Wieviel Mol Oxidationswasser entstehen bei der Verbrennung von 3 Glucose?
a 3 Mol
b 18 Mol
c 6 Mol
b) 18 Mol
Bei welcher Wassertemperatur lebt der Eisfisch?
a -1,8 °C
b 0°C
c 1,8 °C
Erläutern sie kurz das Zusatndekommen der scheinbar elliptischen Kreisbahn während der Beobachtung des Pulfrichpendels. Wie ändert sich der Effekt in Abhängigkeit von der Stärke des Graufilters und von der Größe des Abstandes des Beobachters zur Pendelebende.
-> Pulfrich-Effekt
Ausgelöst, durch die helligkeitsabhängige Verzögerung in der Wahrnehmung -> Reize höherer Lichtstärke werden schneller erfasst als lichtschwachere Reize
Wenn der Abstand größer, dann wirkt die Auslenkung größer
durch stärkeren Graufilter auch größere Auslenkung, da der Graufilter vor dem Auge die Lichtintensität auf das Auge verringert. Aufgrund der erhöhten Empfindungszeit sieht das Auge mit Filter die Kugel an einer zeitlich früheren Position, als das Auge ohne Filter. Die beiden Augen sehen die Kugel also an unterschiedlichen Stellen -> Streckenversatz wird als Tiefeninformation gedeutet -> deswegen elliptische Scheinbewegung
Professor Superschlau behauptet, dass die Henle Schleife in den Nephronen der Niere sinnlos sei, da an ihrem Ausgang der Primärharn verdünnter sei als am Eingang.
a) Hat er mit seiner Sachaussage recht?
b) Ist seine Schlussfolgerung richtig?
c) Zeichen und beschriften sie ein Nephron und benennen sie die Funktion der jeweiligen Abschnitte
d) Was wird von der Niere gefordert, wenn man sehr viel salzhaltige Brühe getrunken hat und was, wenn man sehr viel Wasser getrunken hat und was passiert im Nephron in den beiden Situationen?
a) Nein
b) Ohne Henle-Schleife...
-> Kein Osmolaritätsgradient im Interstitium
-> Keine Wasserkonzentration im Sammelrohr
-> Keine Modulation durch ADH möglich
c)Glomerulus: Filtration (= Rauspressen eines Teils der Flüssigkeit samt den darin befindlichen kleinen Molekülen, wie z.B. AS und Glucose)
im proximalen Tubulus kommt es zur Rückgewinnung von AS, Glucose und anderen wichtigen Stoffen für den Körper über Transport und Sekrektion bestimmter Stoffe
in der Henle-Schleife wird durch den aufsteigenden wasserundurchlässigen und Cl- Transporter besitzenden Ast ein Osmolaritätsgradient im Interstitium und dem wasserdurchlässigen absteigenden Ast aufgebaut
im distal gewunden Tubulus kommt es nochmal zur Rückgewinnung von Stoffen durch Transport
ADH reguliert die Wasserdurchlässigkeit im Sammelrohr und damit wie stark die Wasserabgabe an's Interstitium ist
d) Salzige Brühe:
o Körper möchte möglichst viel Wasser behalten
o Entzieht dem Harn also viel Wasser im Sammelrohr
-> der Harn wird aufkonzentriert
o ADH wird ausgeschüttet, was auf die Aquaporine wirkt & das Sammelrohr wird wasserdurchlässig
· Wasser:
o Körper möchte viel Wasser loswerden
o Harn wird möglichst wenig aufkonzentriert
-> es wird kein ADH ausgeschüttet —> Sammelrohr bleibt wasserundurchlässig
Bei 10 Bar Luftdruck beträgt der Sauerstoff-Partialdruck in etwa….
a 2,1 Bar
b 7 Bar
c 0,21 Bar
Beim Menschen ist die Primärharnbildungsrate (ca.):
a 1,3ml pro min
b 130ml pro Stunde
c 130ml pro min
eigentlich c, Glomeruläre Filtrationsrate bei ca. 125 ml pro Minute
a) Zeichen und beschriften sie (mit Einheiten und Zahlenangaben aus denen ein Maßstab hervorgeht) die Registrierung eines intrazellulär abgeleiteten Aktionspotentials im Riesenaxon des Tintenfischs! Zeichen sie in das gleiche Diagramm auch ein den Verlauf der Natrium- und der Kaliumleitfähigkeit während des Aktionspotential.
