Nenne die vier Lappen, in die sich der menschliche Cortex einteilen lässt.
Frontallappen
Temporallappen
Parietallappen
Occipitallappen
Wie viele Schichten hat der Cortex der Säuger?
6 Schichten -> Isocortex
Welche Phospholipide finden sich in der Nervenzellmembran?
Phosphoglyceride
Sphingolipide
Beschreibe eine Gangliosid-Speicherkrankheit am Beispiel von Tay-Sachs
autosomal-rezessive Erkrankung
defekte Hexosaminidase A
→ normalerweise für Abbau der Ganglioside in Lysosomen zuständig durch Entfernung der Zuckerreste
(-> bei Sandhoff defekte Hexosaminidase A + B)
Ganglioside akkumulieren in den Lysosomen, können dort nicht abgebaut werden
Lysosomen schwellen an → Neuronen funktionieren nicht mehr
Beginn der Erkrankung meist Säuglingsalter → Erblindung, Ertaubung, Lähmung, Tod
keine Therapie, nur Pränatal-Diagnostik
Dendritische Spines stellen biochemische und elektrische Kompartimente dar – beschreibe, was das bedeutet.
Elektrisches Kompartiment:
es kommt zu Spannungsänderungen im Spine
Differenz der Spannungsänderung in Spine und Dendrit wächst mit steigendem Halswiderstand
Biochemisches Kompartiment:
im Spine kommt es zu Konzentrationsänderungen durch Kanalöffnungen und -schließen und Transport von Ionen
z.B. Öffnung des NMDA-Kanals führt zu Calciumeinstrom
durch den Hals ist der “Abfluß“ gering, so dass eine große Konzentrationsänderung resultiert
Was benötigt eine Zelle für die lokale Proteinbiosynthese?
kleine RNA ist lokal an Synapsen zu finden
von dem Produktionsort werden die RNA‘s durch Transportkomplexe (Dynein und Kinesin) entlang der Mikrotubuli transportiert und in Ribosomen im Spine translatiert
Kontrolle erfolgt wahrscheinlich durch Inaktivierung eines Repressors, entweder an der RNA oder an den dort vorhandenen Ribosomen
Nennen Sie zwei Molekülklassen, die Synapsen stabilisieren.
NCAM (neuronal cell adhesion molecules)
Cadherine
Neurexin / Neuroligin
Was sind Cadherine?
Calcium-adhering
transmembrane Glykoproteine der Zellmembran → stellen Zellkontakte her
homophile Bindung wird über Calcium vermittelt
es gibt 6 Gruppen von Cadherinen
klassische Cadherine koppeln intrazellulär an verschiedene Proteine an, z.B. Catenine & Aktin-Cytoskelett
Aus welchen Lipiden besteht die neuronale Membran?
Was ist die Besonderheit der Lipide in lipid rafts und welche Lipide befinden sich daher dort speziell?
Lipide in der neuronalen Membran:
Phospholipide -> Phosphoglyceride, Sphingolipide
Lipid rafts:
Zeichen sich durch einen hohen Gehalt spezieller Lipide aus
hoher Gehalt an
Sphingolipiden -> Glycosphingolipide (Ganglioside) und Ceramid
Cholesterin
Lipiden mit langen Fettsäuren
Welche Auswirkung hat ein Aktionspotential auf die Spines und auf die Dendriten?
es kommt zu einem überschwelligen Potential im Spine aber einem unterschwelligen im Dendriten
Wie erfolgt der Vesikeltransport innerhalb eines Neurons vom Zellkörper vom Axonende?
Nenne zwei Proteine, die Vesikel in entgegengesetzte Richtungen transportieren!
