Nennen Sie die wesentlichen Unterschiede zwischen Spermatogenese und Oogenese beim Menschen! (4 P)
Spermatogenese:
Prinzip: kontinuierliche Neubildung
dauert 64 Tage
Spermatogonien -> Spermatozyten -> Spermatiden -> Spermien
Nachproduktion ab der Pubertät das ganze Leben lang möglich
Oogenese
Prinzip: Aufbrauchen des Vorrats
findet im Embryo zwischen dem 2. und 7. Monat statt -> durch Teilung der Urkeimzellen entstehen Oogonien
Urkeimzellen durchlaufen Meiose I bis Prophase I -> anschließend Diktyotän (lange Pause) bis Pubertät (in dieser Zeit sterben viele Oogonien ab) -> in der Pubertät Weiterentwicklung, keine Nachproduktion von Oogonien -> Vorrat wird aufgebraucht
Skizzieren Sie ein Virion von SARS-CoV-2 mit der Lage der vierten Klassen von Strukturproteinen! Welches dieser Proteine ist für die Erkennung des zellulären Rezeptors auf humanen Zellen verantwortlich und wie heißt dieser Rezeptor? (2 P)
ACE2-Rezeptor
das Spike-Protein dient als Rezeptor für Wirtszellen
a) Nennen Sie fünf charakteristische Eigenschaften von Krebszellen! (2/2 P)
b) Welche dieser Eigenschaften werden durch einen p53-Funktionsverlust begünstigt? (1.5/2 P)
a)
ungehemmtes Durchlaufen des Zellzyklus (z.B. auch bei fehlender Verankerung im Gewebe)
entsprechend verstärktes Zellwachstum
Blockieren der Apoptose
Immunevasion
Stimulation der Angiogenese
b)
durch p53 Verlust (eigentlich für Apoptose & Zellzyklusarrest) -> erhöhte Mutationsrate begünstigt, da das Abschalten des Zellzyklus für die Reperatur & Apoptose mutierter Zellen nicht möglich ist -> Apoptose wird umgangen, da diese abgeschalten ist
Welche wesentlichen molekularen Schritte führen zur Vielfalt der Antikörper? (3 P)
Hier die Lösung aus der Humanbio AK 2020 (von Buffl):
Kombinatorik
verschiedene DNA-Segmente (genauer!) können kombiniert werden
verschiedene L- und H-Ketten Kombinationen
==> stochastische Menge mathematisch begründet
(+ …diversity ??)
somatische Hypermutation
wenn bei Reparaturmechanismus mit Desaminase falsche Base eingebaut wird
-> Mutation positiv oder negativ
Class switching -> Änderung von L-Kette zu H-Kette
Definieren Sie den Begriff “Parasit”! (2 P)
ein Organismus, der zur Vollendung seines Lebenszyklusses von einem WIrt abhängig ist und diesen dadurch zu seinem eigenen Vorteil nutzt
Aus welchen Molekülklassen sind die meisten Hormone abgeleitet? Nennen Sie jeweils ein Beispiel! (3 P)
Hydrophile -> Polypeptide (Insulin) & Amine (Adrenalin)
Hydrophobe -> Sterole (Cholesterin)
Erläutern Sie das Prinzip der homöostatischen Wirkweise von Hormonen am Beispiel der Regulation des Blutzuckerspiegels beim Menschen! (3 P)
Homöostase -> Erhalt eines Gleichgewichts
wenn der Blutzuckerspiegel nach einer Mahlzeit zu hoch ist -> Ausschüttung von Insulin durch β-Zellen des Pankreas
dadurch gibt es eine verbesserte Glucoseaufnahme in der Leber durch den Einbau von Glucoserezeptoren in der Membran -> Blutzuckerspiegel sinkt
wenn der Spiegel niedrig durch z.B. Fasten ist -> Ausschütten von Glucagon durch α- Zellen des Pankreas -> verstärkt den Abbau von Glykogen zu Glucose in der Leber -> Freisetzung in Blut
Zeichnen und beschriften Sie den Längsschnitt durch einen Röhrenknochen! (4 P)
Was ist das sogenannte Zwerchfell? Aus was besteht es, wo findet man es und welche Aufgaben hat es? (2 P)
Muskel- Sehnen- Platte
trennt Brust und Bauchhöhle
wichtigster Atemmuskel (in Ruhe 60-80% der Inspirationsarbeit)
Verbindung zu 3 Knochen im unteren Brustkorb unter den Rippen/ Lunge
Welche Funktionen hat das menschliche Integument? (2 P)
Sinnesorgan (z.B. Fotorezeptor, Riechzellen)
Stoffwechselorgan (Wasser, Fett, Atmung (CO2))
Schutzorgan:
mechanischer Schutz (Fasergeflecht aus Dermis)
Thermoregulation (Schutz vor Hitze und Kälte)
Schutz gegen UV-Strahlung (Melaninpigmentierung)
Schutz gegen Infektionen (trockene und saure Oberfläche)
Barrierefunktion (Unterbindung von Stoffaustausch zwischen Körper und Umwelt verhindert Austrocknung und Eindringen von körperfremden Substanzen)
Wo im Körper findet man die Lymphgefäße? (1P)
assoziiert dort, wo die Blutgefäße verlaufen -> außer ZNS (wie Rückenmark/ Hirn)
Im peripheren vegetativen Nervensystem unterscheidet man normalerweise zwei Nervenzelltypen. Wie nennt man diese und wie sind die miteinander verschaltet? Welche Transmitter werden von welchen Zellen ausgeschüttet? (3 P)
postganglionäre Neuronen / präganglionäre Neuronen
präganglionäre Neuronen führen von ZNS (Rückenmark/ Hirn) zu vegetativen Ganglien -> werden dort mit postganglionären Neuronen verschaltet, die zu den Zielorganen führen
Acetylcholin (ACh) an präganglionen Neuronen von Parasympathikus und Sympathikus & an postganglionären Neuronen -> Parasympathikus
Noradrenalin an postganglionären Neuronen -> Sympathikus
Was sind otoakustische Emissionen? Wie entstehen sie und wofür werden sie genutzt? (2 P)
Schalwellen, die von äußere HSZ abgegeben werden, um cochleäre Schwingungen zu verstärken -> im Innenohr
zum Hörtest bei Neugeborenen
a) Wofür “interessieren” sich die meisten Zellen im primären Sehcortex? Anders gefragt: welche Art von visuellen Reizen muss man zeigen, damit sie Aktionspotentiale feuern? Was meint man damit, dass sich die Reize zusätzlich auch noch im sogenannten “rezeptiven Feld” des Neurons befinden müssen?
