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Biologie – Mitschrift – 07.06.05<br />
Appetenzphase (1.): ungerichtetes Verhalten für <strong>de</strong>n motorischen und sensorischen Bereich<br />
Appetenzphase (2.): gerichtetes Verhalten, bez. auf die Beute für <strong>de</strong>n motorischen und sensorischen Bereich<br />
Schlüsselreize: Reiz o<strong>de</strong>r Reizkombination, <strong>de</strong>r durch <strong>de</strong>n AAM eine Instinkthaltung (vererbte Endhandlung) auslöst.<br />
Schema einer Instinkthaltung lernen<br />
Beschreibung <strong>de</strong>r Graugans:<br />
1. Handlungsbereitschaft<br />
2. Appetenzverhalten: sich umblicken, umdrehen (sensorisch, motorisch)<br />
� Sensorische Wahrnehmung: Ei außerhalb <strong>de</strong>s Nestes<br />
� AAM<br />
3. Taxis: flexible Ausrichtung und Ausbalancierung auf das Ei gerichtet<br />
4. Endkoordinierte Endhandlung: Zurückrollen <strong>de</strong>s Ei´s in das Nest<br />
Es kommt zu 2 Bewegungen:<br />
1. Die Rückholbewegung <strong>de</strong>s Halses = Erbkoordinierte Endhandlung (angeboren), da diese Handlung auch bis zum En<strong>de</strong> ausgeführt wird,<br />
wenn man <strong>de</strong>r Gans das Ei während <strong>de</strong>r Rückholbewegung wegnimmt.<br />
Definitorisches Problem: Eine Erbkoordinierte Endhandlung ist ein starrer Ablauf einer angeborenen Handlung aufgrund eines<br />
Auslösers<br />
2. Balancierbewegung: wird bei <strong>de</strong>r Wegnahme <strong>de</strong>s Ei´s nicht mehr ausgeführt<br />
� flexible Orientierungsbewegung ( auch angeborene Verhaltensweise ! )<br />
� Instinkte sind nicht unabhängig von äußeren Einflüssen!<br />
2.5 Untersuchung von Schlüsselreizen durch Attrappenversuche<br />
S. 254 Natura zur Bearbeitung <strong>de</strong>r Zuordnungsaufgabe nutzen<br />
2.6 Komplexe Schlüsselreizkombinationen (angeborenes Verhalten beim Menschen)<br />
1. Das Kindchen – Schema:<br />
• Körper – und Gesichtsproportionen wer<strong>de</strong>n als niedlich empfun<strong>de</strong>n (angeborene Verhaltensweise beschrieben von Konrad Lorenz<br />
1943)<br />
• Die Kombination von Körpermerkmalen, die für Kleinkin<strong>de</strong>r typisch sind, nennt man Kindchen – Schema:<br />
- großer, run<strong>de</strong>r Kopf<br />
- Große Augen<br />
- Dicke Backen<br />
- Vorgewölbte Stirn<br />
- Gewölbter Hinterkopf<br />
- Kindlicher Kopf im Verhältnis zum Erwachsenen fast doppelt so groß<br />
Diese Merkmale wirken entwe<strong>de</strong>r gemeinsam, o<strong>de</strong>r allein als Schlüsselreiz, die über ein AAM Brutpflege beim Menschen auslöst.<br />
Referent: Michael Couck<br />
Bezugskurs: 213 Politik<br />
Tutor: Herr Krisam<br />
Halbjahr: <strong>12</strong> / 2
Themen <strong>de</strong>r Arbeit<br />
- Reflexbogen: Quadrizeps<strong>de</strong>hnungsreflex<br />
- Bau einer markhaltigen Nervenzelle<br />
Biologie – Mitschrift – 01.03.05<br />
- Spannung bei einem Ruhepotenzial feststellbar: ca. 70-80 mV<br />
� Diffundierung <strong>de</strong>r K + -Ionen von innen nach außen<br />
� Weitere Diffundierung wird durch negative Spannung im Inneren gestoppt<br />
- Membran eines Neurons reagiert auf elektrische Reize o<strong>de</strong>r chemische Reizung<br />
� Am Axon reagieren die Na + -Poren auf elektrische Reizung<br />
� Am Zellkörper und in <strong>de</strong>n Dentriten reagieren die Na + -Poren auf chemische Reize<br />
- Nervenzelle wird an einer Synapse gereizt:<br />
Verlauf <strong>de</strong>r Informationsübertragung:<br />
1.) Übertragung <strong>de</strong>s Aktionspotenzials auf eine an<strong>de</strong>re Synapse<br />
2.) Ca + -Poren wer<strong>de</strong>n geöffnet durch die elektrische Reizung<br />
3.) Neuro-Transmitter wer<strong>de</strong>n in <strong>de</strong>n synaptischen Spalt freigegeben (Acetyl-Cholin)<br />
4.) Na + wan<strong>de</strong>rt aus <strong>de</strong>m synaptischen Spalt durch die Membran, wenn das Acetyl-Cholin sich an einem<br />
entsprechen<strong>de</strong>n Akzeptor angelagert hat<br />
5.) Das diffundierte Na + ruft ein Generatorpotential hervor<br />
� geringer als das Ruhepotential<br />
6.) Generatorpotentiale summieren sich<br />
� elektrische Reizung genügt um am Axonhügel anzugelangen und <strong>de</strong>n Schwellenwert von -50 mV zu<br />
erreichen<br />
- Alles o<strong>de</strong>r Nichts – Regel: bei einer großen Reizung (z.B.80 mV)<br />
� Schwellenwert überschritten<br />
� Anstieg auf +30 mV<br />
� Erst beim Überschreiten <strong>de</strong>s Schwellenwerts entsteht ein Aktionspotential durch das einströmen von Na+-<br />
Ionen<br />
- Aktionspotential wird an einem Axon vorbeigeleitet<br />
2. Möglichkeiten<br />
1.) Kontinuierliche Erregungsleitung<br />
2.) Saltatorische Erregungsleitung<br />
1. siehe Heft<br />
2. siehe Heft<br />
- Synapsengifte:<br />
1. Curare:<br />
2. E605<br />
3. Atropin<br />
1. blockiert das aktive Zentrum <strong>de</strong>s Acetat-Cholin-Akzeptors<br />
� Na + -Fluss blockiert<br />
� Reversibel, kompetitive Hemmung (Hemmung durch besetzen <strong>de</strong>r Akzeptorstelle)<br />
� Erstickungstod, sofern die Atemmuskulatur gelähmt wird<br />
� Muskeln können nicht mehr kontrahieren<br />
2. Acetyl-Cholin wird nicht mehr gespalten und unwirksam gemacht<br />
� Abbauen<strong>de</strong>s Enzym wird blockiert<br />
� Na + wird ständig freigesetzt<br />
� Extrem großes Generatorpotential entsteht<br />
� Information wird nicht korrekt übertragen / verzerrt / übermäßig übermittelt<br />
� Skelettmuskulatur verkrampft<br />
� Erstickungstod durch Verkrampfung <strong>de</strong>r Atmungsmuskulatur<br />
Bei Vergiftung und Überreizung mit E605<br />
� Einsatz von Atropin als Hemmstoff<br />
Anhang<br />
Curare<br />
Curare stellt eine Sammelbezeichnung verschie<strong>de</strong>ner Gifte dar, die von <strong>de</strong>n Indios Ecuadors als Pfeilgift genutzt<br />
wer<strong>de</strong>n, um Tiere zu jagen. Hergestellt wird Curare aus eingedickten Extrakten von Rin<strong>de</strong>n und evtl. auch Blättern<br />
verschie<strong>de</strong>ner südamerikanischer Lianenarten. Dabei wer<strong>de</strong>n die Curare-Arten aufgrund <strong>de</strong>r Hauptkomponenten <strong>de</strong>r<br />
Gifte in Tubocurare und Calebassencurare aufgeteilt.<br />
Tubocurare wird aus <strong>de</strong>r Rin<strong>de</strong> <strong>de</strong>r Art Chodo<strong>de</strong>ndron tomentosum sowie verschie<strong>de</strong>ner Menisspermaceen
gewonnen. Die Hauptkomponente ist das Tubocurarin, welches auch in <strong>de</strong>r Chirurgie verwen<strong>de</strong>t wird.<br />
Calebassencurare wird aus Strychnos-Arten gewonnen und enthält verschie<strong>de</strong>ne Strychnosalkaloi<strong>de</strong> wie das<br />
Alloferin o<strong>de</strong>r das Toxiferin.<br />
Wirkung von Curare<br />
Curare ist ein so genannter kompetitiver Blocker <strong>de</strong>s Acetylcholin-Rezeptors. Das heißt, es besetzt die<br />
Bindungsstellen für Acetylcholin, ohne <strong>de</strong>n Rezeptor zu aktivieren. Eine Aktivierung durch <strong>de</strong>n eigentlichen Agonisten<br />
<strong>de</strong>s Rezeptors, das Acetylcholin kann somit nicht mehr stattfin<strong>de</strong>n. Acetylcholin ist <strong>de</strong>r Transmitter an <strong>de</strong>r<br />
neuromuskulären Endplatte, <strong>de</strong>r Synapse zwischen motorischen Nerven und Muskel. Deswegen bewirkt Curare<br />
Muskellähmungen. Zum To<strong>de</strong> führt letzten En<strong>de</strong>s Atemstillstand durch Lähmung <strong>de</strong>r Atemmuskulatur. Das zentrale<br />
Nervensystem bleibt weitgehend intakt. In <strong>de</strong>r Chirurgie wird Curare als Muskelrelaxans eingesetzt. Es ersetzt keine<br />
Narkose, da <strong>de</strong>r Patient bei Bewußtsein bleibt.<br />
Das Gift zeigt keine Wirkung, wenn es gegessen wird, aus diesem Grun<strong>de</strong> können Tiere, die durch Curare getötet<br />
wur<strong>de</strong>n, gefahrlos verzehrt wer<strong>de</strong>n.<br />
Referent: Michael Couck<br />
Bezugskurs: 113 Politik<br />
Tutor: Herr Krisam<br />
Halbjahr: <strong>12</strong> / 1
- Umschaltstelle innerhalb <strong>de</strong>s Rückenmarks<br />
Biologie – Mitschrift – 02.03.05<br />
� sensorisches Aktionspotential wird auf motorische Nervenbahn umgeschaltet<br />
- S. 216: Abb. 2: Reizaffektor fehlt: Muskelspin<strong>de</strong>l<br />
- Sensorisches Neuron: hintere Wurzel: Liegt am Spinalganglion am Rückenmark<br />
- bei <strong>de</strong>r Dehnung <strong>de</strong>s Quadrizeps wird <strong>de</strong>r Bizeps auch ge<strong>de</strong>hnt<br />
� Der selbe Verlauf wie am Anfang<br />
� Der Gegenreflex muss gehemmt wer<strong>de</strong>n<br />
- Hyperpolarisation löscht das ankommen<strong>de</strong> Aktionspotential<br />
- Bewirkt durch einströmen<strong>de</strong>s Kalium o<strong>de</strong>r ausströmen<strong>de</strong>s Natrium<br />
Einzufügen: Zeichnung: Synapse (EPSP / IPSP)<br />
- hemmen<strong>de</strong> Synapse<br />
� IPSP<br />
� Inhibitorisches postsynaptisches Potential<br />
- för<strong>de</strong>rn<strong>de</strong> Synapse<br />
� EPSP<br />
� Exzitatorische postsynaptisches Potential<br />
- Einsatzgebiete für Hemmen<strong>de</strong> Synapsen:<br />
1.) Steuerung <strong>de</strong>s Herzschlags<br />
2.) Schmerzunterdrückung<br />
3.) Filterung von Sinneseindrücken<br />
- Strickleiternervensystem bei Insekten:<br />
• Bauchmark statt Rückenmark wie beim Menschen<br />
• Herz liegt statt<strong>de</strong>ssen im Rücken<br />
• Taster <strong>de</strong>r Mundwerkzeuge nehmen Reize auf Verarbeitung durch das 3-teilige Ganglion<br />
� selbst ohne Gehirn, kann das Tier über das Bauchmark Impulse aussen<strong>de</strong>n<br />
• bei Wirbeltieren in <strong>de</strong>r Wirbelsäule<br />
• Rückenmark verläuft im Rückenmarkskanal<br />
• Zwischen je<strong>de</strong>m Wirbel ist Platz für die Spinalnerven<br />
• Bandscheiben nutzen sich ab<br />
- Wirbelsäure:<br />
• bei Durchtrennung <strong>de</strong>r hinteren Wurzel: Reflexbogen ist unterbrochen<br />
� Reflexe fallen aus<br />
� Das Gehirn kann noch schalten<br />
• bei Totaler Durchtrennung: Je<strong>de</strong> Erregung unterhalb <strong>de</strong>r Verletzung kann nicht weitergeleitet wer<strong>de</strong>n<br />
� sensorische Informationen und Informationen <strong>de</strong>r Zentrale können nicht weitergeleitet bzw. gesen<strong>de</strong>t wer<strong>de</strong>n<br />
� Querschnittslähmung<br />
Thema: Rückenmark<br />
• weiße und graue Substanz
- weiße Substanz: auf –und absteigen<strong>de</strong> Bahnen (Neurite mit Schwann´schen Zellen)<br />
- graue Substanz: Zellkörper-Synapsen-Umschaltung<br />
- vor<strong>de</strong>re Wurzel + hintere Wurzel: Spinalganglion, sensorische Erregung => Spinalnerv<br />
- Funktionen:<br />
• Leitungsbahnen von sensorischen Erregungen zum Gehirn<br />
• Leitungsbahnen von motorischen Erregungen zu Organen<br />
• Sämtliche Reflexzentren für alle Organe<br />
Einzufügen: Zeichnung Entstehung <strong>de</strong>s Gehirns<br />
Funktionen <strong>de</strong>r Hirnareale:<br />
• Nachhirn:<br />
- Durchgangsstation vom Rückenmark zum Gehirn<br />
- Sitz von Automatiezentren<br />
- Sitz von Reflexzentren wie: Husten, Schlucken, Erbrechen, Niesen, Speichelfluss, Tränen, e.t.c.<br />
• Kleinhirn<br />
- Sitz <strong>de</strong>s Gleichgewichtssinns: Informationen aus <strong>de</strong>m Innenohr und Trommelfell und <strong>de</strong>n Muskelspin<strong>de</strong>ln zur Erhaltung <strong>de</strong>s Gleichgewichts<br />
- Feinkoordination von Bewegungen (für je<strong>de</strong> Bewegung ist ein Programm / Muster abgespeichert)<br />
Anhang: Nervensystem / Rückemark<br />
NERVENSYSTEM (NS):<br />
a) zentrales NS: besteht aus <strong>de</strong>m Gehirn und Rückenmark, die geschützt im Schä<strong>de</strong>l, bzw. Rückenmarkskanal liegen<br />
b) peripheres NS<br />
1) animales NS<br />
2) vegetatives (autonomer) NS<br />
a) Zentrales NS:<br />
Großhirn:<br />
- 2 Hemisphären mit je 4 Lappen<br />
Stirnlappen: Motivation und Antrieb<br />
Schläfenlappen: Sprachzentrum, akustische Signale<br />
Scheitellappen: Hautsignale<br />
Das Gehirn<br />
a) Großhirn<br />
b) Zwischenhirn<br />
c) Balken<br />
d) Thalamus, Hypothalamus (Hormone)<br />
e) Mittelhirn<br />
f) Hypophyse (Hormone)<br />
g) Kleinhirn<br />
h) Brücke(Pons)<br />
i) Verlängertes Mark(Medulla oblongata)<br />
J) 4. Ventrikel<br />
k) 3. Ventrikel<br />
l) Äquadukt
- Hemisphären durch Balken verbun<strong>de</strong>n<br />
- Hirnrin<strong>de</strong> be<strong>de</strong>ckt die <strong>gesamt</strong>e Oberfläche, enthällt graue Substanz (Nervenzellen mit Kern), weiße Substanz im inneren <strong>de</strong>s Hirn (markhaltige Nervenfasern)<br />
- Rin<strong>de</strong>nfel<strong>de</strong>r: Fel<strong>de</strong>r mit Gebieten ähnlicher Funktion<br />
o Primär motor. Rin<strong>de</strong>nfeld: sen<strong>de</strong>t Info´s an Muskeln<br />
o Primär sensor. Rin<strong>de</strong>nfeld: Sensibilität<br />
o Sekundär motor. Und sensor. Rin<strong>de</strong>nfeld<br />
o Weitere: Sehzentrum, Hörzentrum, Sprachzentrum<br />
- Basalganglien: Kerngebiete die zum extrapyramidalen-motorischen System gehören: Steuern Muskelbewegungen und Tonus<br />
- Beinhaltet höhere Funktionen<br />
Zwischenhirn:<br />
- Thalamus: Filterung von Informationen, Hormone (??nicht im Skript?)<br />
- Hypothalamus: Regulation endokriner und vegetativer Funktionen<br />
- Verbun<strong>de</strong>n mit <strong>de</strong>r Hypophyse (Hirnanhangsdrüse)<br />
- Hypothalamus und Hypophyse sind Bildungsorte von Steuerungshormonen: ACTH,FSH, ADH<br />
Hirnstamm:<br />
- Mittelhirn, Brücke und verlängertes Mark<br />
- Herz/Kreislauf/Atmung, Schlucken, Husten, Brechen<br />
- Wichtigste Leitungsbahnen auf engstem Raum<br />
Kleinhirn:<br />
Koordination von zielgerichteten Bewegungen<br />
Rückenmark:<br />
- Verbindung zwischen <strong>de</strong>n Spinalnerven und <strong>de</strong>m Gehirn<br />
- Enthält die zentral gelegene , wie ein Schmetterling geformte, graue Substanz<br />
- Vor<strong>de</strong>rhörner: motor. Nervenzellen (NZ)<br />
- Hinterhörner: sensible/sensorische NZ<br />
- Seitenhörner: afferente/effenrente NZ<br />
- Mantelförmig um die graue Substanz gelegen ist die Weiße Substanz: auf- und absteigen<strong>de</strong> Bahnen<br />
- Segmente:<br />
o 8 Halssegmente (cervikal)<br />
o <strong>12</strong> Brustsegmente (thorakal)<br />
o 5 Len<strong>de</strong>nsegmente (lumbal)<br />
o 5 Kreuzbeinsegmente (sacral)<br />
o 1-3 Steißbeinsegmente<br />
b) peripheres NS<br />
- aus je<strong>de</strong>m Rückenmarkssegment gehen eine Vor<strong>de</strong>r- und eine Hinterwurzel hervor, die sich rasch zu einem Spinalnerven zusammenlegen -> gleich viele<br />
Spinalnerven wie Rückenmarkssegment<br />
- Rückenmark wächst im Jugendalter langsamer als die Wirbelsäule ? Nervenpaare treten weiter unten immer noch aus, obwohl das Rückenmark weiter oben<br />
liegt ? wichtig bei Lumbalpunktion!)<br />
Sympathikus<br />
Pupillenweite<br />
Herzschlag<br />
Atmung<br />
Parasympathiku<br />
s
Darmbewegung<br />
Eine Liquoruntersuchung<br />
kann Aufschluss über <strong>de</strong>n<br />
Gesundheitszustand von<br />
Gehirn und Rückenmark<br />
liefern.<br />
Das willkürliche<br />
Nervensystem ermöglicht<br />
die kontrollierte Bewegung.<br />
In <strong>de</strong>r grauen Substanz<br />
kann eine direkte<br />
"Umschaltung" für eine<br />
blitzschnelle, reflexartige<br />
Reaktion erfolgen.<br />
Diese Aufgabe wird von drei sehr feinen Membranen, <strong>de</strong>r festen Dura mater, <strong>de</strong>r Spinnwebenhaut (Arachnoi<strong>de</strong>a) und <strong>de</strong>r<br />
weichen Pia mater übernommen. Diese Membranen verhin<strong>de</strong>rn <strong>de</strong>n direkten Kontakt von Gehirn und Rückenmark mit <strong>de</strong>n<br />
Knochen von Schä<strong>de</strong>l und Wirbelsäule. Um bei Bewegungen und Schlägen o<strong>de</strong>r Stößen eine zusätzliche Pufferung zu haben,<br />
wer<strong>de</strong>n Gehirn und Rückenmark zusätzlich durch eine Flüssigkeitsmantel geschützt. Die Hirn- Rückenmarksflüssigkeit, die<br />
Liquor genannt wird, befin<strong>de</strong>t sich in einem Spalt zwischen <strong>de</strong>r Arachnoi<strong>de</strong>a und <strong>de</strong>r Pia mater. Sieht man von außen nach<br />
innen, dann ergeben sich folgen<strong>de</strong> Schichten:<br />
• Schä<strong>de</strong>l / Wirbelkanalknochen<br />
• Dura mater<br />
• Arachnoi<strong>de</strong>a<br />
• Liquor<br />
• Pia mater<br />
• Gehirn / Rückenmark<br />
Der nebenstehen<strong>de</strong> schematische Querschnitt zeigt, wie das Rückenmark zwischen Wirbelbogen und Wirbelkörper<br />
eingebettet liegt. Es wird gepolstert durch <strong>de</strong>n Epiduralraum, <strong>de</strong>r mit feinem Fettgewebe gefüllt ist. Daran schließt sich <strong>de</strong>r mit<br />
Liquor gefüllte Raum zwischen Arachnoi<strong>de</strong>a und Pia mater an. Dieser Raum nennt sich Subarachnoidalraum.<br />
Top<br />
Reflexe<br />
Das willkürliche Nervensystem steuert Bewegungen, die sich ein Mensch vorher überlegt hat. Wenn Sie sich z. B. auf einen<br />
Stuhl setzen wollen, dann gibt Ihr Gehirn Befehle an die entsprechen<strong>de</strong>n Nerven, die die für das Hinsetzen notwendigen<br />
Muskeln aktivieren. Ganz wie Sie es wollen, kann diese Bewegung langsam o<strong>de</strong>r schneller ausgeführt wer<strong>de</strong>n.<br />
Dieser willentliche Bewegungsablauf kann aber in manchen Situationen viel zu langsam sein. Aus diesem Grund verfügt <strong>de</strong>r<br />
Mensch über Reflexe, die z. B. bei Schmerz die notwendige Schutzbewegung ganz schnell ablaufen lassen können. Wie das<br />
funktioniert, zeigt ein Beispiel. Angenommen, Sie streichen mit <strong>de</strong>r Hand über eine schöne Holzfläche und ein Splitter dringt<br />
schmerzhaft in Ihre Haut ein. Es entsteht ein Schmerzreiz, <strong>de</strong>r über die Rezeptoren (Fühler) in <strong>de</strong>r Haut an <strong>de</strong>n Nerv und vom<br />
Nerv bis zum Rückenmark weitergeleitet wird. Und jetzt, wird <strong>de</strong>r Weg abgekürzt. Die Nachricht geht nicht bis ins Gehirn und<br />
wie<strong>de</strong>r zurück. Bei einem Reflex erfolgt im Rückenmark eine Umschaltung direkt in die motorischen Nerven <strong>de</strong>r grauen<br />
Substanz. Die Hand erhält sofort das Signal " zurückziehen".<br />
Diesen Mechanismus nennt man Reflexbogen. Der Nervenimpuls wird nicht an die Großhirnrin<strong>de</strong> weitergeleitet, son<strong>de</strong>rn<br />
springt direkt im Rückenmark um in einen motorischen Impuls.
