bild 2

39
Q

Was kann man über die Lichtempfindlichkeit bezüglich Komplex- und Einzellinsenaugen sagen ?

A

Die Lichtempfindlichkeit von Komplexaugen ist nicht unbedingt schlechter als von Einzellinstenaugen (Superpositionsaugen) aber generell schon.

Superpositionsaugen von Insekten: Erhöhung der Lichtausbeute nahezu ohne Verlust an Sehschärfe

40
Q

Was sind die Vor- und Nachteile von Komplexaugen ?

A

Contra:

Komplexaugen haben eine viel schlechtere Sehschärfe

Pro:

Insekten-Photorezeptoren sind schneller, zeitliches Auflösungsvermögen ist höher als bei Wirbeltieren

41
Q

Was sind die wesentlichen Unterschiede zwischen Einzellinsen- und Komplexaugen ?

A
  • Rundumsicht
  • räumliches Auflösungsvermögen
  • Abbildung aufrecht oder verkehrt herum
  • Geschwindigkeit & zeitliches Auflösungsvermögen
  • Lichtempfindlichkeit nicht notwendig schlechter (Superpositionsaugen)
42
Q

Was sind die zwei begrenzenden Faktoren für die Geschwindigkeit von Photorezeptoren - und damit für zeitliches AUflösungsvermögen ?

A

1. Transduktionskaskade

2. Zeitkonstanten der Zellmembran

43
Q

Erläutern sie wie die Zeitkonstanten der Zellmembran die Geschwindigkeit von Photorezeptoren beeinflussen ?

A
  • Photorezeptoren sind eng gepackte Membranstapel oder Mikrovili, dicht gepackt mit Rhodopsin
  • Große Membranfläche erhöht elektrische Kapazität C -> Zeitkonstante der elektrischen Antwort
44
Q

Was ist das Problem von Photorezeptoren ?

A
  • viel Membran für Sehpigment benötigt
  • große Kapazität der Membran macht Potenzialänderungen in den Zellen langsam

Zoologie (7 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2024 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions