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Altklausur 2021

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von leandra K.

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

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


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’)

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leandra K.

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