- kleinstes Kleinhirn:<br />
� Amphibien, Reptilien<br />
- Mittelhirn:<br />
Biologie – Mitschrift – 08.03.05<br />
• Einzelteil: Formatio reticularis: schickt dauernd Aktionspotentiale an das Großhirn<br />
• Augenkoordination<br />
- Zwischenhirn:<br />
• Thalamus: Eingangsstelle für alle sensorischen Signale / Bahnen außer Geruchssinn + umschalten zum Großhirn<br />
� Mit limbischem System: Entstehen von Gefühlen durch Vermischung von Sinneseindrücken mit<br />
Emotionen (Speicherung von Erfahrungen)<br />
� Filterung von Sinneseindrücken<br />
• Hypothalamus mit Hypophyse:<br />
� Steuerung <strong>de</strong>s Sexualtriebs<br />
� Hunger- Durstgefühl<br />
� Temperatur<br />
- Großhirn:<br />
• sensorische Fel<strong>de</strong>r: Aufnahme von Sinneseindrücken => Entstehung von Empfindungen / Informationen<br />
• Asoziationsfel<strong>de</strong>r: Speicherung von Empfindungen / Informationen<br />
• Motorische Fel<strong>de</strong>r: Entstehen von Erregungen, die zu <strong>de</strong>n entsprechen<strong>de</strong>n Muskeln weitergeleitet wer<strong>de</strong>n<br />
Anhang: limbisches System<br />
Großhirnrin<strong>de</strong> und Limbisches System<br />
Man kann grob vereinfachend sagem daß das Großhirn aus<br />
zwei Teilen besteht, die bei<strong>de</strong> von Schmerzfasern versorgt<br />
wer<strong>de</strong>n:<br />
Die Großhirnrin<strong>de</strong> (Neocortex) ist <strong>de</strong>r Teil <strong>de</strong>s Großhirns, in<br />
<strong>de</strong>m bewußte Vorgänge, kognitive Prozesse, planvolles<br />
Han<strong>de</strong>ln, willkürliche Ausführung von Bewegungen etc<br />
verarbeitet wer<strong>de</strong>n. Die Schmerzsignale erreichen die<br />
Großhirnrin<strong>de</strong> durch <strong>de</strong>n Thalamus, <strong>de</strong>n alle sensorischen<br />
Signale auf <strong>de</strong>m Weg zum Bewußtsein passieren müssen.<br />
Die bewußte Wahrnehmung von Schmerz entsteht also in <strong>de</strong>r<br />
Großhirnrin<strong>de</strong>. Wie für die Hautsinne, ist auch für die<br />
Schmerzwahrnehmung vor allem <strong>de</strong>r somatosensorische Cortex<br />
im Gyrus postcentralis zuständig.<br />
Das limbische System ist eine Ansammlung komplizierter<br />
Strukturen in <strong>de</strong>r Mitte <strong>de</strong>s Gehirns, die <strong>de</strong>n Hirnstamm wie ein<br />
Saum (lat.: limbus) umgeben. Schmerzfasern gelangen auch in<br />
das limbische System, wo sie Schmerzinformation mit<br />
unbewußten o<strong>de</strong>r emotionellen Inhalten vermischt wird.<br />
Wichtige Strukturen sind in <strong>de</strong>m Bild rechts farbig dargestellt:<br />
Der Hippocampus spielt eine zentrale Rolle bei <strong>de</strong>r Bildung<br />
und Verarbeitung von Erinnerungen. Der Hypothalamus<br />
kontrolliert u.a. die Hypophyse und damit die Hormonlage <strong>de</strong>s<br />
Körpers. Die Amygdala (Man<strong>de</strong>lkern) ist für die Stabilisierung<br />
<strong>de</strong>r Gemütslage, für Agression und Sozialverhalten die<br />
entschei<strong>de</strong>n<strong>de</strong> Schaltstelle im Gehirn.<br />
Die Projektion von Schmerzfasern in das limbische System<br />
kann als Basis für die unmittelbare Wirkung von Schmerzen auf<br />
das allgemeine Befin<strong>de</strong>n betrachtet wer<strong>de</strong>n (...Schmerz macht<br />
unruhig und traurig...). Umgekehrt hat das limbische System<br />
auch Einfluß auf die Schmerzwahrnehmung und kann die<br />
subjektive Wahrnehmung abschwächen (...<strong>de</strong>r Glückliche fühlt<br />
keinen Schmerz...) o<strong>de</strong>r verstärken (...Hypochon<strong>de</strong>r...).<br />
Referent: Michael Couck<br />
Bezugskurs: 113 Politik<br />
Tutor: Herr Krisam<br />
Halbjahr: <strong>12</strong> / 1
Biologie – Mitschrift – 09.03.05<br />
Ablauf eines akustischen Reizes:<br />
- Än<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>r Luft durch Schallwellen<br />
- Aufnahme durch das Trommelfell<br />
� Aktionspotenziale entstehen und wer<strong>de</strong>n an <strong>de</strong>n Thalamus weitergeleitet<br />
� Emotionale Beimischung im limbischen System<br />
� Weiterleitung zum Großhirn<br />
- Großhirn:<br />
• Aufnahme im akustischen, sensorischen Zentrum<br />
� man hört etwas<br />
• Abruf von gespeicherten AP-Frequenzen aus <strong>de</strong>n Asoziationsfel<strong>de</strong>rn<br />
� Vergleich<br />
• Asoziationsfel<strong>de</strong>rvorgänge:<br />
1.) Entschluss zur Bewegung<br />
2.) Erregung zu <strong>de</strong>n motorischen Fel<strong>de</strong>rn<br />
� Ansteuerung <strong>de</strong>r Muskeln<br />
3.) Rohbefehl an die Muskeln<br />
4.) Zwischenhirn<br />
5.) Positive Rückkopplung vom Zwischenhirn zum Großhirn<br />
� Großhirn schickt einmal einen Impuls aus<br />
� Rückkopplungsschleife wird ausgeführt, solange die Bewegung ausgeführt wer<strong>de</strong>n soll<br />
� Entlastung <strong>de</strong>s Großgehirns<br />
6.) Mittelhirn gibt Meldung an das Kleinhirn<br />
7.) abgespeicherte Programme wer<strong>de</strong>n im Kleinhirn abgerufen<br />
� Kleinhirn greift durch hemmen<strong>de</strong> Bahnen in die Bewegung ein<br />
� Feinkoordination<br />
8.) Abgabe <strong>de</strong>r Kleinhirnprogramme über hemmen<strong>de</strong> Bahnen<br />
9.) Hemmung <strong>de</strong>s Rückkopplungskreises durch Kleinhirnbefehle<br />
10.) Rückenmark: ausgefeilter Befehl an die Muskeln<br />
- Beispiel: Wurf mit einem Basketball Richtung <strong>de</strong>s Gesichts<br />
1.) visueller Reiz<br />
2.) Registrierung durch die Augen<br />
3.) Entstehung von Aktionspotentialen, Weiterleitung an <strong>de</strong>n Thalamus (Zwischenhirn)<br />
� emotionale Beimischung: z.B. Gefahr<br />
4.) Weiteleitung zum Großhirn:<br />
5.) Aufnahme im visuellen, sensorischen Zentrum: Run<strong>de</strong>r orangefarbener Gegenstand kommt schnell auf einen zu<br />
6.) Abruf und Vergleich <strong>de</strong>r gespeicherten Informationen aus <strong>de</strong>n Asoziationsfel<strong>de</strong>rn: Information ist schon vorhan<strong>de</strong>n => Verknüpfung<br />
mit früheren Erfahrungen<br />
� Ball i<strong>de</strong>ntifiziert<br />
7.) Asoziationsvorgänge: Handlungsplan wird entwickelt: Welche Muskeln sollen betätigt wer<strong>de</strong>n?<br />
• Entschluss zur Bewegung: Fangen<br />
• Ansteuerung <strong>de</strong>r Armmuskeln => Erregung zu <strong>de</strong>n motorischen Fel<strong>de</strong>rn, die die Armmuskeln bzw. alle Muskeln die für die<br />
Aktion notwendig sind, steuern<br />
• Rohbefehl an die Muskeln<br />
• Positive Rückkopplung vom Zwischenhirn zum Großhirn<br />
� Großhirn schickt einmal einen Impuls aus<br />
� Rückkopplungsschleife wird ausgeführt, solange die Bewegung ausgeführt wer<strong>de</strong>n soll<br />
� Entlastung <strong>de</strong>s Großgehirns<br />
• Mittelhirn gibt Meldung an das Kleinhirn<br />
• Abgespeicherte Informationen im Kleinhirn wer<strong>de</strong>n abgerufen, sofern vorhan<strong>de</strong>n<br />
� Fangbewegung wird gewählt<br />
� Feinkoordination <strong>de</strong>r Finger bzw. <strong>de</strong>s <strong>gesamt</strong>en Arms<br />
• Abgabe <strong>de</strong>r Kleinhirnprogramme über hemmen<strong>de</strong> Bahnen<br />
• Hemmung <strong>de</strong>s Rückkopplungskreises durch Kleinhirnbefehle<br />
• Rückenmark: ausgefeilter Befehl an die Muskeln <strong>de</strong>r Arme<br />
• Rückmeldung über sensorische Reize an das Gehirn<br />
� Kleinhirn: Feinkoordination wird verbessert<br />
Vegetatives Nervensystem<br />
- Sympathikus: liegt entlang <strong>de</strong>r Wirbelsäure (sog. Grenzstrang) zieht sich zu allen Organen<br />
- Parasympathikus: Ausgänge in Beckenbereich und Stammhirn<br />
� Nervus vagus: kommt vom Nachhirn und geht zu <strong>de</strong>n verschie<strong>de</strong>nsten Organen<br />
� Sympathikus und Parasympathikus sind antagonistische Nerven<br />
Organ Sympathikus Parasympathikus<br />
Auge Pupillen wer<strong>de</strong>n geweitet Pupillen wer<strong>de</strong>n verengt<br />
Aktivierung <strong>de</strong>r<br />
Tränendrüsen<br />
(Flüssigkeitsbedarf <strong>de</strong>s<br />
Auges)<br />
H.A. 09.03.05<br />
Ablauf beschreiben:<br />
Akustischer Reiz: Weckerklingeln<br />
Reaktion: gezielte Bewegung: Wecker ausschalten
Anhang Vegetatives Nervensystem<br />
Vegetatives Nervensystem<br />
Siehe auch unter Stress<br />
Siehe auch unter Angststörungen, Depression, posttraumatischen Belastungsstörungen,<br />
Impressum<br />
Das vegetative Nervensystem ist das System <strong>de</strong>r meist motorischen Neuronen, das Drüsen, glatte Muskeln (innere Organe) und das<br />
Herz mit Information versorgt. Manchmal spricht man auch von autonomem Nervensystem, weil es teilweise ohne die höheren<br />
Zentren <strong>de</strong>r Großhirnrin<strong>de</strong> arbeitet und weil es ohne willentliche Steuerung funktioniert.<br />
Es ist z. B. verantwortlich für: Blutkreislauf, Herztätigkeit und Atmungsfrequenz, Blutdruck und Körpertemperatur Kontrolle <strong>de</strong>r<br />
Magensaftsekretion.<br />
Es arbeitet mit <strong>de</strong>m Hormonsystem zusammen und wird durch <strong>de</strong>n Hypothalamus und <strong>de</strong>n Hirnstamm, hier vor allem die Medulla<br />
oblongata und Teilen <strong>de</strong>r Pons kontrolliert.<br />
Lokalisation vegetativer Regulationszentren im ZNS<br />
Drei verschie<strong>de</strong>ne Ebenen im ZNS : Oberste Ebene Area 4,6,8 + rostrale Anteile <strong>de</strong>s Frontallappens, Ausgangspunkt lokaler o<strong>de</strong>r<br />
allgemeiner vegetativer Mitinnervation, Ergebnisumsetzung psychisch - vegetativer Korrelationen Mittlere Ebene = Limbisches<br />
System Basale Anteile <strong>de</strong>s frontalen und temporalen Cortex, Amygdala kerne, Septale Kerne, Hypothalamus, Teile <strong>de</strong>s<br />
Mesencephalon, Integrative Steuerung <strong>de</strong>r drei Anteile <strong>de</strong>r Verhaltensweise (somatomotorische, vegetative, emotionale Komponente)<br />
speziell : Ergotropes System (hinterer Hypothalamus) : Sympatische Funktionen, Trophotropes System (vor<strong>de</strong>rer Hypothalamus) :<br />
Temperaturhaushalt, Wasserhaushalt, Nahrungshaushalt + Vagusfunktionen Untere Ebene Medulla oblongata, Pons<br />
("multifunktionelles Zentrum"), Reflexzentren für Nahrungsaufnahme, Atmung, Kreislauf, Nahrungsausnahmen. Schutzreflexe <strong>de</strong>s<br />
Atemtraktes. In <strong>de</strong>r Formatio reticularis <strong>de</strong>s unteren Hirnstammsystems gibt es ein "gemeinsames Hirnstammsystem" für die<br />
Regulation vegetativer und somatischer Funktionssysteme. Integration vieler auf diese System einwirken<strong>de</strong>r zentraler und peripherer<br />
Faktoren. Rhythmogenese (Atemzentrum), Sympatikotonus, Vagotonus, Regulation homoisostatischer Regelkreise (Atmung +<br />
Kreislauf), Das periphere vegetative Nervensystem versorgt Eingewei<strong>de</strong>, Herz und Gefäße. Es besteht aus 2 Teilen, <strong>de</strong>m<br />
thorakoloumbalen (sympatischen) und craniosakralen (parasympatischen) System. Erfolgsorgane sind glatte Muskulatur, Drüsen und<br />
Zellen <strong>de</strong>s Nebennierenmarks und an<strong>de</strong>re Gewebe. In <strong>de</strong>r Regel erfolgt die Innervation unwillkürlich.<br />
Die bei<strong>de</strong>n Systeme wirken meist antagonistisch sind aber nicht in allen Erfolgsorganen gleichzeitig<br />
vertreten, wie z.B. die bei <strong>de</strong>n Blutgefäßen fehlen<strong>de</strong>n parasympathische Innervation.<br />
Die Steuerzentrale Hypothalamus Dem Hypothalamus kommt eine wesentliche Funktion für die<br />
Aufrechterhaltung <strong>de</strong>s inneren Milieus (Homöostase) zu. Er reguliert die Schilddrüsenfunktion, das<br />
Wachstum, <strong>de</strong>n Schlaf-Wach-Rhythmus (innere Uhr), <strong>de</strong>n Appetit und die Sättigung, <strong>de</strong>n Sexualtrieb,<br />
Körpertemperatur, <strong>de</strong>n Energiehaushalt und das Körpergewicht ebenso wie <strong>de</strong>n Salz-<br />
Wasserhaushalt. Er gehört zum Zwischenhirn und liegt unterhalb <strong>de</strong>s Thalamus in enger<br />
Nachbarschaft zum 3. Ventrikel. Zellen <strong>de</strong>s Hypothalamus können somit Zustand von Blut und Liquor<br />
messen (Temperatur, Salzgehalt, Hormonkonzentrationen) und über Verschaltungen sowohl auf das<br />
untergeordnete vegetative Nervensystem als auch auf die Ausschüttung verschie<strong>de</strong>ner Hormone<br />
Einfluß nehmen. Beson<strong>de</strong>re Be<strong>de</strong>utung hat das Zusammenspiel von Hypothalamus und<br />
Hirnanhangsdrüse (Hypophyse). Einerseits über die Ausschüttung verschie<strong>de</strong>ner chemischer<br />
Substanzen (Releasinghormone) ins Blut, an<strong>de</strong>rerseits über direkte Nervenverbindungen bestehen<br />
viele Regelmechanismen zwischen bei<strong>de</strong>n Organen, welche einen Großteil <strong>de</strong>r hormonellen<br />
Vorgänge <strong>de</strong>s Körpers steuern. TRH = Thyreotropin-Releasinghormon reguliert die Ausschüttung<br />
<strong>de</strong>r Schilddrüsehormeone T3 und T4 ins Blut. CRH = Corticotropin-Releasinghormon steuert über die Hypophyse zur Ausschüttung<br />
von ACTH (Adrenocorticotropes Hormon) und damit die Produktion von Kortison in <strong>de</strong>r Nebennierenrin<strong>de</strong>. Gn-RH =Gonadotrophes<br />
Releasinghormon steuert in <strong>de</strong>r Hypophyse die Ausschüttung <strong>de</strong>r Sexualhormone FSH und LH. GH-RH = Growth Hormone-<br />
Releasinghormon und GH-IH o<strong>de</strong>r Growth Hormone-Inhibitinghormonregt regen die Ausschüttung von Wachstumshormon an und<br />
hemmen diese. MSH--Releasinghormon steuert die Freisetzung von Melanotropin (MSH) aus <strong>de</strong>m Hypophysenvor<strong>de</strong>rlappen. MSH-IH<br />
hemmt diese Freisetzung. PRL-Releasinghormon und PRL-IH steuern die Ausschüttung von Prolaktin aus <strong>de</strong>m<br />
Hypophyenvor<strong>de</strong>rlappen. Adiuretin (ADH) reguliert <strong>de</strong>n Wasser und Salzhaushalt, Oxytocin die Wehentätigkeit. Der<br />
Hypophysenhinterlappen speichert im Hypothalamus gebil<strong>de</strong>te Hormone (ADH und Oxytocin) und gibt diese in <strong>de</strong>n Blutkerislauf ab,<br />
<strong>de</strong>r Vor<strong>de</strong>rlappen stellt nach Steuerung <strong>de</strong>s Hypothalamus solche Hormone (Prolaktin, Wachstumshormon, MSH, β-Endorphin, GH,<br />
LH, FSH, TSH) her. Der Hypophysenvor<strong>de</strong>rlappen ist damit eine endokrine Drüse die vom Hypothalamus kontrolliert wird, <strong>de</strong>r<br />
Hinterlappen eine direkte Fortsetzung <strong>de</strong>s Nervensystems (bzw. <strong>de</strong>s Hypothalamus). Außer<strong>de</strong>m kann <strong>de</strong>r Hypothalamus unter<br />
an<strong>de</strong>rem über die Formatio reticularis eine übergeordnete Steuerung z.B. von Herz-Kreislauffunktionen oberhalb <strong>de</strong>r Zentren in <strong>de</strong>r<br />
Medulla oblongata ausüben. Bestimmte Zonen <strong>de</strong>s Hypothalamus steuern auch komplexe Verhaltensweisen <strong>de</strong>s Individuums<br />
(Abwehr-, Fluchtverhalten, Nahrungs- und Flüssigkeitsaufnahme, Thermoregulation), wobei sich die Zentren anatomisch nur ungenau<br />
abgrenzen lassen. Der Hypothalamus scheint eine wichtige Rolle bei <strong>de</strong>r Narcolepsie und <strong>de</strong>n Clusterkopfschmerzen zu spielen.<br />