b) Woher bekommen sie ihre Eingänge (d.h. wo sitzen die Somata der Nervenzellen, die ihre Axone zum Sehrcortex schicken?) Wie liegen die EIngänge aus dem linken und rechten Auge zueinander?
c) Wo liegen alle Nervenzellen, die sich für dieselbe Kantenortientierung interessieren?
d) Ist die Anordnung im primären Sehkortex fest angeboren, in den ersten Lebenswochen plastisch oder das ganze Leben über immer plastisch? Wie würde es sich auswirken, wenn bei einem neugeborenen Kätzchen das linke Auge für 2 Monate abgedeckt wäre, es danach im ganzen restlichen Leben der Katze aber immer benutzbar und nachweislich völlig funktionsfähig wäre? (5.5/7 P)
a) - für Balken mit unterschiedlicher Orientierung
-> rezeptives Feld = alle Rezeporen, die Informationen an die gleiche Synapse weiterleiten d.h. Synapsen/ Zellen des Sehcortex werden nur aktiv, wenn die Rezeptoren auch den Reiz wahrnehmen
b) - im Kniehöcker -> Eingänge rechtes/ linkes Auge sind alternierend
c) - liegen in Orientierungssäulen in der 4. Schicht des Sehcortex übereinander
d)- Die Anordnung ist in den ersten Lebenswochen noch plastisch
-> wird dann aber durch Sehereignisse festgelegt
-> wenn das linke Auge einer Katze 2 Monate bedeckt wäre, würde sich die Anordnung verschieben & im rechten Auge stärker ausprägen = Okulardominanz -> Eingänge linkes Auge gehen zurück
-> auch durch Öffnen des Auges ist der Zustand nicht mehr zu verändern, da nach 6 Wochen die Anordnung im Sehcortex festgelegt wird & stabil ist
Welcher Eingriff wurde bei Split-Brain Patienten durchgeführt und wozu? Wieso zeigen Split-Brain Patienten keinerlei Auffälligkeiten im normalen Alltag? Mit welchem Trick kann man zeigen, dass der Eingriff doch erhebliche Auswirkungen haben kann? (3P)
Trennung der 2 Hirnhälften, um eine schlimme Form der Epilepsie zu heilen
beide Hirnhälften agieren (?) getrennt voneinander, doch im Alltag bewegen des Kopfes und nicht fokussieren des Punktes -> linkes & rechtes Sehfeld nehmen beide alle Informationen wahr
wenn die Person (mit einem Split-Brain) sich auf nur einen Punkt auf einem Bildschirm fokussiert -> werden unterschiedliche Emotionen abgebildet & aufgeschrieben mit linker/ rechter Hand welche Emotionen gesehen wurden, denn das linke Sehfeld nimmt Emotionen genauer wahr, da die Verrechnung in der rechten Hirnhälfte stattfindet, da sie für Emotionen zuständig ist
-> das linke Sehfeld bringt Emotionen nicht zum Ausdruck, da das durch Sprache nicht möglich ist -> die linke Hirnhälfte ist für Sprache zuständig
Die fiktive Firma “Pharmadreams” behauptet ein Medikament entwickelt zu haben, das sowohl gegen Parkinson, aks auch gegen Schizophrenie wirkt. Begründen Sie aus biologischer Sicht, ob Sie das für möglich halten, oder nicht! (3 P)
Schizophrenie Medikamente blockieren dopaminerge Synapsen, während bei Parkinson dopaminerge Synapsen unterstützt werden
Parkinson hängt mit Degeneration der Dopaminsynapsen zusammen, Schizophrene wohl nicht direkt mit Dopamin
dies scheint auf Ebene dopaminerger Synapsen nicht möglich zu sein, ein Medikament zu entwickeln, das gegen beide Krankheiten hilft
Schildern Sie ganz knapp einen Versuch, aus dem man die Schlussfolgerung gezogen hatte, der Mensch habe keinen freien Willen (1.5/2 P)
bei einem Menschen wurde durch den O2- Verbrauch die Hirnaktivität aufgezeichnet
Er sollte sich entscheiden wann & mit welcher Hand er einen Knopf drückt
noch bevor er vorgab sich entschieden zu haben, konnte mit bis zu 60%iger Wahrscheinlichkeit genau bestimmt werden mit welcher Hand und wann er den Knopf drückt
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