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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 />

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