Vielleicht spielt er auch eine große Rolle bei Migräne und Depressionen. Dabei spielt <strong>de</strong>r H. möglicherweise eine entschei<strong>de</strong>n<strong>de</strong> Rolle<br />
als Trigger beim Beginn von Attacken. Sebastiaan Overeem, Jorine A van Vliet , Gert J Lammers, Frans G Zitman , Dick F Swaab,<br />
and Michel D Ferrari. The hypothalamus in episodic brain disor<strong>de</strong>rs, The Lancet Neurology, Volume 1, Number 7, 01 November 2002<br />
Interozeptives System<br />
Bei Menschen und Primaten gibt es eine spezielle Hirnregion, die die alle Aspekte <strong>de</strong>r Homöostase aller physiologischen Zustän<strong>de</strong> in
allen Körpergeweben abbil<strong>de</strong>t. Dieses interozeptive System hat eine autonome motorische Kontrollfunktion. Es kann vom<br />
exterozeptiven System (Hautmechanorezeption und Propriozeption) unterschie<strong>de</strong>n wer<strong>de</strong>n, letzteres steuert die somatische<br />
Motoraktivität. Dieses primäre interozeptives System ist bei Primaten in <strong>de</strong>r dorsalen posterioren Insel und bei Menschen in <strong>de</strong>r<br />
rechten vor<strong>de</strong>ren Insel lokalisiert, es lokalisiert genau die Körperwahrnehmungen von Schmerzen, Temperatur, Juckreiz, Berührung,<br />
muskuläre und Eingewei<strong>de</strong>empfindungen, vasomotorische Aktivität, Hunger, Durst und Lufthunger. Es bil<strong>de</strong>t die Basis für das<br />
subjektive Bild <strong>de</strong>s körperlichen Selbst als Gefühl <strong>de</strong>r Körpereinheit und <strong>de</strong>r Eigenwahrnehmung <strong>de</strong>r Emotionen. AD (Bud)<br />
Craig, Interoception: the sense of the physiological condition of the body, Current Opinion in Neurobiology<br />
Volume 13, Issue 4 , August 2003, Pages 500-505<br />
Transmitter & Blocker Präganglionär Postganglionär<br />
Sympathisches System Acetylcholin Noradrenalin<br />
Karl C. Mayer, Facharzt für Neurologie,<br />
Psychiatrie und Facharzt für<br />
Psychotherapeutische Medizin, Psychoanalyse<br />
Ganglienblocker a +b Blocker<br />
Parasympatisches System Acetylcholin Acethylcholin<br />
Ganglienblocker Atropin<br />
Ausnahmen sind bei sympathischen Erfolgsorganen : Nebennierenmark, Schweißdrüsen, Muskelgefäße<br />
Enge Verbindungen zum Hypothalamus besitzt das Limbische System. Am ein<strong>de</strong>utigsten ist die Rolle <strong>de</strong>s limbischen Systems für<br />
das Gedächtnis, es integriert äußere und innere Einflüsse und bewertet diese emotional. Das limbische System ist eine komplexe<br />
Gruppe von 3 wie eine C konfigurierten Strukturen, die sowohl graue als auch weiße Substanz enthalten. Es liegt tief im Hirn und<br />
enthält Teile aller Hirnlappen. Es hat Verbindungen zu vielen tiefen Kerngebieten und zum Geruchsapparat. Phylogenetisch ist das<br />
limbische System einer <strong>de</strong>r primitiven alten Teile <strong>de</strong>s Gehirns. Die wichtigsten limbischen Zentren sind das ventrale tegmentale Areal<br />
und das zentrale Höhlengrau im ventralen Mittelhirn (Tegmentum <strong>de</strong>s Mesencephalon); <strong>de</strong>r Hypothalamus, das ventrale Pallidum,<br />
Mammillarkörper, anteriore, mediale, intralaminare und Mittellinienkerne <strong>de</strong>s Thalamus im Zwischenhirn (Diencephalon);<br />
orbitofrontaler, inferiorer temporaler, cingulärer, entorhinaler und insulärer Cortex, Amygdala, Septum, ventrales Striatum/Nucleus<br />
accumbens im Endhirn (Telencephalon). Es ist eine heterogene Gruppe von Strukturen rund um das Mittelhirn, die mit <strong>de</strong>m<br />
Geruchssinn, nicht durch <strong>de</strong>n Willen gesteuerten Funktionen, Emotionen und Verhalten verknüpft sind. Man geht davon aus, dass die<br />
therapeutische Wirkung von Antipsychotika durch eine Blocka<strong>de</strong> <strong>de</strong>r Dopaminrezeptoren im limbischen System vermittelt wird. Das<br />
limbische System ist die Zentralstelle <strong>de</strong>s endokrinen, vegetativen und psychischen Regulationssystems. Es verarbeitet Reize aus<br />
<strong>de</strong>m Körperinneren und von außen. Das limbische System steuert das emotionale Verhalten und ist das Zentrum für Gefühle.<br />
Außer<strong>de</strong>m ist es mit an<strong>de</strong>ren Zentren am Gedächtnis beteiligt. Störungen <strong>de</strong>s limbischen Systems führen zu Störungen <strong>de</strong>r<br />
emotionalen Verhaltensweisen und beim Tier zu Störungen <strong>de</strong>s artspezifischen Verhaltens. Bei Epilepsien und Psychosen lassen sich<br />
häufig Störungen <strong>de</strong>s limbischen Systems nachweisen, wobei <strong>de</strong>utliche Verhaltensän<strong>de</strong>rungen (z.B. Wutanfälle, Angstgefühle,<br />
Geruchshalluzinationen usw. auftreten. Begleitet wer<strong>de</strong>n diese von vegetativen Reaktionen wie z.B. Än<strong>de</strong>rungen <strong>de</strong>s Blutdrucks.<br />
Das vegetative Nervensystem besteht aus 2 Bereichen, die antagonistisch wirken: <strong>de</strong>m parasympathischen und sympathischen<br />
Teil (= Parasympathicus und Sympathicus). ns<strong>gesamt</strong> verlaufen alle sympathischen Fasern über <strong>de</strong>n Grenzstrang (Truncus<br />
sympathicus), eine Ganglienkette links und rechts <strong>de</strong>s Rückenmarks. Die parasympathischen Bahnen verlaufen über <strong>de</strong>n 3., 7.,<br />
9.,10. Gehirnnerv (Nervus vagus) und einige am Kreuzbein austreten<strong>de</strong> Nerven. Der Nervus vagus führt zu allen Organen im Brustund<br />
Bauchraum. (siehe Übersicht links) Mit P = Parasympathicus sind die parasympathischen Nerven markiert, mit S = Sympathicus<br />
sind die Bereiche <strong>de</strong>s Sympathicus über <strong>de</strong>n Grenzstrang gekennzeichnet. Das be<strong>de</strong>utet, daß die (meisten) inneren Organe immer<br />
durch 2 motorische Nerven, die sympathischen und parasympathischen Neuronen gesteuert wer<strong>de</strong>n. Dabei wirken bei<strong>de</strong><br />
antagonistisch, z. B. erhöht die sympatische Faser <strong>de</strong>n Herzschlag, während die parasympathische Bahn <strong>de</strong>n Herzschlag erniedrigt.<br />
Die autonome Steuerung <strong>de</strong>r Organe verläuft über 2 Neurone: ein prä- und ein postganglionäres Neuron. Die Zellkörper <strong>de</strong>r<br />
präganglionären Neuronen befin<strong>de</strong>n sich im ZNS, <strong>de</strong>ren Axone sind markhaltig. Im weiteren Verlauf wird eine Synapse außerhalb<br />
<strong>de</strong>s ZNS in einem peripheren Ganglion gebil<strong>de</strong>t. Hier sind Abzweigungen und Interneurone möglich.<br />
Das Neuron nach <strong>de</strong>r Synapse wird postganglionär genannt, <strong>de</strong>ssen Axon ist marklos und verläuft in das Endorgan. Ein Ganglion ist<br />
eine Ansammlung neuronaler Zellkörper außerhalb <strong>de</strong>s ZNS. ypischerweise sind die sympathischen präganglionären Fasern kurz
und die Synapsen liegen in <strong>de</strong>n Grenzstrangganglien. Die postganglionären Fasern bis zum Zielorgan sind lang. Die<br />
parasympathischen präganglionären Fasern sind lang und besitzen wie oben angeführt Synapsen in Ganglien in <strong>de</strong>r Nähe <strong>de</strong>s<br />
Endorgans. Dies gilt jedoch nicht für alle Organe. Schweißdrüsen und die meisten vascularen glatten Muskeln wer<strong>de</strong>n nur<br />
sympathisch innerviert. Der Ciliarmuskel <strong>de</strong>s Auges wird nur parasympathisch innerviert. Die glatten Muskeln <strong>de</strong>r Bronchien wer<strong>de</strong>n<br />
nur parasympathisch versorgt, sie sind jedoch für Adrenalin als Neurotransmitter höchst empfindlich. In <strong>de</strong>n Speicheldrüsen<br />
produzieren Parasympathicus und Sympathicus eher gleiche Effekte. Im allgemeinen wird das sympathische System bei Stress<br />
aktiviert, um die "fight or flight" Reaktion hervorzurufen, die <strong>de</strong>n Organismus in Leistungsbereitschaft zu versetzen. Stellen Sie sich<br />
vor, sie stehen im Halbdunkel direkt vor einem Dobermann. Ihre Haare sträuben sich, die Pupillen erweitern sich, Ihr Gesicht verfärbt<br />
sich schlagartig weiß, sie beginnen zu schwitzen, Herzschlag und Atemfrequenz erhöhen sich usw. Das parasympathtische System<br />
produziert <strong>de</strong>n "feed or breed" -Effekt. Stellen Sie sich vor, Sie sitzen an einem warmen Sonntagnachmittag nach einem feinen<br />
Mittagessen am Swimmingpool und müssen nicht an kommen<strong>de</strong> Klassenarbeiten <strong>de</strong>nken.<br />
Das sympathische Nervensystem (SNS) Dient <strong>de</strong>r Anpassung an Anfor<strong>de</strong>rungs- und Stresssituationen, erhöhen die<br />
Kampfbereitschaft <strong>de</strong>s Organismus. Die Zellkörper <strong>de</strong>r präganglionären Neurone <strong>de</strong>s SNS sitzen im lateralen grauen Horn in <strong>de</strong>n T1-<br />
L2 Segmenten <strong>de</strong>s Rückenmarks. Die Abbildung unten zeigt die 3 Hauptwege, über die die sympathischen Fasern das Zielorgan<br />
innervieren. . Da es vom Rückenmark keine Abzweigung im Halsbereich für Kopf und Hals gibt, entspringen die sympathischen<br />
Nerven zu <strong>de</strong>n Zielorganen in diesen Bereichen im Brustabschnitt. Präganglionäre Fasern aus <strong>de</strong>n oberen thorakalen Abschnitten<br />
verlaufen über die vor<strong>de</strong>re Wurzel und weißen Rami communicantes zu <strong>de</strong>n Grenzstrangganglien. Hier verzeigen sie aufwärts und<br />
bil<strong>de</strong>n im cervikalen sympathischen Ganglion mit <strong>de</strong>n postganglionären Neuronen Synapsen. Postganglioniäre Fasern aus <strong>de</strong>n Hals-<br />
und oberen 4-5 thoracalen sympathetischen Ganglien bil<strong>de</strong>n die Herzabzweigung, die zu Herz- und Lunge führt. 2. Im Brustbereich<br />
fin<strong>de</strong>t man nahezu <strong>de</strong>n umgekehrten Verlauf. Einige präganglionäre Fasern aus <strong>de</strong>n T5-L2 Segmenten verlaufen ohne Synapse<br />
durch das Grenzstrangganglion. Sie bil<strong>de</strong>n die thorakalen und lumbalen splanchialen Nerven die im prävertebralen Ganglion<br />
Synapsen bil<strong>de</strong>n. Die postganglionären Fasern verlaufen dann zu Leber und Pankreas.<br />
Parasympathisches Nervensystem (PNS). zuständig für "trophotrope" Reaktionen. Dient <strong>de</strong>r Wie<strong>de</strong>rherstellung, <strong>de</strong>r Regenerierung<br />
<strong>de</strong>r körperlichen Energien in Phasen <strong>de</strong>r Ruhe und Erholung. Wie schon gesagt, faßt man die Gehirnnerven 3, 7, 9, und 10 sowie<br />
einige, die an <strong>de</strong>n Sacralsegmenten 2,3,4, und 5 austreten als parasympatische Nerven zusammen. Dabei hat <strong>de</strong>r Nervus vagus (X)<br />
die größte Be<strong>de</strong>utung, da er viele Organe im Brust- und Abdominalbereich innerviert. Die Nerven <strong>de</strong>s PNS haben lange<br />
präganglionäre Neuronen und ein sehr kurzes postganglionäres Neuron. IIm Allgemeinen sitzt das Ganglion auf <strong>de</strong>r Oberfläche <strong>de</strong>s<br />
Endorgans. Die ganglionäre Synapse benutzt Acetylcholin (ACh) als Neurotransmitter. Die Rezeptoren im Ganglion sind in bei<strong>de</strong>n<br />
Systemen (SNS und PNS) sehr ähnlich und reagieren ebenfalls ziemlich gleich auf Drogen und Medikamente. Die postganglionäre<br />
Synapse im PNS setzt ebenfalls ACh frei, jedoch ist <strong>de</strong>r postsynaptische Rezeptor sehr unterschiedlich vom Rezeptor im Ganglion<br />
Neurotransmitter (siehe auch unter Synapsen) im vegetativen Nervensystem SNS: ACh im präganglionären Neuron,<br />
Noradrenalin o<strong>de</strong>r Adrenalin im postganglionären Axon. PNS: ACh ist <strong>de</strong>r Neurotransmitter <strong>de</strong>r ganglionären Synapse und <strong>de</strong>r<br />
Endorgan-Synapse <strong>de</strong>s PNS. Man nennt die Neuronen die ACh produzieren cholinerge Neuronen, die die Katecholamine<br />
(Adrenalin und Noradrenalin) produzieren adrenerge Neuronen. (Von <strong>de</strong>r Nebenniere ausgeschüttet wirkt Adrenalin als Hormon) In<br />
<strong>de</strong>n postganglionären Endorgan-Synapsen <strong>de</strong>s parasympathischen Nervensystems und sympathischen Endorgan-Synapsen <strong>de</strong>r<br />
Schweißdrüsen, in einigen Blutgefäßen <strong>de</strong>r Muskeln und Haut fin<strong>de</strong>t man muskarinische ACh-Rezeptoren. Diese können durch<br />
Atropin geblockt wer<strong>de</strong>n. Hieraus ergibt sich die Möglichkeit, mit Hilfe verschie<strong>de</strong>ner Medikamente gezielt <strong>de</strong>n Sympathicus o<strong>de</strong>r <strong>de</strong>n<br />
Parasympathicus zu hemmen o<strong>de</strong>r zu verstärken.<br />
Referent: Michael Couck<br />
Bezugskurs: 113 Politik<br />
Tutor: Herr Krisam<br />
Halbjahr: <strong>12</strong> / 1
Wann ist ein Mensch tot?<br />
Biologie – Mitschrift – 05.04.05<br />
- vor 50 Jahren:<br />
• Herzstillstand (Puls fühlen)<br />
• Atemstillstand (Spiegel)<br />
- heute:<br />
• Gehirnfunktion überprüfen; künstliche Beatmung; Herzlungenmaschine<br />
• EEG: Elektroenzephalogramm<br />
� wichtig bei Organspen<strong>de</strong>n<br />
- selbst bei Hirntod: Lazarussyndrom: auf Berührungsreize wer<strong>de</strong>n Reflexe ausgelöst, ohne die hemmen<strong>de</strong> Wirkung <strong>de</strong>s Gehirns<br />
� Bewegungen: aufrichten, Ausstrecken <strong>de</strong>r Arme, Umarmen<br />
Neues Thema: Das Auge<br />
Äußerer Teil <strong>de</strong>s Auges: Augenmuskeln<br />
Innen: Fettgewebe drumherum<br />
• Le<strong>de</strong>rhaut, weiße Augenhaut, Hornhaut<br />
Nächste Schicht:<br />
• A<strong>de</strong>rhaut<br />
• Im vor<strong>de</strong>ren Teil: Regenbogenhaut<br />
• Im Zentrum <strong>de</strong>r Iris: Pupille (Einzigartig aufgrund genetischer Bestimmtheit)<br />
o Muskulöse Haut: Ringmuskeln + Radialmuskeln<br />
� Vergrößerung / Verkleinerung<br />
HA.: 05.04.05<br />
Teile <strong>de</strong>s Auges bestimmen können<br />
Siehe Buch<br />
Referent: Michael Couck<br />
Bezugskurs: 213 Politik<br />
Tutor: Herr Krisam<br />
Halbjahr: <strong>12</strong> / 2
Zum Auge:<br />
Biologie – Mitschrift – 06.04.05<br />
- Ringmuskel (Ziliarmuskel) kontrahiert: Pupille wird kleiner<br />
Einzufügen: Zeichnung (optische Achse + Linse + u.s.w.)<br />
• Bild <strong>de</strong>s Gegenstands kleiner und auf <strong>de</strong>m Kopf<br />
• Je näher zur Linse, <strong>de</strong>sto größer und weiter entfernt erscheint <strong>de</strong>r Gegenstand<br />
Möglichkeiten die Schärfe <strong>de</strong>s Bil<strong>de</strong>s zu gewährleisten (Anpassung an verschie<strong>de</strong>ne Entfernungen: Akkummodation<br />
Durch:<br />
• Verän<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>r Brechkraft<br />
• Verän<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>r Linse<br />
• Verän<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>r Netzhaut<br />
Akkommodation:<br />
• Nahakkommodation:<br />
� Kontraktion <strong>de</strong>s Ziliarmuskels<br />
� Linsenbän<strong>de</strong>r erschlaffen<br />
� Elastische Linse verdickt sich<br />
� Brechkraft vergrößert sich<br />
� Bildweite verringert sich<br />
• Fernakkommodation<br />
� Erschlaffung <strong>de</strong>s Ziliarmuskels<br />
� Linsenbän<strong>de</strong>r kontrahieren<br />
� Elastische Linse verdünnt sich<br />
� Brechkraft verringert sich<br />
� Bildweite wird größer<br />
Kurzsichtigkeit: Die Linse ist nicht dazu in <strong>de</strong>r Lage das Licht weit genug nach hinten auf die Netzhaut zu projizieren<br />
� Zerstreuungslinse notwendig<br />