Wo liegen die Nernst-Potentiale für Na+ und für K+?
b) Beschreiben sie, wie sich die folgenden Stoffe auf das Aktionspotential auswirken: TTX, TEA, Ouabain
c) Mit welcher Technik konnte man zeigen, dass für den Verlauf des Aktionspotential spannungsabhängige Kanäle entscheidens sind?
d) Erklären sie den molekularen Aufbau eines spannungsabhängigen Natriumkanals und benennen sie die funktionell wichtigen Bereiche!
a)
Nernst-Potential Na+ = +55 mV
K+= -75mV
b) TTX: blockiert selektiv die spannungsabhängigen Natriumkanäle, es erfolgt keine Aktionspotentialbildung, Depolarisation wird verhindert
TEA: blockiert selektiv Kaliumkanäle und verhindert effizienten Austrom der Kaliumionen während Repolarisation (verzögert diese), verlängertes Aktionspotential
Ouabain: konzentrationsabhängige Wirkung auf Na/K-ATPase (viel hemmt, wenig stimuliert) -> kurzeitig zu keiner Änderung
c) "Patch-Clamp-Technik" mit der sich der Strom durch einzelne Ionenkanäle in der Zellmembran einer Zelle darstellen lässt
d) 4 Transmembrandomänen, jede hat 6 a-helikale Segmente, S4 trägt viele Ladungen – hier wirkt sich das Membranpotential besonders stark aus
Proteien ändert seine Struktur je nach Membranspannung. Wahrscheinlichkeit für 'offen' größer bei Depolarisation
Die Zahl der Vesikel, die ein Aktionspotential an der präsynaptischen Membran eines Endköpfchens in der Nerv-Muskel-Synapse freisetzt ist etwa….
a 1
b 100
c 100.000
nicht c, vermutlich b
Die Filtration im Nephron
a erhöht die Osmolarität des Filtrats
b verringert die Osmolarität des Filtrats
c ändert die Osmolarität nicht
b) verringert die Osmolarität des Filtrats
Welches Tier kann sich von Wachs ernähren?
a Honigbiene
b Honiganzeiger
c Honigdachs
Beschreiben bzw. skizzieren sie den Aufbau einer Muskelspindel und erklären sie mit wenigen Worten ihren Zweck und ihre Funktionsweise im Skelettmuskel
Aktivierung der Gamma-Fasern führt zur Kontraktion der kontraktilen Bereiche
Da der Hauptmuskel noch nicht kontrahiert ist führt dies zur Dehnung des zentralen Bereichs mit den Dehnungsrezeptoren -> Aktivität der Ia-Neurone steigt
Jetzt kann durch Kontraktion des Hauptmuskels (Aktivierung über a-Fasern) die Dehnung wieder rückgängig gemacht werden: Ia-Neurone feuern wie vorher (sind ‚zufrieden‘)
a) Auf Meeresniveau befinden sich 20,95% Sauerstoff in der Luft. Wieviel Prozent Sauerstoff finden wir in der Luft auf dem Gipfel des Mount Everst (8848m)?
b) Zeichnen sie die Sauerstoffbindungskurve für das Hämoglobin eines in den Anden lebendes Lama! Warum war es für die Lamas notwendig, die Bindungskurve anzupassen und welchen Effekt hat die Sauerstoffaufnahme in die Kapillaren der Lungenalveolen?
c) Im Praktikumsversuch haben sie den spezifischen Sauerstoffverbrauch einer Maus bei sich ändernder Umgebungstemperatur gemessen. Erläutern sie, wie sich der Sauerstoffverbrauch bei sinkender Umgebungstemperatur verhält und begründen sie ihre Antwort!
d)Erklären sie, warum der spezifische Sauerstoffverbrauch eines Elefanten geringer ist als der einer Maus!
a) Partialdruck bleibt gleich, also immer noch 20,95%
b)
erhöht Sauerstoffaffinität-Strategie: Effizientere Aufnahme von Sauerstoff aus der Umgebung
Aber: zur Unterstützung der Sauerstoff-Abgabe am arbeitenden Gewebe sind dann weitere ‚Tricks‘ nötig, zB stärkerer Bohr-Effekt (= stärkere Verringerung der Affinität auf eine gegebene Absenkung des pH-Wertes
c) Bei sinkender Temperatur stieg der Sauerstoffverbrauch der Maus, da ihr Stoffwechsel durch zittern erhöht und zum Erhalt der Körpertemperatur erhöht wurde. Als homoiothermes Tier ist die Maus für auf endotherme Energie angewiesen für den Erhalt der Körpertemperatur.
d) Der Elefant besitzt im Vergleich eine geringere Oberfläche im Verhältnis zum Volumen als eine Maus -> geringere Wärmeabgabe
(siehe ‘Maus-Elefanten-Kurve’)
Welches der folgenden Tieren ist ein Osmokonformer?
a Clownfisch
b Tintenfisch
c Rotkehlchen
Name des Organs: Corti-Organ
a: Endolymphe
b: Tektorialmembran
c: Stereozillien/Stereovilli
d: äußere Haarsinneszellen
e: innere Haarsinneszellen
f: efferente & afferente Neuronen
g: Perilymphe
h: Basilarmembran
Wenn man sich ausschließlich von Glucose ernährt, ist der respiratorische Quotient
a 0,7
b 1
c 2
Kamele passen sich an Wassermangel an, indem sie…..