Vesikeltransport: über Mikrotubuli
Proteine: Dynein, Kinesin
-> dieser Transport ist wichtig, da der Ort der Stoffproduktion und der Ort des Stoffbedarfs entfernt voneinander liegen können
NCAMs: Zu welcher Proteinfamilie gehören sie? Nenne 3 Funktionen
Oberflächenproteine aus der Familie der Immunglobuline
Funktionen:
beeinflussen neuronale Verbindungen und können durch Interaktion mit Cytoskelett-Elementen intrazelluläre Signalwege ansteuern
Funktion ist nachgewiesen bei Neuritenauswachsung, ~leitung, Zelldifferenzierung und ~überleben, und Synaptogenese, Plastizität und Gedächtnisbildung
Durch welche Struktur werden die rechte und linke Hemisphäre verbunden?
Corpus callosum
Gib eine Definition von Gangliosiden und zwei vermutete Funktionen an
Definition:
Glykosphingolipide, die mehrere Kohlenhydrat-Gruppen mit einem sauren Zuckerrest besitzen
-> also Oligosaccharid plus Ceramid (Untergruppe der Sphingolipide)
sind Bestandteile aller Membranen
-> scheinen in lipid rafts zu akkumulieren
-> in Neuronen ca. 6% der Lipide
Abbau erfolgt in Lysosomen unter anderem durch Hexosaminidasen -> entfernen die Zuckerreste
vermutete Funktionen:
wichtig für immunologische Prozesse, Neuritenwachstum, Zellinteraktionen, Signaltransduktion
Wirkung oft über Regulation des Calcium-Einstroms
Strukturen im Cortex: kurze Definitionen von Sulcus, Gyrus, Corpus callosum, graue Substanz
Gyri (Sing. Gyrus):
Windungen des Gehirns
Sulci (Sing. Sulcus):
Furchen des Gehirns
Corpus callosum:
tiefe Fissur (Sagittalfurche) zwischen den beiden Hemisphären des Vorderhirns
Verbindung der Cortex- Hälften erfolgt allein durch diesen Balken
graue Substanz:
dünne Schicht (Großhirnrinde, Zellkörper) die eine große Masse weißer Substanz (Axone, durch Myelinisierung “fettig“ hell) umgibt
eingebettet in diese weiße Substanz sind mehrere Areale grauer Substanz (Epithalamus, Thalamus, Hypothalamus, Basalkerne und Amygdala)
Adhäsionsmoleküle bzgl. Verbindung von Prä- mit Post-Synapse. 2 Klassen nennen und deren Funktion und Eigenschaften
-> Prä- und postsynaptische Seite werden durch verschiedene Adhäsionsmoleküle zusammengehalten
Klassen:
Neuronal cell adhesion molecules (NCAM):
sind Oberflächenproteine aus der Familie der Immunglobuline
können homophil und heterophil binden
NCAMs beeinflussen neuronale Verbindungen und können durch Interaktion mit Cytoskelett-Elementen intrazelluläre Signalwege ansteuern
Cadherine:
Cadherine (von Ca-adhering) sind transmembrane Glykoproteine der Zellmembran, die Zellkontakte herstellen
über Calcium wird eine homophile Bindung vermittelt
Funktion:
intrazellulär koppeln die klassischen Cadherine an verschiedene Proteine an, u.a. Catenine, Vinculin, a-Actinin und mit dem Aktin-Cytoskelett
Neurexin/Neuroligin:
Neurexin ist ein präsynaptisches, Neuroligin ein postsynaptisches Protein
Erkennen der Zielzellen in der Entwicklung, vielleicht auch subzelluläre Targetdefinition
Definition von Synapsentypen (exzitatorisch/inhibitorisch)
Synapseninitiierung nach initialem Kontakt, durch Clustern von Neurexin und Neuroligin, dann Rekrutierung weiterer synapsenspezifischer Proteine
Stabilisierung von Zellkontakten, die durch andere Proteine initiiert sind, durch Rekrutierung von Neurexin/ Neuroligin bzw. Destabilisierung beim Abziehen von Neurexin/ Neuroligin
Zuletzt geändertvor 2 Jahren