Weitsichtigkeit: Verdickung <strong>de</strong>r Linse reicht nicht aus um das Bild (bei kurzer Distanz) nach vorne auf die Netzhaut zu projizieren<br />
� Bündlungslinse notwendig<br />
Altersweitsichtigkeit: Eigenelastizität <strong>de</strong>r Linse wird geringer, sodass die Linse nicht mehr vollständig verdickt wer<strong>de</strong>n kann<br />
Netzhaut<br />
� zeitlich begrenzte Kompensation <strong>de</strong>r Kurzsichtigkeit<br />
Besteht aus 4 Schichten:<br />
1.) 1. Neuronenschicht (Sinneszellenschicht): Unterste Schicht: Aufnahme <strong>de</strong>r Lichtreize: Stäbchen + Zapfen<br />
2.) 2. Neuronenschicht: Amakrinzellen + Bipolarzellen + Horizontalzellen<br />
Einzufügen Zeichnung (Aufbau <strong>de</strong>r Netzhaut)<br />
Problem beim Aufbau: Licht muss erst alle 3 Schichten durchdringen bis es aufgenommen wird + Netzhaut muss durchbrochen wer<strong>de</strong>n, um<br />
<strong>de</strong>n Sehnerv zum Gehirn gehen zu lassen<br />
� Blin<strong>de</strong>r Fleck entsteht (keine Sinneszellen vorhan<strong>de</strong>n)<br />
� Das Gehirn gleicht die fehlen<strong>de</strong>n Informationen aus<br />
Der gelbe Fleck muss durch die Position <strong>de</strong>r Augen fixiert wer<strong>de</strong>n<br />
� Randbereiche <strong>de</strong>r Netzhaut liefert nur unscharfe Bil<strong>de</strong>r
H.A. 06.04.05<br />
Bau <strong>de</strong>r Netzhaut lernen<br />
Anhang<br />
Blin<strong>de</strong>r Fleck<br />
aus Wikipedia, <strong>de</strong>r freien Enzyklopädie<br />
[Bearbeiten]<br />
Sehen<br />
Als blin<strong>de</strong>r Fleck wird die Stelle <strong>de</strong>r Netzhaut bezeichnet, an <strong>de</strong>r <strong>de</strong>r Sehnerv (Nervus opticus), gemeinsam mit <strong>de</strong>n Blutgefäßen für die<br />
Versorgung <strong>de</strong>r Netzhaut in das Auge eintritt. Diese Stelle, die so genannte Papille, liegt vom gelben Fleck aus gesehen in Richtung <strong>de</strong>r Nase.<br />
An dieser Stelle befin<strong>de</strong>n sich keine Lichtrezeptoren, <strong>de</strong>r Fleck ist also wirklich blind.<br />
Normalerweise wird diese Lücke im Gesichtsfeld nicht wahrgenommen, son<strong>de</strong>rn kann in <strong>de</strong>n bildverarbeiten<strong>de</strong>n Hirnregionen ergänzt wer<strong>de</strong>n<br />
durch die Farben <strong>de</strong>r umgeben<strong>de</strong>n Bereiche und das Bild <strong>de</strong>s an<strong>de</strong>ren Auges (das Loch im Bild <strong>de</strong>s linken Auges <strong>de</strong>ckt sich nicht mit <strong>de</strong>m <strong>de</strong>s<br />
rechten).<br />
Der blin<strong>de</strong> Fleck existiert, da die Fasern <strong>de</strong>r Sehnerven auf <strong>de</strong>r Seite <strong>de</strong>s Augeninneren an <strong>de</strong>n Sehzellen ansetzen, ein Stück weit im Inneren<br />
<strong>de</strong>s Auges verlaufen und dann an einer Stelle gemeinsam gebün<strong>de</strong>lt aus <strong>de</strong>m Auge heraus austreten - eben im blin<strong>de</strong>n Flecken. Diese auf <strong>de</strong>n<br />
ersten Blick "unpraktische" Konstruktion beruht auf <strong>de</strong>r Entwicklung <strong>de</strong>s menschlichen Auges im Laufe <strong>de</strong>r Evolution: Die Netzhaut ist<br />
entwicklungsgeschichtlich eine direkte Ausstülpung <strong>de</strong>s Gehirns, die Schichten <strong>de</strong>r Nervenzellen ähneln <strong>de</strong>nen in <strong>de</strong>r Großhirnrin<strong>de</strong>.<br />
Bei manchen an<strong>de</strong>ren Lebewesen haben sich die Augen an<strong>de</strong>rs entwickelt, wenn z. B. die lichtempfindlichen Zellen von äußeren<br />
Gewebeschichten (Ekto<strong>de</strong>rm) abstammen, haben die Augen, wie zum Beispiel die von Tintenfischen, keinen blin<strong>de</strong>n Flecken, da hier die<br />
Fasern <strong>de</strong>s Sehnerven an <strong>de</strong>r lichtabgewandten Seite <strong>de</strong>r Lichtrezeptoren ansetzen und direkt vom Auge weg in das Gehirn verlaufen.<br />
Ein einfacher Versuch ermöglicht es, <strong>de</strong>n blin<strong>de</strong>n Flecken zu "sehen", direkt zum Ausprobieren:<br />
O X<br />
Halte das rechte Auge mit <strong>de</strong>r Hand zu und fixiere mit <strong>de</strong>m linken Auge rechts das X - und das O ist nicht mehr zu sehen!<br />
Umgekehrt, für <strong>de</strong>n blin<strong>de</strong>n Fleck <strong>de</strong>s rechten Auges: Linkes Auge zuhalten, linken Punkt ansehen - <strong>de</strong>r rechte verschwin<strong>de</strong>t.<br />
(Zum Nachmachen: Auf ein quergelegtes normales weißes Blatt Papier wer<strong>de</strong>n zwei Punkte im Abstand von ungefähr 11 Zentimetern<br />
horizontal nebeneinan<strong>de</strong>r gezeichet, wahlweise auch kleine Symbole o<strong>de</strong>r ähnliches (maximal 1 cm groß). Man hält das Blatt in Armlänge vor<br />
die Augen, o<strong>de</strong>r legt es vor sich auf <strong>de</strong>n Tisch, weiteres siehe oben...)<br />
Referent: Michael Couck<br />
Bezugskurs: 213 Politik<br />
Tutor: Herr Krisam<br />
Halbjahr: <strong>12</strong> / 2
Biologie – Mitschrift – <strong>12</strong>.04.05<br />
- A-Stigmatismus: Bei einer gewölbten Linse wird das Licht falsch gebrochen und Punkte erscheinen als Linien<br />
- Negatives Nachbild bleibt sichtbar. Warum?<br />
Begründung:<br />
- Bereiche mit schwarzen Flächen auf <strong>de</strong>r Netzhaut wer<strong>de</strong>n nicht gereizt<br />
o Weiße Flächen wer<strong>de</strong>n gereizt<br />
- Wechsel <strong>de</strong>s Dia:<br />
o Rhodopsin wur<strong>de</strong> noch nicht wie<strong>de</strong>rhergestellt<br />
� Alle Sinneszellen wer<strong>de</strong>n gereizt<br />
• Schwächere Erregung<br />
• Negatives Nachbild ist sichtbar<br />
- S. 220 durchlesen<br />
o Außensegment: Membran ist eingefaltet zwecks Oberflächenvergrößerung: Zerfällt unter Licht in:<br />
o Äußere Zellmemebran: Rhodopsin (Seepurpur): Zweiteiliges Molekül:<br />
� 1. Retinal: Zentrum: wird unter Licht in seiner Form verän<strong>de</strong>rt<br />
� 2. Opsin<br />
• Rhodopsin muss neu gebil<strong>de</strong>t wer<strong>de</strong>n (Oberfläche relativ groß für einen großen Vorrat an<br />
Rhodopsin)<br />
o Ruhepotential einer Lichtsinneszelle liegt bei -40 mV<br />
� Unter Licht wird das Ruhepotential verstärkt (Hyperpolarisiert) auf ca. -70 mV (entspricht hier<br />
Generatorpotential)<br />
• Weiterleitung über die zweite Neuronenschicht<br />
o Erst in <strong>de</strong>r dritten Neuronenschicht wer<strong>de</strong>n Aktionspotentiale gebil<strong>de</strong>t und an das Gehirn<br />
weitergeleitet<br />
� Aufnahme im optischen Zentrum<br />
• Sinneseindruck<br />
Referent: Michael Couck<br />
Bezugskurs: 213 Politik<br />
Tutor: Herr Krisam<br />
Halbjahr: <strong>12</strong> / 2
Biologie – Mitschrift – 13.04.05<br />
- Reizung einer Sinneszelle:<br />
o Rhodopsin zerfällt<br />
o Weiterleitung <strong>de</strong>r Information<br />
� Generatorpotential durch Hyperpolarisation<br />
o Weiterleitung an das Gehirn<br />
� Muster entsteht<br />
o Bereiche, in <strong>de</strong>nen das Rhodopsin noch nicht wie<strong>de</strong>rhergestellt wur<strong>de</strong>:<br />
� Information weniger hell<br />
• Negatives Nachbild ist sichtbar<br />
- Unterschie<strong>de</strong> zwischen Stäbchen und Zapfen:<br />
o Bau:<br />
� Stäbchen: länglich<br />
� Zapfen: dickbäuchig<br />
o Funktion:<br />
� Zapfen: erlauben Farbensehen<br />
� Stäbchen: kein Farbensehen möglich<br />
• Zapfen: 3 Sorten, mit verschie<strong>de</strong>nen Wellenlängen<br />
o Stäbchen können mit sehr geringen Reizstärken funktionieren<br />
� Höhere Reizschwelle<br />
o Verteilung:<br />
� Zapfen: Maximum in <strong>de</strong>r zentralen Sehgrube<br />
� Stäbchen: bis zu 20° maximal wer<strong>de</strong>nd, keine in <strong>de</strong>r zentralen Sehgrube<br />
o Verschaltung:<br />
� Zapfen: 1 zu 1 verschaltet: 1 Zapfen + eine Bipolarzelle<br />
• Ein Zapfen entspricht also einem Bildpunkt<br />
� Stäbchen: wer<strong>de</strong>n in <strong>de</strong>r 2 Neuronenschicht zusammengefasst<br />
• Nachteil: unscharfes Bild, aufgrund zusammengesetzter Punkte := Fläche<br />
• Vorteil: bei weniger Licht addieren hun<strong>de</strong>rte Stäbchen ihre Informationen<br />
o Sehen im Dunklen wird besser möglich<br />
o Konsequenzen für das Sehen:<br />
• Randbereiche <strong>de</strong>s Sichtfel<strong>de</strong>s sind unscharf<br />
o Bewegungen können in <strong>de</strong>n Randbereichen <strong>de</strong>s Sichtfel<strong>de</strong>s besser wahrgenommen<br />
wer<strong>de</strong>n<br />
� Gehirn nimmt eine Bewegung in Abstän<strong>de</strong>n wahr, da die Informationen <strong>de</strong>r<br />
Stäbchen zusammenaddiert wer<strong>de</strong>n<br />
• Bessere Wahrnehmung von Bewegungen, durch größere Sätze<br />
• Zapfen: 1 zu 1 – Verschaltung gewährleistet ein scharfes Bild<br />
o Farbiges Sehen ist auch möglich<br />
o Auflösungsvermögen <strong>de</strong>s Auges<br />
� Zeitliches Auflösungsvermögen: ab einer Frequenz von 16 Hz kann das Auge einen Lichtpunkt nicht mehr<br />
getrennt wahrnehmen (bei Bienen: ca. 200 Hz)<br />
• Der Punkt erscheint durchgehend<br />
o Begründung: Bei Lichtreizen wer<strong>de</strong>n Na+-Poren geschlossen, K+ strömen aus; N-K-<br />
Pumpe (Refraktärzeit) muss <strong>de</strong>n Vorgang rückgängig machen<br />
� In dieser Zeit ist die Sinneszelle nicht reizbar<br />
• Geringer Abstand <strong>de</strong>r Reizungen<br />
o Einwirkung <strong>de</strong>r 2. Reizung auf die 1. Reizung<br />
� Reizungen nicht mehr trennbar<br />
� Verschmelzung <strong>de</strong>r Frequenzen<br />
� Räumliches Auflösungsvermögen: Def.: Fähigkeit zwei nah beieinan<strong>de</strong>r liegen<strong>de</strong> Punkte getrennt<br />
wahrnehmen zu können<br />
• Bei Unterschreitung <strong>de</strong>s Abstan<strong>de</strong>s: Verschmelzung zu einem Punkt (ab min<strong>de</strong>stens 0.06mm bei<br />
25 cm Abstand)<br />
o Bei Dauerbelastung <strong>de</strong>s Auges: Bild wird unscharf, wegen <strong>de</strong>r Refraktärzeit und <strong>de</strong>s Rhodopsinverbrauchs<br />
� Verteilung <strong>de</strong>r Informationen auf verschie<strong>de</strong>ne Sinneszellen<br />
• Kleine Bewegungen <strong>de</strong>s Auges notwendig<br />
o Adaptation: 3 Möglichkeiten<br />
� Weitung / Verengung <strong>de</strong>r Pupillenweite: Kontraktion / Entspannung <strong>de</strong>r Radial bzw. Ziliarmuskeln (schnellste<br />
Adaptation – Verän<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>r Lichtstärke um <strong>de</strong>n Faktor 16)<br />
� S. 219: Netzhaut kann die Lamellenteile <strong>de</strong>r Zapfen und Stäbchen in <strong>de</strong>m Pigmentepithel verstecken bzw.<br />
herausziehen bei geringerem Lichteinfall (Einsenkung / Herausziehen <strong>de</strong>s Außensegmentes aus <strong>de</strong>m<br />
Pigmentepithel) (Pigmentepithel ist nahezu schwarz, um das Licht zu absorbieren und eine Reflektion zu<br />
verhin<strong>de</strong>rn)
� Bei starker Belichtung zerfällt mehr Seepurpur (bei starker Reizung ist eine Reaktion nur noch eingeschränkt<br />
bzw. gar nicht mehr möglich<br />
Referent: Michael Couck<br />
Bezugskurs: 213 Politik<br />
Tutor: Herr Krisam<br />
Halbjahr: <strong>12</strong> / 2
Korrektur <strong>de</strong>r Arbeit<br />
Termin <strong>de</strong>r 4. Arbeit: 01.06.05<br />
Biologie – Mitschrift – 19.04.05<br />
Hypothalamus:<br />
• nicht mehr lebensfähig, wegen lebenserhalten<strong>de</strong>n Funktionen: Atmung, Herzschlag, e.t.c.<br />
o stirbt augenblicklich<br />
Großhirn:<br />
• nicht mehr möglich: Reizbeantwortung, außer reflektorisch (Reflexe); Bewusstsein ist nicht mehr aktiv<br />
(entspricht Schlafzustand); trotz<strong>de</strong>m lebensfähig<br />
Kleinhirn:<br />
• Funktion: Gleichgewicht + Feinkoordination: schlimmstenfalls Bewegungsunfähigkeit<br />
o Immer noch lebensfähig<br />
Bewusste Steuerung <strong>de</strong>s Großhirns zunächst notwendig<br />
� Überlastung bei gleichzeitiger Unterhaltung<br />
� Bewegen und Sprechen gleichzeitig<br />
Kleinhirn speichert die Programme (Bewegungs /- Handlungsmuster)<br />
� automatischer Ablauf bestimmter Programme<br />
� Großhirn wird entlastet<br />
Succenyl ungeeignet<br />
Curare:<br />
• besetzt die Akzeptorstellen reversibel<br />
o besetzt einige Na+-Poren<br />
� Acetyl-Cholin besetzt kontrolliert die freien Na+-Poren<br />
• Kontrollierter Fluss von Aktionspotentialen, bis neue Esterase gebil<strong>de</strong>t wor<strong>de</strong>n ist<br />
1. Nerven nicht bei allen Lebewesen<br />
� Pflanzen + Einzeller<br />
2. viele Dendriten<br />
3. Nervenzellen müssen extern versorgt wer<strong>de</strong>n (Aminosäuren => Eiweiße => Enzyme)<br />
Referent: Michael Couck<br />
Bezugskurs: 213 Politik<br />
Tutor: Herr Krisam<br />
Halbjahr: <strong>12</strong> / 2
Biologie – Mitschrift – 10.05.05<br />
• Versuch: Überschneidung zweier Bil<strong>de</strong>r<br />
� Das Auge kann die Bil<strong>de</strong>r aufgrund <strong>de</strong>r hohen Geschwindigkeit nicht mehr unterschei<strong>de</strong>n<br />
� Die Bil<strong>de</strong>r wer<strong>de</strong>n zu einer Einheit<br />
o Zeitliches Auflösungsvermögen ist auf ca. 16 Bil<strong>de</strong>r pro Sekun<strong>de</strong> begrenzt<br />
Teile <strong>de</strong>s Auges + Funktion<br />
• Hornhaut: Schutz, bricht das Licht<br />
• Vor<strong>de</strong>re Augenkammer:<br />
• Linse: konvex, Sammellinse<br />
• Glaskörper: Stabilität<br />
• Iris: Lichtadaptation: Einstellung <strong>de</strong>s Auges auf verschie<strong>de</strong>ne Lichtverhältnisse<br />
• Le<strong>de</strong>rhaut: Stabilität<br />
• A<strong>de</strong>rhaut: Nähr –und Sauerstofftransport:<br />
• Netzhaut: Stäbchen und Zapfen: Gelber Fleck: Zapfen; Sonstige Flächen: Stäbchen<br />
• Sehnerv: Erregungsweiterleitung<br />
• Ziliarmuskel: Rundmuskel<br />
• Zellularfasern<br />
Sehschwächen<br />
Referent: Michael Couck<br />
Bezugskurs: 213 Politik<br />
Tutor: Herr Krisam<br />
Halbjahr: <strong>12</strong> / 2
Farbsehen<br />
Def.: subjektives Empfin<strong>de</strong>n <strong>de</strong>s Menschen!<br />
Glasprisma: erzeugt durch Lichtbrechung die Farben <strong>de</strong>s Regenbogens<br />
Sichtbares Lichtspektrum:<br />
- 400 bis 760 nm (Violett bis Rot)<br />
- Infrarot: 800 nm – 1mm<br />
- 30 – 400 nm: Ultraviolett<br />
Sichtbarer Bereich: 380 – 760 nm<br />
Farbspektrum<br />
Farbendreieck<br />
Zapfentypen<br />
Biologie – Mitschrift – 16.05.05<br />
Subtraktive Farbmischung Additative Farbmischung<br />
• physikalische Gesetzmäßigkeiten<br />
� Prinzip <strong>de</strong>r Lichtabsorption und<br />
Lichtreflexion<br />
Zapfentyp B: blau –bis violett empfindlich<br />
Stäbchen (Rhodopsin)<br />
Zapfentyp G: grün – empfindlich<br />
Zapfentyp R: rot – empfindlich<br />
=> entspricht <strong>de</strong>r Theorie <strong>de</strong>r Additiven Farbmischungstheorie<br />
H.A. 16.05.05<br />
Zusammenfassung lesen<br />
• physiologische Natur<br />
1. Metho<strong>de</strong>: Übereinan<strong>de</strong>r projizieren von<br />
Farbeindrücken<br />
2. Schneller Wechsel von Farbeindrücken<br />
3. Farbraster<br />
Definition: von additiver Farbmischung spricht man,<br />
wenn Licht verschie<strong>de</strong>ner Farben auf <strong>de</strong>nselben<br />
Bereich <strong>de</strong>r Netzhaut fallen.<br />
Grundfarben = Primärfarben<br />
(1) Rot<br />
(2) Grün weiß<br />
(3) Blauviolett<br />
Durch additive Mischung von zwei<br />
Komplementärfarben ergibt sich weiß.
