Humanbio AK-Fragen

• Gastrulation —> Gebärmutterschleimhaut

• Befruchtung —> Eileiter

• Entstehung der Keimbahn —> Genitalleiste

• Meiose II der Oozyte —> Beginn Eileiter

• das Diktyotän —> Eierstöcke

• Hatching —> Gebärmutter

• Synthese von Östradiol —> Granulosaepithel (Ovarien)

• Bildung von hCG (human Choriongonadotropin) —> Syncytiotrophoblast

• a)

  • ungehemmtes Durchlaufen des Zellzyklus

  • entspr. verstärktes Zellwachstum

  • Blockieren der Apoptose

  • Immunevasion

  • Stimulation der Angiogenese

• b) —> begünstigt verstärkte Mutationsrate

  ==> Zellzyklus kann nicht mehr für Reperatur & Apoptose mutierter Zellen gestoppt werden —> Apoptose wird also umgangen —> ungehemmte Vermehrung mutierter Zellen

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Übungen:

• Kontaktinhibitionsassay

• Soft-Agar-Assay

• Tumorbildung in immunodefizienten Nacktmäusen (Xenograft Modell)

• Manche akute virale Erkrankungen lassen sich erfolgreich mit Antibiotika behandeln. —> falsch

• Viren mit Membranhülle benötigen die Membran ausschließlich, um mit der Membran einer Zielzelle verschmelzen zu können; die spezifische Erkennung der Zielzelle geschieht über Proteine, die im Proteinkapsid der Virionen verankert sind. —> falsch

• Viren benutzen für die Expression ihrer Gene die Translationsmaschinerie der Wirtszellen. —> richtig

• Virale Genome können als Nukleinsäure doppelsträngige oder auch einzelsträngige DNA oder auch RNA enthalten. —> richtig

• Das einzelsträngige RNA-Genom von Retroviren wird durch eine reverse Transkriptase in DNA umgeschrieben, wobei das Enzym aus dem Virion eines Retrovirus bei der Infektion mit in die Zielzelle übertragen wird. —> richtig

• Rezeptor-vermittelte Endozytose ist ein Mechanismus, über den Viren in ihre Zielzellen gelangen. —> richtig

• Level 1 & 2: Combinatorial diversity (Kombinatorik)

  • mehrere Kopien jeder Art von Gensegmenten und deren zufällige Auswahl während der somatischen Rekombination

  • verschiedene L- und H-Ketten Kombinationen

  => stochastische Menge mathematisch begründet

• Level 3: Junctional diversity

  • Verlust oder Gewinn von Nukleotiden während Rekombinationsprozess

• Level 4: somatische Hypermutation / Class switch

  • somatische Hypermutation: wenn bei Reparaturmechanismus mit Desaminase falsche Base eingebaut wird

    -> Mutation positiv oder negativ

  • Class switch: Änderung von L-Kette zu H-Kette

• Modulation —> kontrolliert Immunsystem des Wirt

• Sequestration —> versteckt sich vor Immunsystem des Wirt

• Antigenic Variation —> Oberflächenantigene immer wieder angepasst ==> Immunsystem ohne passende Angriffstrategie

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Übungen:

• Modulation: Parasit ist in der Lage den Wirt zu kontrollieren, z.B. das Immunsystem

• Sequestration: Der Parasit „versteckt“ sich vor dem Immunsystem

• Antigenic Variation: Der Parasit ist in der Lage seine Antigene, vor allem die Oberflächenantigene, so zu variieren/verändern, dass sie der Immunantwort des Wirtes entgehen.

• endokrin:

  • über Hormone in Blut

  • langsamer aber länger anhaltend

  • braucht best. Rezeptoren in Zielzelle

• neuronal:

  • über Transmittermoleküle entlang Nervenbahnen

  • entlang vorgegebener Bahnen in Zielzelle ==> schneller

• Homöostase -> Erhalt eines Gleichgewichts

• nach Essen: Blutzuckerspiegel hoch

  —> Ausschüttung von Insulin durch β-Zellen des Pankreas

  —> verbesserte Glucoseaufnahme in der Leber durch den Einbau von Glucoserezeptoren in der Membran

  —> Blutzuckerspiegel sinkt

• nach Fasten: Blutzuckerspiegel niedrig

  —> Ausschütten von Glucagon durch α- Zellen des Pankreas

  —> fördert Abbau von Glykogen zu Glucose in der Leber ==> leichter in Blut aufgenommen

  —> Blutzuckerspiegel steigt (auf normales Level)

• Osteoblast —> Aufbau

  • einkernige kuboidale Zelle

  • sezerniert anorg. Stoffe auf Knochensubstanz ==> Knochenaufbau

  • verlieren Teilungsfähigkeit ==> werden zu Osteocyt

• Osteoklast —> Abbau

  • mehrkernige Riesenzelle (monozytenähnlich)

  • Auflösen von Knochen bei Umbau, Heilung & Wachstum

  • Abbau Knochengewebe

• Osteocyt —> Erhalt

  • sternenförmige, einkernige Zelle

  • in Knochenmatrix verankert

  • bilden große Oberfläche

  • Mobilisation & Abfangen von Calcium

• sind von einer Kapsel umgeben & werden in die Bereiche Cortex (=Rinde), Paracortex (=Übergangszone) & Medulla (=Mark) unterteilt

• Im Inneren: in mehrere durch Bindegewebs-Septen (Trabekel) getrennte Bereiche aufgeteilt, die jeweils ein Kernzentrum & einen darum herumlaufenden Lymph-Sinus enthalten.

