a. Der Ductus venosus leitet einen Teil des sauerstoffreichen Blutes direkt zur unteren Hohlvene, um die Leber zu umgehen und den Fötus mit Nährstoffen zu versorgen.
b. Der Ductus arteriosus ermöglicht es, dass das Blut von der Lungenarterie zur Aorta umgeleitet wird, da die Lungen beim Fötus nicht funktionsfähig sind.
c. Das Foramen Ovale befindet sich zwischen den Vorhöfen des Herzens und ermöglicht den Blutfluss von der rechten zur linken Seite, um die Lungen zu umgehen, da diese ebenfalls noch nicht funktionsfähig sind.
MPF besteht aus zwei Hauptkomponenten: einer katalytischen Untereinheit (CDK, Cyclin-abhängige Kinase) und einer regulatorischen Untereinheit (Cyclin). Die Aktivität von MPF ist von der Konzentration an M-Phase Cyclin abhängig, das während der Mitose produziert wird.
Die kontinuierliche, aber langsame Zunahme der M-Phase Cyclin-Konzentration führt dazu, dass immer mehr MPF aktiviert wird. Allerdings bleibt MPF zunächst inaktiv, da es durch eine inhibierende
Phosphorylierung gehemmt wird.
Erst wenn ein Schwellenwert der Cyclin-Konzentration erreicht ist, wird durch einen positiven Feedback-Mechanismus die dephosphorylierende Aktivität der Phosphatase CDC25 verstärkt. Diese entfernt die inhibierenden Phosphate von MPF, was zu einer schnellen Aktivierung von MPF führt.
Das ist der Grund, warum die MPF-Aktivität zu Beginn der Mitose sprunghaft ansteigt, obwohl die M-Phase Cyclin-Konzentration nur langsam zunimmt. Dieser Mechanismus gewährleistet, dass die Mitose erst beginnt, wenn genügend M-Phase Cyclin vorhanden ist, um eine vollständige und korrekte Mitose zu gewährleisten.
3. Die Mortalitätsrate nimmt beim Kolon-Karzinom mit dem Alter stetig zu. Demgegenüber flacht bei Brust- und Gebärmuherhals-Krebs der altersabhängige Anstieg der Mortalitätsrate im Alter von ca. 50 Jahren stark ab. Erklären Sie!
Die unterschiedlichen Muster der altersabhängigen Mortalitätsraten bei verschiedenen Krebsarten können durch eine Kombination von biologischen und sozialen Faktoren erklärt werden. Brust- und Gebärmutterhalskrebs sind hormonabhängige
Krebserkrankungen, deren Risiko stark mit den Hormonspiegeln variiert, die wiederum mit dem Alter variieren. Nach der Menopause, die in der Regel um das Alter von 50 Jahren auftritt, sinken die Östrogenspiegel bei Frauen deutlich, was zu einer Abnahme des Risikos für diese Krebserkrankungen führen kann. Im Gegensatz dazu ist Kolonkrebs nicht hormonabhängig und das Risiko kann mit zunehmendem Alter aufgrund einer Kombination von Faktoren, einschließlich einer erhöhten Lebenszeitexposition gegenüber karzinogenen Einflüssen und altersbedingter genetischer Instabilität, weiter ansteigen.
Ein evolutionär weit entwickeltes Immunsystem sollte in der Lage sein, verschiedene Anforderungen zu erfüllen, darunter:
1. **Erkennung von Pathogenen:** Das Immunsystem sollte effektiv Pathogene wie Viren, Bakterien, Pilze und Parasiten erkennen können.
2. **Unterscheidung zwischen Selbst und Nicht-Selbst:** Es muss die Fähigkeit haben, körpereigene Zellen von fremden zu unterscheiden, um Autoimmunreaktionen zu verhindern.
3. **Adaptivität:** Ein fortschrittliches Immunsystem sollte sich an veränderte Pathogene anpassen können, um eine breite Palette von Infektionen zu bekämpfen.
4. **Spezifität:** Die Fähigkeit, spezifisch auf bestimmte Pathogene zu reagieren, ermöglicht eine gezielte Immunantwort.