Referent: Michael Couck<br />
Bezugskurs: 213 Politik<br />
Tutor: Herr Krisam<br />
Halbjahr: <strong>12</strong> / 2
Primärfarben: blauviolett, grün und rot sind nicht mischbar!<br />
Biologie – Mitschrift – 17.05.05<br />
Alle an<strong>de</strong>ren Farben: gelb, orange, blau, … sind mischbar aus <strong>de</strong>n 3 Primärfarben.<br />
Es gibt 2 Möglichkeiten die Farbe Gelb im Gehirn zu erzeugen:<br />
1. mittels <strong>de</strong>r Regenbogenfarben (570 – 600 nm): Regenbogenfarbe Gelb trifft auf die Zapfen, Rot-Zapfen wer<strong>de</strong>n zu 80 % erregt,<br />
Grün-Zapfen zu 20 %; im Gehirn wird diese Erregung als Gelb interpretiert. (ablesbar am Absorptionsspektrum)<br />
2. Mischfarbe Gelb: Rote und Grüne - Lichtquanten treffen auf das Auge (wer<strong>de</strong>n reflektiert, blau wird absorbiert). Rot –und<br />
Grünzapfen wer<strong>de</strong>n erregt, im Gehirn entsteht die Mischfarbe Gelb.<br />
• nach Subtraktiver Farbmischung wird blau absorbiert<br />
• durch Additive Farbmischung entsteht aus <strong>de</strong>n Primärfarben rot und grün ein gelber Farbeindruck<br />
Versuch 1<br />
Beobachtung:<br />
Zwei Scheinwerfer werfen die Farben rot und grün an die Wand, sodass sie überlappen. An <strong>de</strong>n Überschneidungspunkten entsteht <strong>de</strong>r<br />
Farbeindruck gelb.<br />
Erklärung:<br />
Versuch 2<br />
Mischung <strong>de</strong>r Farben Grün und Rot, es entsteht ein dunkler Rot-Ton (Farbkastenfarben)<br />
Analytisch müsste ein schwarzer Farbeindruck entstehen, da durch die Mischung von Grün und Rot alle Farben absorbiert wer<strong>de</strong>n müssten.<br />
� keine echten Primärfarben, son<strong>de</strong>rn Mischfarben<br />
Die grüne Farbe absorbiert blau und rot, die rote Farbe absorbiert blau und grün. Da <strong>de</strong>r <strong>gesamt</strong>e Spektralbereich absorbiert wird, müsste <strong>de</strong>r<br />
Farbeindruck Schwarz entstehen. Da die Farben keine echten Primärfarben waren, entsteht <strong>de</strong>r Farbeindruck Braun.<br />
H.A. 18.05.05<br />
Farbenblindheit<br />
Farbschwäche / Anomalie<br />
Der Rhodopsin-Kreislauf<br />
1. Rhodopsin besteht aus 11-cis-Retinal und Opsin; Dunkelphase: Rhodopsin und Opsin sind miteinan<strong>de</strong>r verbun<strong>de</strong>n, kompetitive<br />
Hemmung<br />
2. Lichteinfall: Rhodopsin wird zu 11-cis-Retinal gestreckt<br />
� Aktionspotenziale wer<strong>de</strong>n frei, wer<strong>de</strong>n weitergeleitet, über <strong>de</strong>n Sehnerv zum Gehirn<br />
� passt nicht mehr in das aktive Zentrum <strong>de</strong>s Opsins (durch Strukturverän<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>s Opsins: Konformationsän<strong>de</strong>rung)<br />
� wird Frei<br />
3. 11-cis-Retinal wird zu All-trans-Retinal, wird durch Reduktion (Energiezufuhr) zu All-Trans-Retinol (Alkohol => Anlagerung eines OH-<br />
Teilchens<br />
4. Das Enzym Isomerase verän<strong>de</strong>rt die Form <strong>de</strong>s All-Trans-Retinols und baut es in 11-cis-Retinol um<br />
5. durch Oxidation <strong>de</strong>s 11-cis-Retinols entsteht wie<strong>de</strong>r 11-cis-Retinal, dass sich wie<strong>de</strong>r an das Opsin anlagern kann.<br />
� Kreislauf vollen<strong>de</strong>t, Opsin ist wie<strong>de</strong>r gehemmt<br />
Lichtempfindlicher Stoff <strong>de</strong>r Zapfen heißt Iodopsin, er hat eine ähnliche Form wie das Rhodopsin, hat aber in etwa die selbe Wirkung und<br />
Verlauf.<br />
Retinal = Al<strong>de</strong>hyd <strong>de</strong>s Retinol, das wir als Vitamin A aufnehmen.<br />
Hausaufgaben<br />
Referent: Michael Couck<br />
Bezugskurs: 213 Politik<br />
Tutor: Herr Krisam<br />
Halbjahr: <strong>12</strong> / 2
24.06.05 Biologie Arbeit<br />
Farbenblindheit<br />
(1) Formen:<br />
- Rotblindheit<br />
- Grünblindheit<br />
- Blauviolettblindheit<br />
- Rot – Grün – Blindheit<br />
(2) Auswirkungen:<br />
- statt Farbe wird Grau gesehen<br />
- Farbverwechselungen<br />
(3) Ursache:<br />
- Zapfen entsprechend <strong>de</strong>fekt<br />
- Kein normal entwickeltes Gehirnzentrum<br />
Farbenschwäche / Anomalie<br />
Biologie – Mitschrift – 24.05.05<br />
(1) Formen:<br />
- Rot, Grün, Blauschwäche<br />
(2) Auswirkungen:<br />
- bei hoher Farbintensität kann Farbe gesehen wer<strong>de</strong>n<br />
(4) Ursache:<br />
- <strong>de</strong>fekte Zapfen<br />
Nachtblindheit<br />
Starke Vermin<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>r Sehkraft <strong>de</strong>s Auges bei schwachem Licht o<strong>de</strong>r bei plötzlichem Hell – Dunkel – Kontrast<br />
(1) Ursache:<br />
- Angeboren<br />
- Nicht genügend Sehpurpur in <strong>de</strong>n Stäbchen<br />
- Vitamin A - Mangel<br />
Ethologie = Verhaltensforschung<br />
(ethos, gr. = Charakter, Gewohnheit; logos, gr. = Lehre)<br />
Erforschung <strong>de</strong>s Verhaltens von Lebewesen durch vergleichen<strong>de</strong> Betrachtungen und Beobachtungen.<br />
Verhalten<br />
Definition:<br />
Unter Verhalten versteht man alle Bewegungen, Laut-Äußerungen und Körperhaltungen eines Tieres o<strong>de</strong>r eines Menschen<br />
� Gesamtheit aller Aktionen und Reaktionen<br />
Man unterschei<strong>de</strong>t angeborenes Verhalten und erlerntes Verhalten<br />
Kniesehnenreflex<br />
Augenschließreflex<br />
Pantoffeltierchen<br />
Richtungsän<strong>de</strong>rung<br />
Fremdreflex (Schmerz)<br />
Reflex Instinkt Lernen Denken<br />
� einfache<br />
Handlungen,<br />
Reaktionen<br />
Genetisch bedingt:<br />
Geschlechtsbezogene Vererbung<br />
9 % <strong>de</strong>r Männer; 0,5 % <strong>de</strong>r Frauen<br />
Verhalten<br />
Netzbau Spinne ohne üben, lernen<br />
Nachtfalter: Pheromone: männlich<br />
� als feste Programme in<br />
Genen<br />
� Umwelt: Gene<br />
(Körpergröße; Pfeifen<br />
Vogel rudimentär)<br />
Leben von Tieren in Städten<br />
(Ratten – Gift)<br />
� Abän<strong>de</strong>rung<br />
Instinktverhalten bs<br />
neue Handlungen<br />
� Instinkt-Lern-<br />
Verschränkungen<br />
� Verbesserung an<br />
Umweltbedingungen /<br />
Verän<strong>de</strong>rungen<br />
Angeborenes Verhalten Erlerntes Verhalten<br />
(+ angeborenes<br />
Verhalten bei Instinkt –<br />
Lern - Verschränkung<br />
Jungschimpanse schaut<br />
Fressverhalten bei Mutter ab<br />
(Nuss – Stein)<br />
Voraussehen komplexer<br />
Reaktionen von Mitglie<strong>de</strong>rn<br />
im Sozialverband<br />
� einsichtiges,<br />
vorausplanen<strong>de</strong>s<br />
Han<strong>de</strong>ln: Mensch<br />
und hoch<br />
entwickelter<br />
Tierarten
Referent: Michael Couck<br />
Bezugskurs: 213 Politik<br />
Tutor: Herr Krisam<br />
Halbjahr: <strong>12</strong> / 2
(1) Angeborenes Verhalten<br />
Biologie – Mitschrift – 31.05.05<br />
Def.:<br />
Das angeborene Verhalten ist die Gesamtheit aller Verhaltensweisen, die auf im Erbgut festgelegten Mechanismen beruhen und unabhängig von<br />
<strong>de</strong>r Erfahrung <strong>de</strong>s einzelnen Individuums sind. (Hinweis: Anteil von erlernten Verhalten ist bei höheren Säugetieren o<strong>de</strong>r Vöglen größer als bei<br />
vergleichsweise primitiven Organismen.)<br />
Whd.: Reflexe und Erregungsleitung<br />
Eigenreflex und Fremdreflex (siehe unten)<br />
(2) Instinktverhalten<br />
Def.:<br />
Angeborene Verhaltensweisen, <strong>de</strong>nen eine komplexere Struktur zugrun<strong>de</strong> liegt als <strong>de</strong>n Reflexen. Sie laufen nach Plänen ab, die erblich festgelegt<br />
sind und daher von Generation zu Generation weitergegeben wer<strong>de</strong>n. Das Individuum führt diese Handlungen aus, ohne sie erlernt zu haben. Das<br />
Instinktverhalten setzt sich aus einer Erbkoordination (relativ starr ablaufen<strong>de</strong> Reaktion) und einer Taxis (flexible Orientierungsbewegung)<br />
zusammen.<br />
(2.2) Arbeitsgrundlagen<br />
- Beobachtung => Beschreibung (Wertungen und Vermenschlichungen wer<strong>de</strong>n vermie<strong>de</strong>n)<br />
- Messung<br />
- Evaluation<br />
- Ethogramm: vollständige Auflistung aller beobachteten Verhaltensweisen in <strong>de</strong>r Reihenfolge und Häufigkeit <strong>de</strong>s Auftretens<br />
� betrachtung von Teilbereichen<br />
- Verhaltensweisen lassen sich nur im Zusammenhand mit <strong>de</strong>r natürlichen Umwelt <strong>de</strong>r Tiere zuverlässig beurteilen<br />
- Vergleich <strong>de</strong>r Einzelbeobachtungen (Synthese) führt zur Aufstellung einer Hypothese<br />
� Überprüfung durch Experimente<br />
(3) Metho<strong>de</strong>n <strong>de</strong>r Verhaltensforschung<br />
Anhang<br />
• Attrapenversuche<br />
•<br />
Liste <strong>de</strong>r Fremdreflexe<br />
aus Wikipedia, <strong>de</strong>r freien Enzyklopädie<br />
(Weitergeleitet von Fremdreflex)<br />
Ein Fremdreflex ist ein Reflex, <strong>de</strong>r einen Effekt an einer an<strong>de</strong>ren Stelle als <strong>de</strong>r Reizauslösen<strong>de</strong>n hervorruft. Beson<strong>de</strong>rs bei spastischen<br />
Lähmungen und Sensibilitätsstörungen sind sie geringer o<strong>de</strong>r treten gar nicht mehr auf.<br />
In <strong>de</strong>r folgen<strong>de</strong>n Aufstellung weist <strong>de</strong>r Begriff Betroffene Nervenbahnen auf die Nerven hin, die <strong>de</strong>n Reiz aufnehmen und <strong>de</strong>n Effekt auslösen.<br />
Dabei wer<strong>de</strong>n die Hirnnerven, wie üblich, in römischen Zahlen dargestellt, die Abkürzungen S, L und Th weisen auf die Rückenmarksnerven.<br />
Inhaltsverzeichnis [Verbergen]<br />
Analreflex<br />
auch: -<br />
Bauch<strong>de</strong>ckenreflex<br />
Kornealreflex<br />
1 Analreflex<br />
2 Bauch<strong>de</strong>ckenreflex<br />
3 Kornealreflex<br />
4 Kremasterreflex<br />
5 Plantarreflex<br />
6 Würgreflex<br />
Auslösung: Reiz neben <strong>de</strong>m o<strong>de</strong>r am After (z.B. Einführen eines Fingers).<br />
Effekt: Kontraktion <strong>de</strong>s M. sphincter ani<br />
Betroffene Nervenbahnen: S4/S5<br />
auch: Bauchhaut-Reflex, BDR, BHR<br />
Auslösung: Streichen <strong>de</strong>r Bauch<strong>de</strong>cke<br />
Effekt: Kontraktion <strong>de</strong>s Obliquus und Verziehen <strong>de</strong>s Nabels zu <strong>de</strong>r Seite, auf <strong>de</strong>r <strong>de</strong>r Reiz ausgelöst wur<strong>de</strong>.<br />
Betroffene Nervenbahnen: Th8 - Th<strong>12</strong><br />
Kommentar: Bei einer Schädigung <strong>de</strong>r Pyrami<strong>de</strong>nbahnen kann dieser Reflex abgeschwächt sein o<strong>de</strong>r völlig fehlen.<br />
auch: CR<br />
Auslösung: Mechanischer, chemischer o<strong>de</strong>r thermischer Reiz <strong>de</strong>r Kornea (Hornhaut <strong>de</strong>s Auges).<br />
Effekt: Das Augenlid schließt sich; auch längerfristiger Schluß bei langdauern<strong>de</strong>m Reiz ist möglich.<br />
Betroffene Nervenbahnen: Hirnnerven V und VII
Kremasterreflex<br />
Kommentar: Der Kornealreflex wird gerne benutzt, um die Wirkung von Lokalanästhetika zu testen.<br />
auch: Ho<strong>de</strong>nheber-Reflex, CrR<br />
Auslösung: Bestreichen <strong>de</strong>r Innenseite <strong>de</strong>s Oberschenkels<br />
Effekt: Zieht <strong>de</strong>n Ho<strong>de</strong>n zum Körper.<br />
Betroffene Nervenbahnen: L1/L2<br />
Kommentar: Die Stärke <strong>de</strong>r Reaktion ist sehr unterschiedlich und sollte <strong>de</strong>swegen nur mit Vorsicht zu diagnostischen Zwecken<br />
herangezogen wer<strong>de</strong>n.<br />
Plantarreflex<br />
auch: Fußsohlenreflex, Fußsohlenhaut-Reflex, Fluchtreflex<br />
Auslösung: Streichen an <strong>de</strong>r Fußsohle mit einer Na<strong>de</strong>l o<strong>de</strong>r <strong>de</strong>m Stil <strong>de</strong>s Reflexhammers.<br />
Effekt: Die Zehen führen eine Greifbewegung aus. Bei stärkerer Ausprägung wird auch <strong>de</strong>r M. tensor fasciae latae angespannt; in<br />
seltenen Fällen kommt es sogar zur Beugung von Knie- und Hüftgelenk.<br />
Betroffene Nervenbahnen: L5/S2<br />
Kommentar: Der Plantarreflex fehlt häufig o<strong>de</strong>r ist nur schwach ausgeprägt. Der Mediziner spricht dann von einer stummen Sohle. Dies<br />
ist nur dann von dignostischer Be<strong>de</strong>utung, wenn die Reflexe auf bei<strong>de</strong>n Fußsohlen unterschiedlich stark sind (mögliches Pyrami<strong>de</strong>nzeichen).<br />
Würgreflex<br />
Eigenreflex<br />
auch: -<br />
Auslösung: Berühren <strong>de</strong>r Hinterwand <strong>de</strong>s Rachens.<br />
Effekt: Würgen<br />
Betroffene Nervenbahnen: Hirnnerven IX und X<br />
aus Wikipedia, <strong>de</strong>r freien Enzyklopädie<br />
(Weitergeleitet von Liste <strong>de</strong>r Eigenreflexe)<br />
Ein Eigenreflex ist ein Reflex, <strong>de</strong>r einen Effekt im selben Organ hervorruft, in <strong>de</strong>m ein Reiz ausgelöst wird. Er ist meist monosynaptisch (das<br />
heißt es gibt nur eine Umschaltstelle zwischen Afferenz und Efferenz), hat eine kurze Latenzzeit und ist nicht ermüdbar.<br />
Schädigungen <strong>de</strong>s 1. motorischen Neurons können Eigenreflexe stark steigern, so dass sie in Muskeln auftreten, in <strong>de</strong>nen sie normalerweise nicht<br />
beobachtet wer<strong>de</strong>n können. Beispiele dafür sind <strong>de</strong>r Zehenbeugereflex und <strong>de</strong>r Adduktorenreflex. Schädigungen im Reflexbogen, zum Beispiel<br />
durch eine Neuritis o<strong>de</strong>r durch mechanische Schä<strong>de</strong>n, führen dagegen zum Ausfall <strong>de</strong>s Reflexes.<br />
In <strong>de</strong>r folgen<strong>de</strong>n Aufstellung weist <strong>de</strong>r Begriff Betroffene Nervenbahnen auf die Nerven hin, die <strong>de</strong>n Reiz aufnehmen und <strong>de</strong>n Effekt auslösen.<br />
Dabei wer<strong>de</strong>n die Hirnnerven, wie üblich, in römischen Zahlen dargestellt, die Abkürzungen C (Hals), Th (Brust) L (Len<strong>de</strong>) und S (Kreuz) weisen<br />
auf die entsprechen<strong>de</strong>n Rückenmarksnerven.<br />
Inhaltsverzeichnis [Verbergen]<br />
Achillessehnenreflex<br />
Adduktorenreflex<br />
auch: Triceps-surae-Reflex, ASR<br />
1 Achillessehnenreflex<br />
2 Adduktorenreflex<br />
3 Bizepssehnenreflex<br />
4 Fingerbeugereflex<br />
5 Masseterreflex<br />
6 Orbicularis-oris-Reflex<br />
7 Patellarsehnenreflex<br />
8 Pronatorenreflex<br />
9 Radiusperiost-Reflex<br />
10 Tibialis-posterior-Reflex<br />
11 Trizepssehnenreflex<br />
<strong>12</strong> Zehenbeugereflex<br />
Auslösung: Dehnung <strong>de</strong>s M. triceps surae; diagnostisch durch leichten Schlag auf die angespannte Achillessehne.<br />
Effekt: Kontraktion <strong>de</strong>s M. gastrocnemius, Plantarflexion <strong>de</strong>s Fußes.<br />
Betroffene Nervenbahnen: S1, S2 und N. tibialis<br />
Kommentar: Ausfall durch Wurzelkompression bei Bandscheibenvorfall, Poliomyelitis o<strong>de</strong>r Tabes orsalis.<br />
auch: -<br />
Bizepssehnenreflex<br />
Auslösung: Schlag auf <strong>de</strong>n Condylus medialis femoris (die mittlere Fläche <strong>de</strong>s Kniegelenks).<br />
Effekt: Adduktion <strong>de</strong>r Beine<br />
Betroffene Nervenbahnen: L3, L4, N. obturatorius<br />
Kommentar: Bei sehr starker Ausprägung <strong>de</strong>s Reflexes reagieren bei<strong>de</strong> Beine auf eine einseitige Auslösung.<br />
auch: BSR<br />
Fingerbeugereflex<br />
Auslösung: Schlag auf die Sehne <strong>de</strong>s M. biceps brachii bei leicht angewinkeltem Unterarm.<br />
Effekt: Der Arm wird im Ellenbogengelenk gebeugt.<br />
Betroffene Nervenbahnen: C5, C6 und N. musculocutaneus<br />
auch: Trömmer-Zeichen, Knips-Reflex, Mayerscher Grundgelenkreflex, Hoffmann-Reflex<br />
Auslösung: Dehnung <strong>de</strong>r Fingerbeugermuskeln; sicherste Auslösung (nach Wartenberg): Auf die locker gebeugten Finger <strong>de</strong>s<br />
Patuienten wird quer <strong>de</strong>r Zeigefinger <strong>de</strong>s Untersuchers gelegt und auf mit <strong>de</strong>m Reflexhammer auf <strong>de</strong>n Zeigefinger geschlagen.