a Kot fressen
b Harn zurückhalten
c Fluktuation ihrer Körpertemperatur zulassen
(Schwankungen)
Wenn man die Temperatur erhöht, wird das Nernst-Potential…
a größer
b kleiner
c ist unabhängig von der Temperatur
Temperaturerhöhung lässt Nernst-Potential steigen, also a
a) Erklären sie die Wirkungsweise der äußeren Haarsinneszellen! In welchem Organ befinden diese sich und was unterscheidet sie von den innere Haarsinneszellen?
b) Durch welche zwei Mechanismen verändert das Mittelohr den Schall? Unter welchem Oberbegriff ist diese Anpassung bekannt?
a) -> befinden sich im cortischen Organ
Äußere Haarsinneszellen:
in 3 Reihen angeordnet
Elektromotile (d.h. sie reagieren auf Veränderung des Potentials über ihre Zellwand mit einer Änderung ihrer Zelllänge) Zellen, die für eine mechanische Verstärkung der Schwingungen in der Cochlea sorgen
Stereozillien mit Tektorialmembran verbunden
Innere Haarzellen:
in einer Reihe angeordnet
Tatsächliche Hörsinneszellen, wandeln mechanische Schwingung in elektrische Reize um
b) unsicher
-> Impendanzanpassung (da Medium gewechselt wird ändert sich Widerstand: gas -> flüssig) im Mittelohr durch:
die Hebelwirkung der Gehörknöchelchenkette (Hammer-Amboss-Steigbügel),
die Flächenunterschiede von Trommelfell und dem ovalen Fenster (Druckwandler)
Zeichnen und beschriften sie einen Längsschnitt durch ein Säugetierauge
leitungsgeschwindigkeit nicht bestimmbar
Die Dauer des Aktionspotentials 2ms
Die Leitungsgeschwindigkeit ist 15 m/s
Plateau notwendig für Aktionspotentialdauer
c)
der Widerstand des Axoplasmas hängt vom Axondurchmesser ab
die Leitungsgeschwindigkeit steigt wenn der Widerstand des Axoplasmas sinkt
d)
Das Ruhepotential eines Neurons ergibt sich unter anderem durch das Verhältnis der Membranwiderstände für K+ zu Na+ von ugf. 1:25
Im Gleichgewicht, also bei konstantem Membranpotential ist der K+-Ausstrom gleich dem Na+-Einstrom
a) Gegenstrom-Prinzip: Arterien, die aus dem Körper in die Füße ziehen, und Venen, deren Blutstrom in der entgegengesetzten Richtung wieder in den Körper zurückfließt, verlaufen parallel und in engem Kontakt aneinander vorbei. Auf diese Weise wird die Wärme des arteriellen Blutes bereits auf dem Weg zu den Füßen an das zum Körper zurückfließende venöse Blut abgegeben. Das arterielle Blut kommt also stark abgekühlt in den Füßen an. Durch die niedrigen Temperaturen in den Füßen wird ein allzu großer Wärmeverlust an die Umgebung vermieden.
b) Bei Kälte: Rückstrom durch Venen nahe der Arterien - Wärmetausch mit arteriellem Blut
Bei Hitze: Rückstrom durch Venen nahe Oberfläche - Wärmetausch mit der Umgebung
c) -> Bestimmung des Q10-Wertes
Ziel ist es, die Temperaturabhängigkeit der Spontanfeuerrate der Nervenzellen zu messen
Zwei abgeschirmte Elektroden werden vor & hinter dem Fisch plaziert
Die Sendefrequenz des Fisches wurde bei sechs verschiedenen Wassertemperaturen (mit Gewöhnung) mindestens fünf mal gemessen
Durch die Reaktionsraten und der Beuzgstemperatur lässt sich der Q10-Wert berechnen
Formel: f=f0*Q10^(T/10)
Eine Reaktion hat eine Q10-Wert von 1. Wie erhöht sich die Reaktionsgeschwindigkeit, wenn man die Temperatur um 7°C erhöht?
a sie bleibt gleich
b sie wächst auf das siebenfache
c sie wächst um 70%
Leandra: eine Reaktion “verQ10-facht” sich (hier 1, also bleibt)
Blockade der Acetylcholinesterase im synaptischen Spalt wirkt sich wie folgt auf das EPSP on der Muskelfaser aus…
a es dauert weniger lang
b es dauert länger
c es kommt deutlich verzögert
Der Wärmeverlust homoiothermer Tiere wächst proportional…
a m^3/4
b m^2/3
c m^-1/4
-> c) ist für spezifischen Sauerstoffverbrauch
Die Akkomodation bei Fischen:
a erfolgt über die Deformation der Linse
b erfolgt über die Verschiebung der Linse
c erfolgt über Deformation des Auges
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