5. **Gedächtnis:** Ein evolutionär fortschrittliches Immunsystem sollte ein immunologisches Gedächtnis entwickeln, um bei erneuter Exposition schneller und effizienter zu reagieren.
6. **Regulation:** Es sollte Mechanismen zur Regulation haben, um übermäßige Immunreaktionen zu verhindern, die zu Entzündungen oder Autoimmunerkrankungen führen könnten.
7. **Kommunikation zwischen Immunzellen:** Effektive Kommunikation zwischen verschiedenen Immunzellen ist wichtig, um eine koordinierte Reaktion gegen Pathogene sicherzustellen.
Ein solches Immunsystem bietet einen umfassenden Schutz gegenüber verschiedenen Infektionen und trägt zur Gesundheit und Überlebensfähigkeit eines Organismus bei.
Es scheint, dass es einen Schreibfehler gibt, da sowohl "wasserlöslich" als auch "wasserlöslich" erwähnt wurden. Hier ist eine Erklärung für den fundamentalen Unterschied in der Signalübermittlung zwischen wasserlöslichen (wie Insulin) und fettlöslichen (wie Östrogen) Hormonen:
1. **Löslichkeit und Rezeptorort:**
- *Wasserlösliche Hormone (z.B. Insulin):* Sie binden an Membranrezeptoren auf der Oberfläche von Zielzellen, da sie nicht in Zellen eindringen können. Die Reaktion erfolgt schnell durch Second Messenger wie zyklisches Adenosinmonophosphat (cAMP).
- *Fettlösliche Hormone (z.B. Östrogen):* Diese Hormone können Zellmembranen durchdringen und binden an intrazelluläre Rezeptoren in Zellkernen. Die Reaktion erfolgt durch Beeinflussung der Genexpression.
2. **Reaktionszeit:**
- *Wasserlösliche Hormone:* Die Reaktion ist schnell, da sie direkt an der Zelloberfläche stattfindet und Second Messenger involviert sind.
- *Fettlösliche Hormone:* Die Reaktion dauert länger, da sie die Zellmembran passieren und den Zellkern erreichen müssen, um die Genexpression zu beeinflussen.
3. **Transport im Blut:**
- *Wasserlösliche Hormone:* Sie reisen frei im Blut, da sie wasserlöslich sind.
- *Fettlösliche Hormone:* Da sie fettlöslich sind, benötigen sie Transportproteine im Blut, um sich zu bewegen.
4. **Dauer der Wirkung:**
- *Wasserlösliche Hormone:* Ihre Wirkung ist kurzlebig, da die Signaltransduktion schnell erfolgt.
- *Fettlösliche Hormone:* Die Wirkung kann länger anhalten, da sie auf die Genexpression einwirken und somit eine langfristige Veränderung bewirken können.
aciclovir ist ein etablierter Wirkstoff bei Infektionen mit Herpes simplex Viren. warum kann Aciclovir nicht zur Behandlung von zellen verwendet werden, die von retroviren befallen sind? und warum wird Aciclovir trotzdem AIDS patientien verabreicht?
Aciclovir wirkt spezifisch gegen Herpes-simplex-Viren, da es durch das Enzym Thymidinkinase in die aktive Form umgewandelt wird, die vor allem in von Herpes-simplex-Viren infizierten Zellen vorhanden ist. Retroviren verwenden jedoch eine reverse Transkriptase, um ihre RNA in DNA umzuwandeln, und nicht das Enzym, das Aciclovir aktiviert.
Daher ist Aciclovir nicht effektiv gegen retrovirale Infektionen. In Bezug auf AIDS-Patienten wird Aciclovir trotzdem manchmal verabreicht, nicht zur Behandlung von HIV selbst, sondern zur Kontrolle von Herpes-Infektionen, die bei immungeschwächten Personen, einschließlich AIDS-Patienten, häufiger auftreten können. Es hilft, Herpes-Infektionen zu behandeln oder vorzubeugen und somit das allgemeine Wohlbefinden zu verbessern.