Effekt: Die Finger wer<strong>de</strong>n gebeugt<br />
Betroffene Nervenbahnen: C7, C8, N. medianus und N. ulnaris<br />
Kommentar: Entgegen älteren Darstellungen han<strong>de</strong>lt es sich nicht um ein sicheres spastisches Zeichen, son<strong>de</strong>rn um einen<br />
schwellennahen Eigenreflex.<br />
Masseterreflex<br />
auch: Masseter-Temporalisreflex, Unterkieferreflex<br />
Auslösung: Ein Reflexhammer-Schlag von oben gegen die untere Zahnreihe o<strong>de</strong>r das Kinn, <strong>de</strong>r <strong>de</strong>n M. masseter und <strong>de</strong>n M.<br />
temporalis <strong>de</strong>hnt.<br />
Effekt: Der Mund wird geschlossen.<br />
Betroffene Nervenbahnen: Hirnnerv V<br />
Orbicularis-oris-Reflex<br />
auch: Schnauzenreflex, Lippenzeichen<br />
Auslösung: Beklopfen <strong>de</strong>r Mundmuskeln.<br />
Effekt: Die Lippen wer<strong>de</strong>n rüsselartig vorgestreckt.<br />
Betroffene Nervenbahnen: Hirnnerv VIII<br />
Kommentar: Ist ein Zeichen für die Übererregbarkeit <strong>de</strong>r Muskulatur, beson<strong>de</strong>rs bei Tetanie.<br />
Patellarsehnenreflex<br />
Pronatorenreflex<br />
auch: Quadrizepsreflex, PSR<br />
Auslösung: Kurzer Schlag auf die Patellarsehne bei gestrecktem Oberschenkel (zum Beispiel durch Überschlagen <strong>de</strong>r Beine).<br />
Effekt: Der M. quadrizeps wird angespannt und dadurch <strong>de</strong>r Unterschenkel im Kniegelenk gestreckt.<br />
Betroffene Nervenbahnen: L2, L4 und Nervus femoralis<br />
auch: Pronationsreflex<br />
Auslösung: Bei angewinkeltem Unterarm wird ein kurzer Schag auf <strong>de</strong>n Radiusköpf (Caput radii) ausgeführt.<br />
Effekt: Hand und Unterarm wer<strong>de</strong>n proniert.<br />
Betroffene Nervenbahnen: C6, C7, C8 und N. medianus<br />
Radiusperiost-Reflex<br />
auch: Gemeinsamer Ellenbeuger-Reflex<br />
Auslösung: Schlag auf die radiale Kante <strong>de</strong>s Radiusköpfchens (Processus styloi<strong>de</strong>us radii) bei leicht gebeugtem Unterarm.<br />
Effekt: Beugung <strong>de</strong>s Unterarms im Ellenbogengelenk durch gemeinsame Anspannung <strong>de</strong>s M. brachioradialis, M. biceps brachii und<br />
<strong>de</strong>s M. brachialis.<br />
Betroffene Nervenbahnen: C5, C6<br />
Tibialis-posterior-Reflex<br />
auch: -<br />
Auslösung: Schlag unter <strong>de</strong>n Malleolus medialis.<br />
Effekt: Der mediale Fußrand wird gehoben (Supination).<br />
Betroffene Nervenbahnen: L4, L5 und N. tibialis<br />
Kommentar: Der Reflex ist schwellennah und kann <strong>de</strong>shalb nicht immer ausgelöst wer<strong>de</strong>n. Bei Bandscheibenschä<strong>de</strong>n im<br />
Lumbalbereich L4/L5 ist dieser Reflex ein wichtiger diagnostischer Hinweis.<br />
Trizepssehnenreflex<br />
auch: TSR<br />
Auslösung: Bein angewinkeltem Unterarm und abgewinkeltem Oberarm wird auf die Sehne <strong>de</strong>s M. triceps brachii kurz oberhalb <strong>de</strong>s<br />
Olekranons ein Schlag ausgeführt.<br />
Zehenbeugereflex<br />
Effekt: Der Unterarm wird gestreckt.<br />
Betroffene Nervenbahnen: C6, C7 und N. radialis<br />
auch: Rossolimo-Zeichen,<br />
Auslösung: Der Untersuchen<strong>de</strong> schlägt mit <strong>de</strong>n Fingern kurz und heftig auf die Zehenbeeren.<br />
Effekt: Die Zehen wer<strong>de</strong>n gebeugt.<br />
Betroffene Nervenbahnen: S1/S2, N. tibialis<br />
Kommentar: Der Zehenbeugereflex kann normalerweise nicht ausgelöst wer<strong>de</strong>n. Tritt er auf ist dies ein diagnostischer Hinweis auf<br />
eine Schädigung <strong>de</strong>s 1. motorischen Neurons.<br />
Referent: Michael Couck<br />
Bezugskurs: 213 Politik<br />
Tutor: Herr Krisam<br />
Halbjahr: <strong>12</strong> / 2
Biologie – Mitschrift – 08.06.05<br />
- Einsatz <strong>de</strong>s Kindchen – Schemas bei Werbung und Comics<br />
� Auslösung positiver Gefühlsreaktionen<br />
- auch die Geschlechtszugehörigkeit Erwachsener wird wahrscheinlich von Schlüsselreizen erkannt:<br />
o Attraktivität Frau: Verhältnis Taille – Hüfte<br />
o Attraktivität Mann: Schulterbreite – Hüfte<br />
- Im Vergleich zum Tier kann <strong>de</strong>r Mensch die Schlüsselreize kontrollieren und verän<strong>de</strong>rn (z.B. die Auslöser sexueller<br />
Verhaltensten<strong>de</strong>nzen)<br />
- Schlüsselkombination: Eine ganze Reihe von Schlüsselreizen wirken als Auslöser für Erbkoordinierte Endhandlungen<br />
(2) Attrappenversuche<br />
Um die Handlungsrelevanten Reize (Schlüsselreize) zu ermitteln, wer<strong>de</strong>n Attrappenversuche durchgeführt<br />
Man bietet eine möglichst genaue Nachbildung eines Fein<strong>de</strong>s, Sozialpartners o<strong>de</strong>r Beuteobjektes an und vereinfacht sie schrittweise solange, bis<br />
sie die Handlung nicht mehr auslöst.<br />
Qualitäten von Schlüsselreizen<br />
1. Größe: groß vor klein<br />
2. Farbe: gefleckt vor ungefleckt<br />
3. Form: eiförmig – an<strong>de</strong>re Formen##<br />
Effektivster Schlüsselreiz: groß – Gefleckt<br />
Reihenfolge <strong>de</strong>s Einrollens:<br />
1. Fussball<br />
2. großes, geflecktes Ei<br />
3. große, weiße Ei<br />
4. mittelgroßes, geflecktes Ei<br />
5. kleines, geflecktes Ei<br />
Rohrzange wird nur in das Nest zurückgerollt, wenn die Rückholbewegung bereits eingesetzt hat (das an<strong>de</strong>re Ei entfernt wur<strong>de</strong>)<br />
Def. Übernormale Attrappe:<br />
Eine bestimmte Verhaltensweise kann durch eine Attrappe stärker o<strong>de</strong>r häufiger ausgelöst wer<strong>de</strong>n, als durch <strong>de</strong>n natürlichen Reiz<br />
Reizsummation: Das Phänomen, das sich Reize in ihrer Wirkung gegenseitig ersetzen, verstärken o<strong>de</strong>r hemmen können<br />
- z.B. Schminken, Körperbetonte Kleidung, e.t.c.<br />
(2.7) Beeinflussung <strong>de</strong>r Handlungsbereitschaft durch endogene Faktoren<br />
Auftreten einer Endhandlung ist:<br />
(1) von <strong>de</strong>r Stärke <strong>de</strong>s Schlüsselreizes (exogener Faktor) und<br />
(2) von <strong>de</strong>r inneren Handlungsbereitschaft (endogener Faktor) abhängig<br />
Prinzip <strong>de</strong>r doppelten<br />
Quantifizierung<br />
Handlungen, die das Überleben sichern (z.B. Nahrungsaufnahme, Wasseraufnahme, Temperaturregelung, u.s.w.) wer<strong>de</strong>n von <strong>de</strong>r inneren<br />
Handlungsbereitschaft stärker beeinflusst als durch äußere Schlüsselreize<br />
H.A. 08.06.05<br />
Beschreibe <strong>de</strong>n Regeleislauf am Beispiel <strong>de</strong>r Schilddrüse<br />
Beispiele für endogene Faktoren:<br />
- Nährstoffmangel im Blut<br />
- Tyroxinmangel (Grundumsatz wird niedriger)<br />
- Temperatur<br />
- Salzgehalt im Körper<br />
(2.8) Erklärungsmo<strong>de</strong>lle für Instinkthandlungen (für das Zusammenwirken von Schlüsselreizen und Handlungsbereitschaft)<br />
1. Das hydraulische Instinktmo<strong>de</strong>ll nach Konrad Lorenz (S.256)<br />
(1) Handlungsbereitschaft = Menge <strong>de</strong>s Wassers im Behälter<br />
(2) AAM = Ventil<br />
(3) Schlüsselreiz = Gewichte<br />
(4) Erbkoordinierte Endhandlung = Abfluss <strong>de</strong>s Wassers / Wasserfluss<br />
H.A. 08.06.05<br />
Wen<strong>de</strong> das Beutefangverhalten <strong>de</strong>r Erdkröte auf das hydraulische Mo<strong>de</strong>ll an<br />
Referent: Michael Couck<br />
Bezugskurs: 213 Politik<br />
Tutor: Herr Krisam<br />
Halbjahr: <strong>12</strong> / 2
Definition: Ein bei Ausbleiben eines angemessenen äußeren Reizes ins Leere ablaufen<strong>de</strong>, arttypisches Verhalten.<br />
Nach <strong>de</strong>m Mo<strong>de</strong>ll von Konrad Lorenz<br />
� aufgrund <strong>de</strong>r großen inneren Handlungsbereitschaft, kann die Erbkoordinierte Endhandlung ausgelöst wer<strong>de</strong>n<br />
� Leerlaufhandlung<br />
Erweiterung <strong>de</strong>s Mo<strong>de</strong>lls: äußere Reize
Hausaufgabe<br />
Biologie – Mitschrift – 13.06.05<br />
• Hungergefühl tritt auf: entspricht <strong>de</strong>m einfließen<strong>de</strong>n Wasser: höheres Bereitschaftspotential<br />
• AAM: Ventil<br />
• 2 Möglichkeiten:<br />
1. Wassermenge = Hungergefühl => innerer Handlungsbereitschaft ist zu stark<br />
� Ventil wird geöffnet: entspricht Orientierungs –und Erbkoordinierte Endhandlung<br />
2. Schlüsselreiz öffnet Ventil: entspricht Erbkoordinierte Endhandlung<br />
� Fangbewegung<br />
� Abhängigkeit von endogenen und exogenen Reizen<br />
Referent: Michael Couck<br />
Bezugskurs: 213 Politik<br />
Tutor: Herr Krisam<br />
Halbjahr: <strong>12</strong> / 2
Regelkreisbeschreibung<br />
• Führungsglied bestimmt Soll – Wert (Zwischenhirn)<br />
• Soll – Wert gespeichert im Hypophysenvor<strong>de</strong>rlappen<br />
• Thyrotropin wirkt auf Schilddrüse (= Stellglied)<br />
� Stellgröße<br />
• Thyroxinspiegel im Blut wird registriert<br />
� Feststellung bzw. Vergleich: Soll – Wert zu Ist – Wert<br />
� Regulierung<br />
• Störfaktoren: Temperatur, Sport<br />
Biologie – Mitschrift – 14.06.05<br />
Vorgang wie<strong>de</strong>rholt sich gleich o<strong>de</strong>r in Abhängigkeit vom Thyroxinspiegel umgekehrt<br />
Handlungsbereitschaft => Handlung
Biologie – Mitschrift – 15.06.05<br />
� Je höher die innere Disposition (Handlungsbereitschaft), <strong>de</strong>sto geringer muss <strong>de</strong>r Schlüsselreiz ausgeprägt sein, um die<br />
Erbkoordinierte Endhandlung auszulösen<br />
Black Box - Mo<strong>de</strong>lle<br />
Def.: nicht durchschautes Daten verarbeiten<strong>de</strong>s System<br />
1. Blockschaltbild zu Reflexen<br />
2. Blockschaltbild zu Instinkthandlungen<br />
3. Erweitertes Blockschaltbild einer Instinkthandlung<br />
� Kybernetisches Mo<strong>de</strong>ll<br />
HA. 15.06.05 Anwendung <strong>de</strong>s kybernetischen Mo<strong>de</strong>lls am Beispiel <strong>de</strong>s Fangverhaltens <strong>de</strong>r Erdkröte<br />
2.9 Konflikte zwischen verschie<strong>de</strong>nen Handlungsbereitschaften: Beute o<strong>de</strong>r Balz<br />
Bsp.: Springspinne<br />
Beutefang: linear ansteigend in Abhängigkeit zur Zahl <strong>de</strong>r Hungertage<br />
Balzverhalten: linear fallend (siehe oben)<br />
Ergebnis:<br />
Es wird stets das Verhalten ausgelöst, <strong>de</strong>m die größere Handlungsbereitschaft zu Grun<strong>de</strong> liegt. Das alternative Verhalten wird unterdrückt.<br />
Grundsätzlich können sich zwei gleichzeitig aktivierte Handlungsbereitschaften wie folgt verhalten:<br />
(1) Hemmung (Bsp.: Springspinne)<br />
(2) Laufen unbeeinflusst voneinan<strong>de</strong>r ab<br />
1. Instinkthandlung: Brüten <strong>de</strong>r Eier<br />
2. Instinkthandlung: Gefie<strong>de</strong>r ordnen<br />
Mo<strong>de</strong>llvorstellung für die gegenseitige Hemmung von Verhaltensten<strong>de</strong>nzen<br />
Das Schaltprinzip <strong>de</strong>r seitlichen Rückwärtshemmung<br />
Enthemmungshypothese<br />
am Beispiel zwei Kämpfen<strong>de</strong>r Hähne<br />
1. innere Handlungsbereitschaft: Flucht<br />
2. innere Handlungsbereitschaft: Angriff<br />
Sind 2 Verhaltensten<strong>de</strong>nzen gleich stark, so bewirkt <strong>de</strong>r dadurch entstehen<strong>de</strong> Konflikt eine gegenseitige Hemmung <strong>de</strong>r Verhaltensweisen.<br />
Die Erregung bei<strong>de</strong>r gehemmten Ten<strong>de</strong>nzen springt in eine an<strong>de</strong>re Bahn und löst Situationsfrem<strong>de</strong>s Verhalten aus = Übersprungshandlung<br />
Def.: Übersprungshandlung:<br />
In einer Konfliktsituation plötzlich auftreten<strong>de</strong> Verhaltensweise in falschem Funktionszusammenhang.<br />
Referent: Michael Couck<br />
Bezugskurs: 213 Politik<br />
Tutor: Herr Krisam<br />
Halbjahr: <strong>12</strong> / 2
Handlungsketten<br />
Biologie – Mitschrift – 21.06.05<br />
Erbkoordinierte Endhandlung eines Tieres ist gleichzeitig <strong>de</strong>r Schlüsselreiz / Auslöser für die Erbkoordinierte Endhandlung eines an<strong>de</strong>ren Tieres<br />
Anlage<br />
Die Handlungskette.<br />
Quellentext: Irenäus Eibl-Eibesfeldt, 1974: Grundriss <strong>de</strong>r vergleichen<strong>de</strong>n<br />
Verhaltensforschung. München/Zürich, Piper Verlag, S. 197-198.<br />
„Wenn ein Lebewesen auf einen Reiz antwortet, än<strong>de</strong>rt sich oft die auslösen<strong>de</strong> Reizsituation, etwa<br />
in<strong>de</strong>m sich das Tier in eine Position bringt, in <strong>de</strong>r nun neue Reize wirksam wer<strong>de</strong>n. Wir wissen z.<br />
B., dass eine Biene zunächst visuell auch auf ein buntes Papier losfliegt. Sie wird sich aber selten<br />
darauf nie<strong>de</strong>rlassen, <strong>de</strong>nn wenn sie herankommt, merkt sie am Geruch, dass hier kein Nektar zu<br />
erwarten ist. Wenn wir einen entsprechen<strong>de</strong>n Geruch hinzufügen, wird sie lan<strong>de</strong>n und<br />
weitersuchen. Wie<strong>de</strong>r an<strong>de</strong>re Reize sind dann nötig, um auch die Saugbewegungen auszulösen.<br />
Der Bienenwolf (Philanthus triangulum) fliegt auf <strong>de</strong>r Suche nach Bienen von Blume zu Blume und<br />
reagiert zunächst nur optisch auf bewegte Objekte, selbst auf kleine Fliegen, die er nicht erbeutet.<br />
Nimmt er ein bewegtes Objekt wahr, dann stellt er sich leewärts von ihm in 10 bis 15 cm<br />
Entfernung in <strong>de</strong>r Luft auf und prüft <strong>de</strong>n Wind. Kommt die entsprechen<strong>de</strong> Witterung - man kann<br />
ihm auch eine mit Bienengeruch versehene Attrappe reichen -, stürzt er sich darauf. Allerdings<br />
sticht er nur, wenn er wirklich eine Biene vorfin<strong>de</strong>t; mit Attrappen war diese Reaktion noch nicht<br />
auszulösen (N. Tinbergen 1935). In allen diesen Fällen bringt sich das Tier han<strong>de</strong>lnd in neue<br />
auslösen<strong>de</strong> Reizsituationen.<br />
Dort, wo zwei aufeinan<strong>de</strong>r abgestimmte Partner, etwa Geschlechtspartner, als Spieler und<br />
Gegenspielerauftreten, lösen sie wechselseitig bestimmte Antworten <strong>de</strong>s Partners aus, die<br />
ihrerseits auslösen<strong>de</strong> Reize darstellen. Ein beson<strong>de</strong>rs schönes Beispiel liefert N. Tinbergen<br />
(1951). Erscheint ein Stichlingsweichen im Revier eines Männchens, beginnt er sofort mit <strong>de</strong>m<br />
Zickzacktanz. Dieser löst nun eine beson<strong>de</strong>re Präsentierbewegung <strong>de</strong>s Weibchens aus. Daraufhin<br />
führt er sie zum Nest, sie folgt, er zeigt <strong>de</strong>n Nesteingang, und sie schlüpft ein. Nun stößt er in<br />
schneller Folge gegen ihren aus <strong>de</strong>m Nesteingang schauen<strong>de</strong>n Schwanzstiel, worauf sie ablaicht.<br />
Sie schwimmt dann weg, und er besamt. Je<strong>de</strong>n einzelnen dieser Reize kann man im<br />
Attrappenversuch nachmachen. Man kann z.B. das Männchen entfernen, nach<strong>de</strong>m das Weibchen<br />
einschlüpfte, und durch Betrommeln <strong>de</strong>s Schwanzstiels das Ablaichen auslösen. Unterbleibt<br />
dieser Reiz, dann reißt die Kette hier ab, das Weibchen laicht nicht. Wo immer die Verhaltensfolge<br />
von auslösen<strong>de</strong>n Reizen bestimmt wird, können Glie<strong>de</strong>r <strong>de</strong>r Kette übersprungen wer<strong>de</strong>n. Auch ein<br />
bereits abgehan<strong>de</strong>ltes Verhalten kann bei entsprechen<strong>de</strong>r auslösen<strong>de</strong>r Reizkonstellation<br />
rekapituliert wer<strong>de</strong>n."<br />
Referent: Michael Couck<br />
Bezugskurs: 213 Politik<br />
Tutor: Herr Krisam<br />
Halbjahr: <strong>12</strong> / 2
Notenspiegel<br />
1 2 3 4 5 6<br />
% 3 7 5 1 1<br />
Aufgabe 1<br />
a) Netzhaut<br />
b) Iris Pupille<br />
c) Linse<br />
d) Hornhaut<br />
e) Glaskörper<br />
f) Le<strong>de</strong>rhaut<br />
g) A<strong>de</strong>rhaut<br />
h) Blin<strong>de</strong>r Fleck<br />
i) Zentraler Sehnerv<br />
j) Augenmuskel<br />
k) Zenularfasern<br />
Aufgabe 2<br />
Beschreibung Rhodopsinkreislauf fehlt (siehe Unterlagen)<br />
Aufgabe 3<br />
Biologie – Mitschrift – 28.06.05<br />
Referent: Michael Couck<br />
Bezugskurs: 213 Politik<br />
Tutor: Herr Krisam<br />
Halbjahr: <strong>12</strong> / 2
Genetik<br />
1. Klassische Genetik<br />
- Men<strong>de</strong>l Regeln<br />
- Blutgruppen<br />
- Geschlechtsvererbung<br />
- Stammbäume<br />
- Genkopplung<br />
2. Mitose / Meiose<br />
3. Molekulargenetik<br />
- Bau DNA / RNA<br />
- Genetische Co<strong>de</strong> – Genepression<br />
� Eiweißsynthese<br />
- Mutationen<br />
- Modifikationen<br />
Biologie – Mitschrift – 06.09.05
Biologie – Mitschrift – 05.07.05<br />
- Angeborenes Verhalten <strong>de</strong>s Eichhörnchens: Annagen <strong>de</strong>r Nuss<br />
- Erlerntes Verhalten: Effektive Nusssprengtechnik<br />
� Instinkt – Lern – Verschränkung<br />
• Originalreiz = unbedingter Reiz = Futter<br />
• Neutraler Reiz = bedingter Reiz = Glocke<br />
Ausgangssituation<br />
Lernphase<br />
Kannphase<br />
� Ein neuer Reiz (Glocke) wird an eine bestehen<strong>de</strong>n Reiz (Futter) gekoppelt<br />
Definition: klassische Konditionierung<br />
Bei <strong>de</strong>r bedingten Reaktion kommt es zu einer Verknüpfung eines angeborenen Originalreiz –<br />
Reaktionsverhaltens mit einem frem<strong>de</strong>n Signalreiz. Nach einer Lernphase (neue synaptische Verknüpfungen)<br />
kann <strong>de</strong>r Signalreiz alleine die ursprüngliche Reaktion auslösen.<br />
Bsp.: Mensch: Tellerklappern<br />
• Die Auslöschung = Extinktion <strong>de</strong>s bedingten Reflexes erfolgt durch mehrfache alleinige Präsentation <strong>de</strong>s neutralen Reizes<br />
ohne das <strong>de</strong>r Originalreiz nachfolgt, dadurch wird die Reaktion auf <strong>de</strong>n bedingten Reiz immer schwächer, bis die Reaktion<br />
schließlich ganz ausbleibt.<br />
Siehe Arbeitsblatt<br />
1. bedingter Reflex<br />
2. bedingte Appetenz<br />
3. bedingte Hemmung<br />
4. bedingte Aversion<br />
5. bedingter Instinkt<br />
4. bedingte Aktion = operante / instrumentelle Konditionierung<br />
Ausgangssituation Lernphase Kann - Phase<br />
SR = Reizspektrum<br />
RR= Reaktionsrepertoir<br />
Hausaufgabe 05.07.05<br />
Pawlow - Experiment<br />
Das Pawlow – Experiment beweist experimentell die Lern –bzw. Konditionierungsfähigkeit von Tieren durch<br />
Verknüpfung eines Originalreizes mit einem neutralen Reiz.<br />
In seiner Versuchsanordnung bestimmte Pawlow <strong>de</strong>n Speichelfluss eines Hun<strong>de</strong>s, <strong>de</strong>r automatisch mit <strong>de</strong>m<br />
Vorsetzen von Futter einherging, was zunächst die Ausgangssituation <strong>de</strong>s Experiments darstellte.<br />
Nun wur<strong>de</strong> das Experiment in gleicher Weise wie<strong>de</strong>rholt, mit <strong>de</strong>m Unterschied, das zusätzlich zum Futter ein<br />
neutraler akustischer Reiz hinzugefügt wur<strong>de</strong> (Glockenläuten).<br />
Nach einiger Zeit läutete man nun die Glocke, ohne <strong>de</strong>m Hund Futter vorzusetzen und stellte trotz<strong>de</strong>m einen ähnlich<br />
großen Speichelfluss fest. Also hatte <strong>de</strong>r Hund durch eine Konditionierungsphase <strong>de</strong>n neutralen Reiz (Glockenläuten)<br />
mit <strong>de</strong>m eigentlichen Originalreiz (Futter) assoziiert / verknüpft und reagierte nun schon auf das Glockenläuten mit<br />
annährend gleich großem Speichelfluss.<br />
Ergänzen: Ausgangsphase, Lern – Phase, Kann – Phase
Biologie – Mitschrift – 05.07.05<br />
• Eine neue Reaktion wird mit einer bestimmten Reizsituation gekoppelt<br />
Bei <strong>de</strong>r operanten Konditionierung han<strong>de</strong>lt es sich um Verhaltensbedingte Lernvorgänge.<br />
Bei <strong>de</strong>r klassischen Konditionierung han<strong>de</strong>lt es sich um Reizbedingte Lernvorgänge.<br />
Definition:<br />
Die operante Konditionierung heißt auch Dressur, benutzt keinen neuen Reiz, son<strong>de</strong>rn eine spontane Bewegung<br />
(ungerichtetes Appetenzverhalten) auf die eine Bedürfnismin<strong>de</strong>rung erfolgt (= Erfolgreiche Reaktion, wie das stillen <strong>de</strong>s<br />
Hungers)<br />
Bsp.:<br />
1. Skinnerbox (siehe Blatt)<br />
2. Aufknacken <strong>de</strong>r Nuss durch das Eichhörnchen<br />
- Begründung für das Lernen:<br />
o Lernen durch Erfolg<br />
Nuss ist essbar<br />
� Bedürfnismin<strong>de</strong>rung<br />
Tonkugel ist nicht genießbar<br />
� keine Bedürfnismin<strong>de</strong>rung<br />
� in Zukunft keine Reaktion<br />
o Lernen durch Misserfolg<br />
Tonkugel<br />
� keine Bedürfnismin<strong>de</strong>rung<br />
- Ziel: Verhalten wird besser an die Umwelt angepasst<br />
3. Höhere Lern –und Verstan<strong>de</strong>sleistungen<br />
1. Lernen durch Beobachtung und Imitation<br />
Bsp.:<br />
- Ratte: Gift<br />
- Enten: Stromstöße bei Wasserschüssel<br />
- Rotgesichtsmakaken: Kartoffelwaschen (Vermin<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>r Krankheitsanfälligkeit)<br />
Erfolgreiche können innerhalb einer sozial leben<strong>de</strong>n Gruppe relativ schnell etablieren, in<strong>de</strong>m solche Verhaltenweisen von<br />
an<strong>de</strong>ren Tieren kopiert und nachgeahmt wer<strong>de</strong>n. Über Generationen hinweg können sich diese Verhaltensweisen dann zum<br />
„normalen“ Verhaltens - Repertoir einer Art entwickeln. Es kommt zur Entstehung einer „Tradition“.<br />
Hausaufgaben<br />
2. Lernen durch Einsicht<br />
3. Generalisierung, Verallgemeinerung<br />
erklären und ein Beispiel<br />
Zum Arbeitsblatt<br />
1. motorische Prägung: irreversible Prägung auf ein bevorzugtes Beutetier<br />
2. bedingte Reaktion / bedingte Aversion<br />
3. klassische Konditionierung<br />
4. operante Konditionierung<br />
5. sexuelle Prägung / Objektprägung<br />
6. Aversion / Lernverschränkung<br />
7. bedingte Hemmung<br />
8. instrumentelle Konditionierung / Lernen durch Erfolg<br />
9. motorische Prägung / sexuelle Prägung<br />
Beschreibung <strong>de</strong>s Comics:<br />
Hausaufgabe 06.07.05<br />
a) aus <strong>de</strong>r Sicht <strong>de</strong>r Forscher<br />
b) aus <strong>de</strong>r Sicht <strong>de</strong>r Mäuse<br />
a)<br />
Aus <strong>de</strong>r Sicht <strong>de</strong>r Forscher wur<strong>de</strong>n die Mäuse mittels <strong>de</strong>r operanten Konditionierung darauf trainiert die Glocke zu läuten um<br />
Futter zu empfangen. (= Vermin<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>s Hungerbedürfnisses)<br />
b)<br />
Aus <strong>de</strong>r Sicht <strong>de</strong>r Mäuse wur<strong>de</strong>n die Forscher mittels <strong>de</strong>r klassischen Konditionierung darauf trainiert <strong>de</strong>n Mäusen durch ein<br />
akustisches Signal Futter zu geben.
2. Lernen durch Einsicht<br />
Biologie – Mitschrift – <strong>12</strong>.07.05<br />
Def.: Lösen eines Problems aufgrund <strong>de</strong>r Gedächtnisinhalte, dabei wird die Lösung <strong>de</strong>s Problems nicht durch blin<strong>de</strong>s Probieren<br />
gefun<strong>de</strong>n, son<strong>de</strong>rn die Erfolg versprechen<strong>de</strong> Handlung wird zunächst in Gedanken vor-entworfen und dann ohne zögern<br />
ausgeführt. (Versuche von Köhler mit Menschenaffen)<br />
Generalisierung / Verallgemeinerung<br />
Fähigkeit Erfahrungen, die in einer bestimmten Situation gewonnen wur<strong>de</strong>n, auf ähnliche Reizsituationen zu übertragen.<br />
Bsp. S. 270/1<br />
Verhaltensweisen von Tier und Mensch<br />
1. Aggressionsverhalten<br />
Def.: Unter Aggression versteht man alle mit kämpferischen Auseinan<strong>de</strong>rsetzungen zusammenhängen<strong>de</strong>n Verhaltensweisen.<br />
Man unterschei<strong>de</strong>t prinzipiell zwischen:<br />
• intraspezifischen (innerartlichem) Aggressionsverhalten<br />
• interspezifischem (zwischenartlichem) Aggressionsverhalten<br />
• Rangordnungskämpfe<br />
- sozialer Frie<strong>de</strong>n<br />
- nur Weitergabe <strong>de</strong>r besten Gene<br />
• Revierbildung / Territorialkampf<br />
- Sicherung <strong>de</strong>r Nahrung<br />
- Sichere Aufzucht <strong>de</strong>r Jungen<br />
- Abbau sozialen Stresses<br />
• Kollektivverteidigung<br />
- Schutz <strong>de</strong>r Individuen innerhalb <strong>de</strong>r Gruppe<br />
- Stärkung <strong>de</strong>s Gruppenzusammenhalts<br />
• Außenseiterreaktion<br />
- Schutz vor Krankheiten<br />
- Sicherung <strong>de</strong>s gesun<strong>de</strong>n Genbestan<strong>de</strong>s
Stickstoffkreislauf<br />
die Umwandlung von Stickstoff in seine verschie<strong>de</strong>nen Erscheinungsformen in <strong>de</strong>r Biosphäre. Stickstoff ist<br />
in großen Mengen (zu 78 %) in <strong>de</strong>r Luft vorhan<strong>de</strong>n. Er wird von Pflanzen und Tieren vornehmlich zum<br />
Aufbau <strong>de</strong>r Proteine benötigt, doch können sie ihn nicht unmittelbar aus <strong>de</strong>r Luft aufnehmen.<br />
Symbiotische Knöllchenbakterien und bestimmte, frei im Bo<strong>de</strong>n leben<strong>de</strong> Bakterien sind dagegen in <strong>de</strong>r<br />
Lage, <strong>de</strong>n Luftstickstoff in Form von Nitrat zu bin<strong>de</strong>n (Stickstofffixierung). Aus Exkrementen und toter<br />
organischer pflanzlicher und tierischer Substanz setzen wie<strong>de</strong>rum an<strong>de</strong>re Bo<strong>de</strong>nbakterien Ammonium frei.<br />
Dieses wird bei <strong>de</strong>r weiteren bakteriellen Nitrifikation ebenfalls in Nitrat überführt. In Abwesenheit von<br />
Sauerstoff kann auch eine Denitrifikation stattfin<strong>de</strong>n. Dabei wird <strong>de</strong>r Nitratstickstoff in molekularen<br />
Stickstoff umgewan<strong>de</strong>lt und kann in die Atmosphäre entweichen. Pflanzen können <strong>de</strong>n Stickstoff sowohl in<br />
Form von Nitrat als auch von Ammonium aus <strong>de</strong>m Bo<strong>de</strong>n aufnehmen und in Proteine und an<strong>de</strong>re<br />
Verbindungen umwan<strong>de</strong>ln.<br />
Der Stickstoffkreislauf <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong><br />
Vortrag von Simone Flechsig im Rahmen <strong>de</strong>r "Übungen im Vortragen mit Demonstrationen - Chemie",<br />
W/SS 2001/2002<br />
Glie<strong>de</strong>rung:<br />
1 Einleitung<br />
2 Luftstickstoff-Fixierung<br />
2.1 Biologisch<br />
2.2 Technisch<br />
2.3 Atmosphärisch<br />
3 Nitrifikation<br />
4 Ammonifikation<br />
5 Denitrifikation<br />
6 Freisetzung<br />
7 Bilanz<br />
8 Umweltproblematik<br />
9 Versuche<br />
10 Literatur<br />
1.Einleitung<br />
Der Gesamtstickstoffgehalt <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> beläuft sich auf 10 15 Tonnen und fin<strong>de</strong>t sich zu 99% in <strong>de</strong>r<br />
Atmosphäre (78% <strong>de</strong>r Luft). Weniger als 1% kommt, vor allem als Salpeter bzw. Chilesalpeter, gebun<strong>de</strong>n
in <strong>de</strong>r Lithosphäre vor, <strong>de</strong>r Rest verteilt sich auf Hydrosphäre und Biosphäre. Stickstoff ist Bestandteil <strong>de</strong>r<br />
Aminosäuren, <strong>de</strong>r DNS sowie Vitaminen und daher unverzichtbar für alle Lebewesen!<br />
2. Luftstickstoff-Fixierung<br />
2.1 Biologisch<br />
Von allen Lebewesen <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong> sind ausschließlich Prokaryonten zur Stickstofffixierung befähigt. Diese<br />
Bakterien (z.B. Azotobacter) und Blaualgen kommen freilebend o<strong>de</strong>r symbiontisch (z.B. Rhizobium) mit<br />
Pflanzen vor. Alle an<strong>de</strong>ren Lebewesen sind N-heterotroph und müssen Stickstoff über die Nahrung<br />
aufnehmen. Die Fixierung von Luftstickstoff ist aufgrund <strong>de</strong>r stabilen Dreifachbindung von N 2 ein extrem<br />
energieaufwendiger, en<strong>de</strong>rgonischer Prozess (946kJ/mol), <strong>de</strong>n die Mikroorganismen mit einem speziellen<br />
Nitrogenase-Enzymkomplex katalysieren. Es han<strong>de</strong>lt sich um eine Reduktion von N 2 (0) zu Ammoniak (III):<br />
Teilgleichung Reduktion:<br />
N 2 + 6e - + 6H + ------> 2NH 3<br />
Der Ammoniak wird entwe<strong>de</strong>r in eigene Aminosäuren eingebaut o<strong>de</strong>r an die Pflanzenzellen abgegeben.<br />
EXKURS: Die Blaualge Anabaena (rechts) ist symbiontisch mit <strong>de</strong>m Wasserfarn Azolla, welcher auf<br />
indischen Reisfel<strong>de</strong>rn mitkultiviert wird. Auf diese Art und Weise können ohne zusätzliche Düngung<br />
mehrere Ernten pro Jahr eingeholt wer<strong>de</strong>n.<br />
EXKURS: Die Infektion <strong>de</strong>r Wurzeln erfolgt durch im Bo<strong>de</strong>n freibewegliche Rhizobien, die ihren<br />
Symbionten chemotaktisch fin<strong>de</strong>n. Bei Kontakt krümmen sich die Wurzelhaare ein, die Rin<strong>de</strong>nzellen<br />
vergrößern und vervielfachen sich, so dass Knöllchenbildung erfolgt in <strong>de</strong>nen sich die Bakterien in<br />
Bakteroi<strong>de</strong>n umwan<strong>de</strong>ln und festsetzen. Der über die Nitrogenase erzeugte Ammoniak wird an die<br />
Pflanzenzellen abgegeben und hier in Aminosäuren eingebaut.<br />
2.2 Technisch<br />
In <strong>de</strong>r Technik wird Luftstickstoff nach <strong>de</strong>m Haber-Bosch-Verfahren fixiert. Der hohe Energieaufwand<br />
ist hier aus <strong>de</strong>r Synthesetemperatur von 500°C, <strong>de</strong>m Druck von 450 bar und <strong>de</strong>m Katalysatoreinsatz<br />
ersichtlich. Der Reduktionsvorgang ist im Prinzip <strong>de</strong>rselbe:<br />
2.3 Atmosphärisch<br />
N 2 + 3H 2 ------> 2NH 3<br />
Bei Blitzschlag o<strong>de</strong>r Verbrennungen entstehen aus Luftstickstoff und Luftsauerstoff Stickoxi<strong>de</strong>, welche mit<br />
Wasser und Sauerstoff zu Salpetersäure weiterreagieren, die als "saurer Regen" in <strong>de</strong>n Bo<strong>de</strong>n kommt.
N 2 + O 2 ------> 2 NO<br />
3. Nitrifikation<br />
4 NO + 3O 2 + 2H 2 O ------> 4 HNO 3<br />
Pflanzen sind zwar in <strong>de</strong>r Lage Ammonium aufzunehmen, bevorzugen jedoch Nitrate, da beim<br />
Ionenaustausch <strong>de</strong>r Bo<strong>de</strong>n sonst angesäuert wür<strong>de</strong>. Nitrosomonas und Nitrobacter, wie<strong>de</strong>rum Bakterien,<br />
oxidieren in einem zweistufigen aeroben Prozess unter Energiegewinnung Ammonium(-III) über die Stufe<br />
<strong>de</strong>s Nitrits(+III) zu Nitrat (+V):<br />
Nitrosomanas:<br />
Nitrobacter:<br />
2NH 4+ + 3O 2 + 2H 2 O------> 2NO 2- + 4H 3 O +<br />
2NO 2- + O 2 3 -<br />
------> 2NO<br />
Auch <strong>de</strong>r Ammoniak aus <strong>de</strong>m Haber-Bosch-Verfahren wird großteils in nitrathaltige Düngemittel<br />
umgesetzt.<br />
4. Ammonifikation<br />
Das nun von <strong>de</strong>n Pflanzen aufgenommene Nitrat(+V) wird durch assimilatorische Nitratreduktion in<br />
organische Verbindungen, wie Proteine(-III) umgesetzt und damit vorübergehend <strong>de</strong>m biologischen Pool<br />
entzogen:<br />
Nitrat NO 3- ------> Aminogruppe --NH 2<br />
Über Primär- und Sekundärkonsumenten wer<strong>de</strong>n diese als Exkremente, Harnstoff, Kadaver o<strong>de</strong>r Humus<br />
wie<strong>de</strong>r freigesetzt und von Destruenten (Zersetzer wie Pilze, Bakterien u.a.) durch Hydrolyse in<br />
Ammoniumverbindungen umgewan<strong>de</strong>lt, welche dann erneut zur Aufnahme zur Verfügung stehen:<br />
(NH 2 ) 2 CO + H 2 O ------> 2NH 3 + CO 2<br />
Damit ist <strong>de</strong>r biologische Stickstoffkreislauf geschlossen.
5. Denitrifikation<br />
Allerdings gibt es einen <strong>de</strong>r Nitrifikation entgegengesetzten Prozess, bei <strong>de</strong>m Bakterien (z.B.<br />
Flavobacterium) unter anaeroben Bedingungen Nitrate oxidativ veratmen, um Sauerstoff zu gewinnen.<br />
Dabei wird wie<strong>de</strong>r elementarer Stickstoff freigesetzt und gelangt zurück in die Atmosphäre.<br />
6. Weitere Stickstoff-Freisetzungsprozesse<br />
2NO 3- + <strong>12</strong>H + + 10e - ------> N 2 + 6H 2 O<br />
Auch bei <strong>de</strong>r Nitrifikation und Ammonifikation gehen 10% durch unvollständige Reaktionen als N 2 o<strong>de</strong>r<br />
N 2 O in die Atmosphäre verloren. Industrielle Verbrennungen und Abgase führen weitere beträchtliche<br />
Mengen an (oft schädlichen, da reaktiven) Stickstoffverbindungen in die Atmosphäre ein. Hinzu kommen<br />
noch natürliche Ausstöße durch Vulkane.<br />
7. Jährliche Bilanz<br />
Gewitter<br />
30 Mio t<br />
Abgase/Verbrennungen<br />
20 Mio t<br />
Düngemitteleintrag<br />
80 Mio t<br />
Nitrifikation/Ammonifikation<br />
20 Mio t<br />
Biologische Fixierung (Mikroorganismen)<br />
175 Mio t<br />
Denitrifikation<br />
210 Mio t<br />
Gesamt<br />
285 Mio t<br />
Gesamt<br />
250 Mio t<br />
Damit än<strong>de</strong>rt sich <strong>de</strong>r jährliche Stickstoffgehalt <strong>de</strong>r Atmosphäre kaum, da <strong>de</strong>r Umsatz zwischen 10 8 -10 9<br />
Tonnen liegt, was gera<strong>de</strong> mal ein Millionstel <strong>de</strong>s Gesamtstickstoffsgehalt <strong>de</strong>r Atmosphäre ausmacht.
8. Anthropogene Umweltschädigung<br />
Trotz dieser vermeintlich geringen Mengen führt insbeson<strong>de</strong>re die industrielle Stickstoffumsetzung zu<br />
massiven Umweltproblemen. Die Tabelle soll hierüber einen Überblick geben:<br />
Stickstoffmonoxid, Stickstoffdioxid (nitrose Gase)<br />
Nitrate<br />
Ammoniak/Ammoniumsalze<br />
Distickstoffmonoxid (Lachgas)<br />
reaktive Stickstoffverbindung<br />
Entstehung/Herkunft<br />
Auswirkung<br />
NO<br />
NO 2<br />
Abgase/Verbrennungen<br />
saurer Regen, Waldsterben, Ozonbildung, Ozonloch<br />
NO 3-<br />
Überdüngung Auswaschung<br />
Eutrophierung, Lebensmittel- und Grundwasserbelastung<br />
NH 3<br />
NH 4+<br />
Ausgasung/Auswaschung von Gülle/ Mist<br />
Eutrophierung, saurer Regen<br />
N 2 O<br />
Überdüngung, Ausgasung<br />
Treibhauseffekt, Ozonabbau<br />
EXKURS: Bisher wur<strong>de</strong> Kohlenstoffdioxid CO 2 hauptsächlich für <strong>de</strong>n Treibhauseffekt verantwortlich<br />
gemacht. Lachgas N 2 O ist aber inzwischen immerhin zu 5% mitbeteiligt. Aufgrund <strong>de</strong>r im Moment<br />
jährliche Lachgaszunahme von 3,8 Mio. t wird dieser Anteil noch steigen. Zu<strong>de</strong>m absorbiert ein N 2 O-<br />
Molekül 200x soviel Infrarotstrahlung wie ein CO 2 -Molekül und hat eine Verweildauer von 100 Jahren in<br />
<strong>de</strong>r Atmosphäre.