7.Drei Zelltypen werden normalerweise im Zusammenhang mit dem Aufbau, Abbau und Erhalt von Knochenmatrix genannt. Wie heißen diese, welche Aufgaben und Besonderheiten haben die Zelltypen jeweils und wie unterscheiden sie sich morphologisch?
1) Osteoblasten : - Entstehen aus embryonalenBindegewebszellen ~
- Sind f. dieBindungv. Knochenmatrixzuständig
Wenn sie ihre Teilbarkeit verlieren, werden sie z u Osteocysten (Ossifikation)
2) Osteocysten : - Werden in Knochenmatrix eingelagert ~
- Mobilisieren & fangen Calcium ab
3) Ostechlasten: - Rieseuzellen (~ 100 mm)
- Hasen wehrere Kerne & siud monocytenätulich
- Abbau v. Knochengewese & Auflösen v. Kuschen beim Unsau, Wachstum
8 was versteht man unter Atherosklerose?
Atherosklerose ist eine Erkrankung der Arterien, bei der sich Fett, Cholesterin, Kalzium und andere Substanzen in Form von Plaque an den Innenwänden der Arterien ablagern. Diese Ablagerungen können im Laufe der Zeit wachsen und verhärten, was zu einer Verengung der Arterien führt. Dieser Prozess kann den Blutfluss behindern und zur Bildung von Blutgerinnseln führen. Atherosklerose ist ein Hauptfaktor bei der Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, darunter Herzinfarkte und Schlaganfälle. Faktoren wie hoher Blutdruck, Rauchen, Diabetes und hohe Cholesterinwerte können das Risiko für die Entwicklung von Atherosklerose erhöhen.
9 verschiedene möglichkeiten die Richtung einer Schallquelle zu ermitteln? vor-, Nach-teile... (5p)
Es gibt mehrere Methoden, um die Richtung einer Schallquelle zu ermitteln. Hier sind einige davon mit ihren Vor- und Nachteilen:
1. **Interaurale Laufzeitdifferenz (ILD):**
- *Vorteile:* Nutzt die Laufzeitdifferenz zwischen den Ohren, um die Richtung zu bestimmen.
- *Nachteile:* Funktioniert am besten bei höheren Frequenzen, kann bei tiefen Frequenzen ungenau sein.
2. **Interaurale Pegeldifferenz (IPD):**
- *Vorteile:* Basiert auf der Pegeldifferenz zwischen den Ohren.
- *Nachteile:* Funktioniert gut bei höheren Frequenzen, aber bei niedrigen Frequenzen kann die Schallwellenlänge die Messung beeinträchtigen.
3. **Kopf-Related Transfer Function (HRTF):**
- *Vorteile:* Berücksichtigt individuelle Kopf- und Ohrformen für präzisere Lokalisierung.
- *Nachteile:* Erfordert komplexe Berechnungen und kann bei anderen Personen weniger genau sein.
4. **Phasendifferenzmessung:**
- *Vorteile:* Basiert auf der Phasenverschiebung zwischen den Ohren.
- *Nachteile:* Funktioniert gut bei hohen Frequenzen, aber bei niedrigen Frequenzen kann die Schallwellenlänge die Messung beeinträchtigen.
5. **Binaurale Hörsysteme:**
- *Vorteile:* Nutzt elektronische Geräte, um Schallquellen zu lokalisieren.
- *Nachteile:* Kann teuer sein und erfordert möglicherweise Batterien oder Strom.
Die Wahl der Methode hängt von der Anwendung, der Frequenz des Schallsignals und den verfügbaren Ressourcen ab. Keine Methode ist perfekt, und die Genauigkeit kann je nach den Umständen variieren.
10 wie kann man das rezeptiven Feld einer Ganglienzelle experimentell ermitteln?
Das rezeptive Feld einer Ganglienzelle im Auge, insbesondere in der Retina, kann experimentell durch verschiedene Methoden ermittelt werden. Hier sind einige Ansätze:
1. **Elektrophysiologische Ableitung:**
- Elektroden werden platziert, um die elektrischen Signale der Ganglienzelle aufzuzeichnen.