Reize<br />
Biologie – 3. Kursarbeit – 16.03.05<br />
Hauptthemen: Reize / Reizverarbeitung / Reizleitung / Zentrales Nervensystem<br />
- Unterscheidung:<br />
a) physikalische Umweltverän<strong>de</strong>rung,<br />
b) chemische Umweltverän<strong>de</strong>rung,<br />
die vom Körper registriert wird<br />
- Definition (Reiz):<br />
Eine wahrnehmbare physikalische o<strong>de</strong>r chemische Umweltverän<strong>de</strong>rung,<br />
die in einer Sinneszelle eine Erregung auslöst und bei einer bestimmten<br />
Stärke zu einer Reaktion führt<br />
Reiz(1)<br />
• Reizreaktionskette<br />
Rezeptor (2)<br />
Sinneszellen<br />
Aufnahme (3)<br />
Affarenter Nerv (5) efferenter Nerv (10)<br />
ZNS (7)<br />
Gehirn<br />
Rückenmark (8)<br />
Wahrnehmen<br />
Speichern<br />
Unspezifische Verarbeiten<br />
Erregung (4) Erkennen<br />
Handlungsplan<br />
(9)<br />
Leitung <strong>de</strong>r Erregung (6)<br />
Effektor (11)<br />
Muskeln<br />
Drüsen<br />
- Beschreibung <strong>de</strong>r Quadrizeps – Reaktions – Kette<br />
Reaktion (<strong>12</strong>)<br />
1. Passive Dehnung <strong>de</strong>s Quadrizeps durch einen Schlag auf die Patella –<br />
Sehne<br />
2. Sensorische Nervenzelle um die Muskelspin<strong>de</strong>l wan<strong>de</strong>lt <strong>de</strong>n Reiz in eine<br />
unspezifische Erregung um<br />
3. Die afferente / sensorische Nervenbahn leitet die Erregung (über die<br />
hintere Wurzel) zum Zentralnervensystem (hier: Rückenmark, graue<br />
Substanz) weiter<br />
4. Umschaltung auf die motorische Nervenbahn<br />
5. motorische Nervenbahn leitet die Erregung zur motorischen Endplatte am<br />
Quadrizeps weiter<br />
6. Muskel kontrahiert sich<br />
7. Kickbewegung<br />
- Definition (Reflex):<br />
o Eine genetisch bedingte, nicht erlernte / angeborene<br />
Reizreaktion<br />
o Rasch und nicht steuerbar<br />
o Immer gleich ablaufend und arttypisch
Kohlenstoffkreislauf<br />
- CO2 in <strong>de</strong>r Luft<br />
� Pflanzen nehmen CO2 durch die Spaltöffnungen auf (Schwammgewebe)<br />
� Verwendung in <strong>de</strong>n Chloroplasten (Stroma) CO2 wird frei<br />
- Destruenten zersetzen <strong>de</strong>n abgestorbenen Organismus => CO2 wird frei<br />
- Baum / Pflanzen wer<strong>de</strong>n durch Sauerstoffabschluss konserviert (z.B. Bo<strong>de</strong>n von stark belasteten Gewässern)<br />
� Kompression zu Braun –und Steinkohle (langwieriger Prozess)<br />
� Bei Tieren: analoger Vorgang, es entsteht Erdöl<br />
- Kohle / Erdöl wird geför<strong>de</strong>rt und verbrannt => CO2 wird frei<br />
Fazit: CO2 – Gehalt innerhalb <strong>de</strong>r Atmosphäre steigt an<br />
Dissimilation<br />
Die Verbrennung von Zucker<br />
Energiebilanz <strong>de</strong>r Glykolyse<br />
1 mol Glukose +2 mol ATP => 2 mol Keto BTS + 4 mol ATP + 2 mol NADH+H+<br />
Ort: Cytoplasma<br />
Oxidative Decarboxylierung<br />
Ort: Mitochondrien => Mitochondrienmatrix<br />
CoA = Coenzym A<br />
CoA-S = Coenzym A mit Schwefel<br />
2 = energiereiche Bindung<br />
Energiebilanz <strong>de</strong>r oxid. Decarboxylierung<br />
Gewinn: 2 NADH+H +<br />
Akzeptor Oxalessigsäure + aktivierte Essigsäure => Zitronensäure<br />
Zitronensäurezyklus<br />
Energiebilanz <strong>de</strong>s Zitronensäurezyklus<br />
Gewinn: 6 mol NADH+H + + 2 ATP + 2 FADH2<br />
Atmungskette / Endoxidation<br />
„fraktionierte Knallgasreaktion“<br />
Verbindung / Übertragung <strong>de</strong>r vom Co-Enzym<br />
bereitgestellten Wasserstoffe auf Sauerstoff.<br />
- pro mol FADH2 wer<strong>de</strong>n frei:<br />
� 2 mol ATP und NADH+H + + 3 mol ATP<br />
Ins<strong>gesamt</strong>:<br />
34 mol ATP + 4 mol ATP aus vorherigen Reaktionen<br />
( 2 ATP => 6 ATP; Differenz 2 ATP)<br />
� 38 mol ATP<br />
Zusammenfassung:<br />
1. NAD + FAD geben H 2 an die innere<br />
Membran ab.<br />
2. H 2 wird gespalten in 2H+2e -<br />
3. e - wer<strong>de</strong>n über eine Redoxkette<br />
weitergeleitet, bis sie sich mit <strong>de</strong>m<br />
Sauerstoff verbin<strong>de</strong>n<br />
4. Die Energie <strong>de</strong>r Elektronen wird<br />
genutzt, um H + von Innen in <strong>de</strong>n<br />
Zwischenraum zu pumpen<br />
5. Aufbau eines H + -Konzentrationsgefälles<br />
6. Ausgleich <strong>de</strong>s Konzentrationsgefälles<br />
durch das ATP-Synthesesystem<br />
7. wird genutzt um ATP aufzubauen<br />
8. H + - Ionen wer<strong>de</strong>n durch O 2 gebun<strong>de</strong>n<br />
=> H 2 O + geringe H + - Konzentration
Reize<br />
Biologie – 3. Kursarbeit – 16.03.05<br />
Hauptthemen: Reize / Reizverarbeitung / Reizleitung / Zentrales Nervensystem<br />
- Unterscheidung:<br />
a) physikalische Umweltverän<strong>de</strong>rung,<br />
b) chemische Umweltverän<strong>de</strong>rung,<br />
die vom Körper registriert wird<br />
- Definition (Reiz):<br />
Eine wahrnehmbare physikalische o<strong>de</strong>r chemische Umweltverän<strong>de</strong>rung,<br />
die in einer Sinneszelle eine Erregung auslöst und bei einer bestimmten<br />
Stärke zu einer Reaktion führt<br />
• Reizreaktionskette<br />
Reiz(1)<br />
Rezeptor (2)<br />
Sinneszellen<br />
Aufnahme (3)<br />
Affarenter Nerv (5) efferenter Nerv (10)<br />
ZNS (7)<br />
Gehirn<br />
Rückenmark (8)<br />
Wahrnehmen<br />
Speichern<br />
Unspezifische Verarbeiten<br />
Erregung (4) Erkennen<br />
Handlungsplan<br />
(9)<br />
Leitung <strong>de</strong>r Erregung (6)<br />
Effektor (11)<br />
Muskeln<br />
Drüsen<br />
- Beschreibung <strong>de</strong>r Quadrizeps – Reaktions – Kette<br />
Reaktion (<strong>12</strong>)<br />
1. Passive Dehnung <strong>de</strong>s Quadrizeps durch einen Schlag auf die Patella –<br />
Sehne<br />
2. Sensorische Nervenzelle um die Muskelspin<strong>de</strong>l wan<strong>de</strong>lt <strong>de</strong>n Reiz in eine<br />
unspezifische Erregung um<br />
3. Die afferente / sensorische Nervenbahn leitet die Erregung (über die<br />
hintere Wurzel) zum Zentralnervensystem (hier: Rückenmark, graue<br />
Substanz) weiter<br />
4. Umschaltung auf die motorische Nervenbahn<br />
5. motorische Nervenbahn leitet die Erregung zur motorischen Endplatte am<br />
Quadrizeps weiter<br />
6. Muskel kontrahiert sich<br />
7. Kickbewegung<br />
- Definition (Reflex):<br />
o Eine genetisch bedingte, nicht erlernte / angeborene<br />
Reizreaktion<br />
o Rasch und nicht steuerbar<br />
o Immer gleich ablaufend und arttypisch<br />
Weitere Beispiele für Reflexe:<br />
1. Hustenreflex<br />
a) mechanische Reizung <strong>de</strong>r Luftröhre (Reiz)<br />
b) verstärktes Ausatmen (Reaktion)<br />
2. Lidschlussreflex<br />
a) z.B. Reizung <strong>de</strong>r Hornhaut, optischer Reiz<br />
b) Lidschluss<br />
3. Schluckreflex<br />
a) mechanische Reizung <strong>de</strong>s Rachenraums / Gaumens<br />
b) Kehlkopf geht nach oben<br />
� Verschluss <strong>de</strong>r Luftröhre<br />
� Kontraktion <strong>de</strong>r Muskeln in <strong>de</strong>r Speiseröhre<br />
4. Rückziehreflex<br />
a) Wärme<br />
b) Muskulatur <strong>de</strong>s Arms kontrahiert<br />
5. Klammerreflex<br />
a) Reizung <strong>de</strong>r Haut auf <strong>de</strong>r Handinnenseite<br />
b) Zugreifen <strong>de</strong>r Hand<br />
6. Bauch<strong>de</strong>ckenreflex<br />
a) Berührung o<strong>de</strong>r optischer Reiz bez. Des Bauches<br />
b) Verfestigung <strong>de</strong>r Bauchmuskulatur<br />
Auslösung eines Aktionspotentials:<br />
Je nach Stromstärke öffnen sich die Poren<br />
mV<br />
Öffnung <strong>de</strong>r Poren durch<br />
elektrische Reizung<br />
msec<br />
1. elektrische Reizung <strong>de</strong>r Membran<br />
� Na – Poren öffnen sich prop. Zur Reizstärke<br />
2. Na+ - diffundieren<br />
� Potential sinkt auf 50 mV<br />
3. K+ diffundieren nach außen<br />
� Ausgleich<br />
4. Na – K – Pumpe sorgt für Austausch<br />
Zur Summierung:<br />
- Summierung sämtlicher entstehen<strong>de</strong>r GP´s an <strong>de</strong>n verschie<strong>de</strong>nen<br />
Synapsen<br />
� Ergebnis: Fortpflanzung <strong>de</strong>s GP´s bis zum Axonhügel<br />
- zeitliche Summierung vieler AP´s an <strong>de</strong>r selben Synapse<br />
� Transmittermenge bleibt stabil<br />
� GP wan<strong>de</strong>rt zum Axonhügel (elektrische Reizung)<br />
Synapsengifte<br />
a) Curare<br />
b) E 605<br />
c) Atropin<br />
Bau eines Neurons (1)<br />
Entstehung <strong>de</strong>s Ruhepotentials an einer Nervenzelle<br />
Einzufügen: Zeichnung<br />
Einzufügen: Bau eines Neurons<br />
1. Ausgangszustand<br />
2. nach <strong>de</strong>r Diffusion von K+<br />
3. Na – Leckströmchen<br />
=> Ruhepotential geht gegen Null<br />
=> negative Rückhaltekraft sinkt<br />
=> K+ können wie<strong>de</strong>r diffundieren<br />
Entstehung und Ursache <strong>de</strong>s Ruhepotentials<br />
- Abtrennung durch selektive, permeable Membranen<br />
� nur K+ können diffundieren, Na+ und Cl- - Ionen<br />
größtenteils nicht<br />
- K+ diffundieren von Innen nach Außen wegen <strong>de</strong>s bestehen<strong>de</strong>n<br />
Konzentrationsgefälles<br />
� Membranpotential (Spannung) von -60 bis -80 mV<br />
- negative Spannung hält die K+ zurück<br />
� weitere Diffusion nicht möglich<br />
� Ruhepotential (ständig nötig für verschie<strong>de</strong>nste Prozesse<br />
Kontinuierliche Erregungsleitung<br />
Saltatorische Erregungsleitung<br />
(Springen an <strong>de</strong>n Schnürringen)<br />
Vorteile:<br />
- Materialersparnis am Axon<br />
(geringerer elektrischer<br />
Wi<strong>de</strong>rstand)<br />
- Leitungsgeschwindigkeit<br />
(von 2m auf <strong>12</strong>0m)<br />
- Energieverbrauch niedriger<br />
o Na – K –<br />
Pumpe nur an<br />
abisolierten<br />
Schnürringen<br />
tätig<br />
- Kommt das Aktionspotential durch die Endverzweigung in die Endknöpfchen<br />
3. Abgabe an eine motorische Endplatte<br />
4. Abgabe an eine interneurale Weiterleitung<br />
Vorgänge an einer Synapse<br />
(Einzufügen: Zeichung: Vorgänge an einer Synpse)<br />
1. AP öffnet Ca – Poren in <strong>de</strong>r präsynaptischen Membran<br />
2. Vesikel geben Neurotransmitter ab<br />
� einströmen in <strong>de</strong>n synaptischen Spalt<br />
3. Akzeptor – Moleküle nehmen Neurotransmitter auf<br />
� Na+ - Poren öffnen sich<br />
4. Enzym Acetyl – Esterase neutralisiert das Acetylcholin<br />
� Zeit in <strong>de</strong>r die Na – Poren geöffnet sind, wird verkürzt<br />
� Kein Na+ strömt mehr ein<br />
5. Neurotransmitter wird durch die präsynaptische Membran wie<strong>de</strong>r<br />
aufgenommen und kann wie<strong>de</strong>r verwen<strong>de</strong>t wer<strong>de</strong>n<br />
6. Än<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>s Ruhepotentials (Depolarisation) GP = Generatorpotential<br />
entsteht<br />
� in Abhängigkeit von <strong>de</strong>n einströmen<strong>de</strong>n Na+<br />
7. Generatorpotential muss stark genug sein, um am Axonhügel ein<br />
Aktionspotential hervorzurufen<br />
8. GP reicht nicht aus<br />
� Kontakt mit an<strong>de</strong>ren Synapsen<br />
� Summierung <strong>de</strong>r GP <strong>de</strong>r Einzelsynapsen<br />
� Ausreichend starkes GP, das <strong>de</strong>n Weg zum Axon<br />
zurücklegen kann (zeitliche o<strong>de</strong>r räumliche Summierung)
a) blockiert das aktive Zentrum <strong>de</strong>s Acetat-Cholin-Akzeptors<br />
� Na+ - Fluss blockiert<br />
� Reversibel, kompetitive Hemmung (Hemmung durch<br />
Besetzung <strong>de</strong>r Akzeptorstelle)<br />
� Erstickungstod, sofern die Atemmuskulatur gelähmt<br />
wird<br />
� Muskeln können nicht mehr kontrahieren<br />
b) Acetyl – Cholin wird nicht mehr gespalten und unwirksam gemacht<br />
� Abbauen<strong>de</strong>s Enzym wird blockiert<br />
� Na+ wird ständig freigesetzt<br />
� Extrem großes Generatorpotential entsteht<br />
� Information wird nicht korrekt übertragen / übermäßig<br />
übermittelt<br />
� Skelettmuskulatur verkrampft<br />
� Erstickungstod durch Verkrampfung <strong>de</strong>r<br />
Atmungsmuskulatur<br />
Hemmen<strong>de</strong> Synapsen<br />
Einzufügen: Zeichnung: för<strong>de</strong>rn<strong>de</strong> / hemmen<strong>de</strong> Synapsen<br />
- IPSP: Inhibitorisches postsynaptisches Potential<br />
- EPSP: Exzitatorisches postsynaptisches Potential<br />
- Hemmung <strong>de</strong>s Gegenreflexes (zum Quadrizeps-Dehnungs-Reflex):<br />
� Hyperpolarisation durch Einströmen von Cl- o<strong>de</strong>r<br />
Ausströmen von K+<br />
- Einsatzgebiete für Hemmen<strong>de</strong> Synapsen:<br />
1.) Steuerung <strong>de</strong>s Herzschlags<br />
2.) Schmerzuntedrückung<br />
3.) Filterung von Sinneseindrücken<br />
Rückenmark<br />
Weiße und graue Substanz:<br />
1. weiße Substanz: auf –und absteigen<strong>de</strong> Bahnen<br />
(Neurite mit Schwann´schen Zellen)<br />
2. graue Substanz: Zellkörper-Synapsen-Umschaltung<br />
Funktionen:<br />
• Leitungsbahnen von sensorischen Erregungen zum Gehirn<br />
• Leitungsbahnen von motorischen Erregungen zum Gehirn<br />
• Sämtliche Reflexzentren für alle Organe<br />
Zum Zentralen Nervensystem (v.a. Gehirn)<br />
Hirnareale und ihre Funktionen<br />
Das Gehirn<br />
a) Großhirn<br />
b) Zwischenhirn<br />
c) Balken<br />
d) Thalamus, Hypothalamus (Hormone)<br />
e) Mittelhirn<br />
f) Hypophyse (Hormone)<br />
g) Kleinhirn<br />
h) Brücke(Pons)<br />
i) Verlängertes Mark(Medulla oblongata)<br />
J) 4. Ventrikel<br />
k) 3. Ventrikel<br />
l) Äquadukt<br />
• Großhirn<br />
o sensorische Fel<strong>de</strong>r: Aufnahme von Sinneseindrücken<br />
� Entstehung von Empfindungen<br />
o Asoziationsfel<strong>de</strong>r: Speicherung von Empfindungen<br />
o Motorische Fel<strong>de</strong>r: Entstehen von Empfindungen, die zu <strong>de</strong>n<br />
entsprechen<strong>de</strong>n Muskeln weitergeleitet wer<strong>de</strong>n<br />
• Nachhirn<br />
o Durchgangsstation vom Rückemark zum Gehirn<br />
o Sitz von Automatiezentren<br />
o Sitz von Reflexzentren wie: Husten, Schlucken, Erbrechen,<br />
Niesen, Speichelfluss, Tränen, u.s.w.<br />
• Kleinhirn<br />
o Sitz <strong>de</strong>s Gleichgewichtssinns: Informationen aus <strong>de</strong>m<br />
Innenohr und Trommelfell und <strong>de</strong>n Muskelspin<strong>de</strong>ln zur<br />
Erhaltung <strong>de</strong>s Gleichgewichts<br />
o Feinkoordination von Bewegungen (für je<strong>de</strong> Bewegung ist<br />
ein Programm / Muster abgespeichert)<br />
• Mittelhirn<br />
o Einzelteil: Formatio reticularis: schickt dauernd<br />
Aktionspotentiale an das Großhirn<br />
o Augenkoordination<br />
• Zwischenhirn<br />
o Thalamus: Eingangsstelle für alle sensorischen Signale /<br />
Bahnen außer Geruchssinn + umschalten zum Großhirn<br />
� Mit limbischen System: Entstehen von<br />
Gefühlen durch Vermischung von<br />
Sinneseindrücken mit Emotionen<br />
(Erfahrungsspeicherung)<br />
� Filterung von Sinneseindrücken<br />
o Hypothalamus mit Hypophyse<br />
� Steuerung <strong>de</strong>s Sexualtriebs<br />
� Hunger /-Durstgefühl<br />
� Temperatur<br />
Ablauf eines akustischen Reizes:<br />
- Än<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>r Luft durch Schallwellen<br />
- Aufnahme durch das Trommelfell<br />
� Aktionspotenziale entstehen und wer<strong>de</strong>n an <strong>de</strong>n Thalamus weitergeleitet<br />
� Emotionale Beimischung im limbischen System<br />
� Weiterleitung zum Großhirn<br />
- Großhirn:<br />
• Aufnahme im akustischen, sensorischen Zentrum<br />
� man hört etwas<br />
• Abruf von gespeicherten AP-Frequenzen aus <strong>de</strong>n Asoziationsfel<strong>de</strong>rn<br />
� Vergleich<br />
• Asoziationsfel<strong>de</strong>rvorgänge:<br />
1.) Entschluss zur Bewegung<br />
2.) Erregung zu <strong>de</strong>n motorischen Fel<strong>de</strong>rn<br />
� Ansteuerung <strong>de</strong>r Muskeln<br />
3.) Rohbefehl an die Muskeln<br />
4.) Zwischenhirn<br />
5.) Positive Rückkopplung vom Zwischenhirn zum Großhirn<br />
� Großhirn schickt einmal einen Impuls aus<br />
� Rückkopplungsschleife wird ausgeführt, solange<br />
die Bewegung ausgeführt wer<strong>de</strong>n soll<br />
� Entlastung <strong>de</strong>s Großgehirns<br />
6.) Mittelhirn gibt Meldung an das Kleinhirn<br />
7.) abgespeicherte Programme wer<strong>de</strong>n im Kleinhirn abgerufen<br />
� Kleinhirn greift durch hemmen<strong>de</strong> Bahnen in<br />
die Bewegung ein<br />
� Feinkoordination<br />
8.) Abgabe <strong>de</strong>r Kleinhirnprogramme über hemmen<strong>de</strong> Bahnen<br />
9.) Hemmung <strong>de</strong>s Rückkopplungskreises durch Kleinhirnbefehle<br />
10.) Rückenmark: ausgefeilter Befehl an die Muskeln<br />
- Beispiel: Wurf mit einem Basketball Richtung <strong>de</strong>s Gesichts<br />
1.) visueller Reiz<br />
2.) Registrierung durch die Augen<br />
3.) Entstehung von Aktionspotentialen, Weiterleitung an <strong>de</strong>n Thalamus<br />
(Zwischenhirn)<br />
� emotionale Beimischung: z.B. Gefahr<br />
4.) Weiteleitung zum Großhirn:<br />
5.) Aufnahme im visuellen, sensorischen Zentrum: Run<strong>de</strong>r orangefarbener<br />
Gegenstand kommt schnell auf einen zu<br />
6.) Abruf und Vergleich <strong>de</strong>r gespeicherten Informationen aus <strong>de</strong>n<br />
Asoziationsfel<strong>de</strong>rn: Information ist schon vorhan<strong>de</strong>n => Verknüpfung mit<br />
früheren Erfahrungen<br />
� Ball i<strong>de</strong>ntifiziert<br />
7.) Asoziationsvorgänge: Handlungsplan wird entwickelt: Welche Muskeln sollen<br />
betätigt wer<strong>de</strong>n?<br />
• Entschluss zur Bewegung: Fangen<br />
• Ansteuerung <strong>de</strong>r Armmuskeln => Erregung zu <strong>de</strong>n motorischen<br />
Fel<strong>de</strong>rn, die die Armmuskeln bzw. alle Muskeln die für die Aktion<br />
notwendig sind, steuern<br />
• Rohbefehl an die Muskeln<br />
• Positive Rückkopplung vom Zwischenhirn zum Großhirn<br />
� Großhirn schickt einmal einen Impuls aus<br />
� Rückkopplungsschleife wird ausgeführt, solange<br />
die Bewegung ausgeführt wer<strong>de</strong>n soll<br />
� Entlastung <strong>de</strong>s Großgehirns<br />
• Mittelhirn gibt Meldung an das Kleinhirn<br />
• Abgespeicherte Informationen im Kleinhirn wer<strong>de</strong>n abgerufen, sofern<br />
vorhan<strong>de</strong>n<br />
� Fangbewegung wird gewählt<br />
� Feinkoordination <strong>de</strong>r Finger bzw. <strong>de</strong>s <strong>gesamt</strong>en<br />
Arms<br />
• Abgabe <strong>de</strong>r Kleinhirnprogramme über hemmen<strong>de</strong> Bahnen<br />
• Hemmung <strong>de</strong>s Rückkopplungskreises durch Kleinhirnbefehle<br />
• Rückenmark: ausgefeilter Befehl an die Muskeln <strong>de</strong>r Arme<br />
• Rückmeldung über sensorische Reize an das Gehirn<br />
� Kleinhirn: Feinkoordination wird verbessert<br />
Organ Sympathikus Parasympathikus<br />
Auge<br />
Speicheldrüsen<br />
Herz<br />
Bronchien<br />
Magen<br />
Blutgefäße<br />
Schweißdrüsen<br />
Nebennieren<br />
Harnblase<br />
Pupillen wer<strong>de</strong>n geweitet<br />
Zähflüssiger Speichel (Schutz<br />
vor Austrocknung bei schneller<br />
Atmung)<br />
Beschleunigung <strong>de</strong>s Herzschlags<br />
Weitung <strong>de</strong>r Ringmuskeln (Luft<br />
kann schneller eingesogen<br />
wer<strong>de</strong>n)<br />
Muskulatur entspannt sich<br />
Schließmuskel schließt sich<br />
Kontrahieren sich (Blutdruck<br />
erhöht sich => Sauerstoffzufuhr)<br />
Aktivierung <strong>de</strong>r Schweißdrüsen<br />
Aktivierung <strong>de</strong>r Adrenalin –und<br />
Noradrenalinproduktion<br />
Entspannen<br />
Pupillen wer<strong>de</strong>n verengt<br />
Aktivierung <strong>de</strong>r Tränendrüsen<br />
(Flüssigkeitsbedarf <strong>de</strong>s Auges)<br />
Dünnflüssiger Speichel<br />
(Verdauung)<br />
Verlangsamung <strong>de</strong>s Herzschlags<br />
Kontraktion <strong>de</strong>r Ringmuskeln<br />
Entspannt die Muskeln<br />
Entspannt <strong>de</strong>n Schließmuskel<br />
Sekretion (=> För<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>r<br />
Verdauung)<br />
Entspannung <strong>de</strong>r Blutgefäße<br />
(Langsamer Blutfluss)<br />
Hemmung <strong>de</strong>r Schweißdrüsen<br />
(kaum Transpiration)<br />
Aktivieren