- Durch die Reizung von verschiedenen Punkten auf der Netzhaut können die rezeptiven Felder identifiziert werden.
2. **Optische Stimulation:**
- Lichtreize werden auf die Retina projiziert, während die neuronale Aktivität aufgezeichnet wird.
- Dies kann durch die Verwendung von Lichtprojektoren oder LEDs erfolgen.
3. **Reizung mit scharfen Mikroelektroden:**
- Feine Elektroden werden verwendet, um gezielt auf bestimmte Bereiche der Retina einzuwirken.
- Die Reaktion der Ganglienzelle wird aufgezeichnet.
4. **Reizung durch visuelle Muster:**
- Visuelle Muster, wie z.B. Licht- oder Dunkelkontraste, werden auf die Netzhaut projiziert.
- Die Antwort der Ganglienzelle auf verschiedene Muster wird analysiert.
5. **Intrazelluläre Ableitung:**
- Feine Mikroelektroden werden in die Ganglienzelle eingeführt, um intrazelluläre Signale aufzuzeichnen.
- Die Reaktion auf verschiedene visuelle Reize wird gemessen.
Die Identifizierung des rezeptiven Feldes ermöglicht es, die Regionen auf der Netzhaut zu bestimmen, die die Aktivität einer bestimmten Ganglienzelle beeinflussen. Diese Experimente tragen dazu bei, das visuelle Verarbeitungssystem besser zu verstehen und wie es auf verschiedene visuelle Reize reagiert.
11 schema: wo der somatosensorische und wo der motorische Cortex liegen.
Wieso verwendet man bei beiden oft das Konzept des Homunculus und was meint man damit?
12 split brain... wie sind linke und rechte Retina mit der linken und rechten Hirnhälfte verbunden und wieso ist das für die Analyse der Split-Brain-Experimente von Bedeutung? Wieso ist es wichtig zu bedenken, ob die Veruchsperson verbal oder durch Anzeigen mit der linken oder mit der rechten hand mitteilt was sie wahrnimmt?
Sie haben die Organisation des somatosensorischen Cortex im Parietallappen und die Konzepte des Homunculus korrekt beschrieben. Die somatotopische Repräsentation im Gehirn spiegelt wider, dass bestimmte Bereiche des Körpers unterschiedlich viel kortikale Fläche einnehmen.
Ihr Vorschlag zur experimentellen Bestimmung der somatotopischen Repräsentation, indem verschiedene Körperregionen berührt werden, ist ebenfalls korrekt. Dies kann durch Methoden wie funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRI) oder elektroenzephalographische (EEG) Ableitungen während taktiler Stimulation durchgeführt werden. Solche Studien ermöglichen es, die Gehirnaktivität in Reaktion auf verschiedene Reize zu kartieren und somit die somatotopische Organisation zu identifizieren.
13 nennen sie 2 wege, wie sie Parkinson patienten durch beeinflussung der synaptische transmision helfen können?
1) Erhöhung der Synthese von L-DOPA durch Behandlung mit L-DOPA (Levodopa), welches nach Passieren der Blut-Hirn-Schranke zu Dopamin verstoffwechselt wird.
2) Beeinflussung der Aufnahme und Speicherung von Dopamin (DA) durch Reserpin, welches die Vesikel in den präsynaptischen Endknöpfchen auflöst.
3) Gabe von Amphetaminen, da diese an dopaminergen Nervenendigungen die Freisetzung von Dopamin stimulieren (d.h. Beschleunigung der Vesikelentleerung in den synaptischen Spalt). Das Ganze kann mit einer Reuptake-Hemmung (Hemmung der Wiederaufnahme) durch Amphetamin und Cocain kombiniert werden, da diese die DA-Carrier-Proteine blockieren.
4) Verhinderung der Inaktivierung durch Hemmung des Abbaus im präsynaptischen Neuron oder Blockade des Abbauenzyms (Pargylin als MAO-Hemmer).
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