• Filter in Lymphsystem

  —> dienen zur Vermehrung & Differenzierung von B-Lymphocyten

  —> dienen zur Vermehrung von T-Lymphocyten

  —> bringen Zellen des Immunsystems mit Lymphflüssigkeit & darin eventuell enthaltenen Erregern & Antigenen in engen Kontakt

• = länger andauernde Durchblutungsstörung der Herzmuskeln

• Herzfaserkranz verschließt & Blut kommt nicht mehr zu Herzmuskelzellen —> sterben ab (wodurch? -0.5P)

• Behandlungen:

  • Lysetherapie (Auflösen Blutgerinsel)

  • mech. Öffnen der Gefäße & Einsetzen von Stants

  • Bypässe

(2.5/3P)

• Unterschiede (Mensch hat:)

  • ein größeres Gehirn

  • mehr Gehirnfurchungen

  • mehr Synapsen

  • mehr Gliazellen

• Vorgehen:

  • Daten von z.B. Gehirngröße gegen Körpergröße von verschiedenen näher verwandten Tieren (bsp. verwandte Affenarten) auftragen

    -> doppellogarithmische Auftragung gut geeignet

  • schauen ob der Mensch aus dem Trend, der durch die anderen Arten vorliegt, herausfällt

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• Vorhersage: Mensch liegt mit im Trend der Auftragung

  -> nicht überproportional

• Parkinson durch Dopamin Defizit —> muss Dopamin langsamer abbauen

• Schizophrenie durch Dopamin Überschuss —> muss Dopamin schneller abbauen

(2/3P)

• entscheidend, um die Signalübertragung zu terminieren, Überstimulation und Diffusion zu verhindern sowie die zeitliche Präzision neuronaler Prozesse zu gewährleisten

• Erkennen:

  • übersieht Dinge auf kontralateralen Seite

  • isst nur eine Seite des Tellers leer

  • rasiert/schminkt sich nur eine Gesichtshälfte

  • behauptet steif & fest, dass eigene Wahrnehmung vollständig ist

  • sogar erinnerte Bilder sind betroffen

  • betrifft meist alle Sinne (ist ‚multimodal‘)

• Beweisen: …

• = Tonaudiogramm

  —> Schallleitungsstörung (da: große Differenz zw. Luftleitung & Knochenleitung)

  ==> je mehr Luftleitung (x) mit Knochenleitung (<) übereinstimmt, desto “gesünder” ist Gehör

• Ursachen:

  • Mittelohr- / Trommelfellentzündung

  • falsch geformte(r) Ohrmuschel / Gehörgang (Deformation)

• Farbkonstanz = Fähigkeit die Farbe eines Objekts als konstant wahrzunehmen, selbst wenn sich die Beleuchtungsbedingungen ändern

• Ökolog. Nutzen:

  • Erkennung und Identifikation von Objekten

  • Nahrungssuche

  • Kommunikation

  • Navigation und Orientierung

• 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

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Übungen:

1.2: ab der Pubertät

1.3: Vorrat erschöpft

2.1: Richtig, Anhalten der Meiose noch kurz mit Fachbegriffen (u.a. Diplotän) beschreiben

• ACE2-Rezeptor

• das Spike-Protein dient als Rezeptor für Wirtszellen

= ein Organismus, der für eine bestimmte Zeit in/an seinen Wirt lebt, von diesem profitiert & diese Interaktion mit dem Wirt benötigt, um seinen Lebenszyklus zu vollenden

-> Meist wird dem Wirt dabei geschadet

• Hydrophile -> Polypeptide (Insulin) & Amine (Adrenalin)

• Hydrophobe -> Sterole (Cholesterin)

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Übungen:

• Polypeptide (z.B. Insulin) oder Amine (z.B. Adrenalin)

• Steroide (z.B. Cortisol) oder Amine (z.B. Thyroxine)

• Amine (z.B. Dopamin)

• 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

• Sinnesorgan -> Sinneszellen (z.B. Fotorezeptor, Riechzellen)

• Stoffwechselorgan -> H2O, Fett, Atmung

• Schutzorgan

  • mech. Schutz (Fasergeflecht Dermis)

  • Thermoregulation (Schweißdrüsen Dermis)

  • Schutz vor UV-Strahlung (Melaninpigmentierung Epidermis)

  • Schutz vor Infektionen (trockene & saure Oberfläche)

  • Immunologischer Schutz (Langerhans-Zellen)

  • Barriere = chemischer Schutz

assoziiert dort, wo die Blutgefäße verlaufen -> außer ZNS (wie Rückenmark/ Hirn)

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Übungen:

Fast überall außer:

• In nicht durchbluteten Bereichen

• Im inneren des Zentralen Nervensystems

• Im Augeninneren

• In der Kompakta der Knochen

• Im Knorpel

• 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

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Übungen:

Signalübertragung im Sympathikus und Parasympathikus über prä- auf postganglionäre Nervenzellen & von postganglionäre auf Effektoren (Zielorgane)

Transmitter:

• Acetylcholin —> von allen präganglionären und den meisten postgangl. parasympathischen Neuronen

• Noradrenalin —> von meisten sympathischen postganglionären Neuronen

• Schalwellen, die von äußere HSZ abgegeben werden, um cochleäre Schwingungen zu verstärken -> im Innenohr

• zum Hörtest bei Neugeborenen

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Übungen:

Es sind Schallwellen, die vom Innenohr abgegeben werden, die retrograd, (d. h. entgegen der Richtung bei der Schallwahrnehmung) laufen. Sie entstehen durch die Schwingungen, die von den machanischen äußeren Haarzellen erzeugt werden und können von speziellen Geräten (OAEs) gemessen werden um so frühzeitig Hörstörungen erkennen —> objektive Hördiagnostik (ohne Kommunikation mit den Patienten).

• 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

(5.5/7 P)

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Übungen:

(zu a)

• Sie reagieren typischerweise auf Eigenschaften wie Kanten (oder Balken) von bestimmter Orientierung (und Länge)

• Es muss auf ein rezeptives Feld treffen, damit es bei den Ganglienzellen zu einer aktivieren Wirkung kommt und nicht auf das Umfeld und somit ein inhibierendes Aktionspotential.

• Rezeptives Feld: diejenigen Lagen im Raum/auf einem Bildschirm, in welchen der Reiz präsentiert werden muss, damit (bei Richtiger Orientierung des Balkens) eine Änderung des Feuerverhaltens des Neurons beobachtet werden kann

(zu b)

Nach der Retina wird es über die seitlichen Kniehöcker (CGL) weitergeleitet an den Cortex. Die Eingänge aus dem linken und rechten Auge liegen dabei in abwechselnder Reihenfolge in der 4C-Schicht vor. Alternierend weil: Axone vom rechten und linken Auge verlaufen zu verschiedenen Schichten im CGL, wodurch diese im Cortex dann auch alternierende Eingänge haben

(zu d)

Die Anordnung der Nervenzellen ist nur in den ersten Lebenswochen plastisch und nicht das ganze Leben über. Dabei Überlappen sich die Eingänge in der ersten Woche noch und separieren sich bis zur sechsten Woche (-->Schärfere Trennung), sodass keine Überlappung mehr vorhanden ist. Der Schaden ist irreversibel, d.h. es bilden sich für das linke Auge keine Eingänge aus, sodass nur das rechte Auge die volle Fläche mit Eingängen besetzt. Dadurch ist die Katze auf dem linken Auge blind.

Falls in dieser Zeit eines der Augen ausfällt werden, die Bereiche im Sehcortex, die dem intakten Auge zugeordnet sind größer und das bleibt dann für das ganze restliche Leben so

• 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

• 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

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Übungen:

Das ist nicht möglich. Für die Behandlung von Schizophrenie bräuchte man Medikamente die dopaminergen Synapsen blockieren, für Parkinson wiederum Medikamente, die sie mehr aktivieren. Das in einem Medikament zu vereinen ist nicht möglich.

• äußerung Parkinson durch Dopamin mangel

• äußerung Schizophrenie durch Dopamin überschuss

-> Behandlung wäre entgegengesetzt

• 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

(1.5/2 P)

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Übungen:

Die Versuchspersonen sollten entscheiden wann und mit welcher Hand sie einen Knopf drücken wollen. Da mit Geräten die Gehirnaktivität gemessen wurde, konnten Forschende schon vor dem Knopfdruck erkennen welche Hand die Probanden benutzten würden (und zwar ca. 10 s vorher).

• Mitose:

  • Spermatogonien A & B

  • Spermatocyte 1

• Meiose 1: Spermatocyte 2

• Meiose 2: Spermatiden

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Übungen:

• Mitose: A-Spermatogonien, B-Spermatogonien, Spermatozyten 1

• Meiose 1: Spermatozyten 2

• Meiose 2: Spermatiden

• Die A- Spermatogonien liegen außen an der Basalmembran des Samenkanälchens, je weiter die Entwicklung voranschreitet, desto mehr wandern die Zellen ins Lumen.

• Telomerase verlängert die Telomere

  • wenn Telomere nicht verlängert werden, verkürzen sie sich bei jeder Zellteilung -> Anzahl der Zellteilungen ist also begrenzt

  • ab bestimmter Zahl an Teilungen verhindert p53 weitere Zelzyklen

    -> unkontrollierbare Zellteilung von Krebszellen nicht mehr möglich

• wenn auch p53 ausgeschaltet ist, verhindert das bei zu kurzen Telomeren weitere Zellzyklen nicht

  • Telomere werden weiter verkürzt wodurch sie irgendwann als Doppelstrangbrücke(=DSB) erkannt und mit anderen DSB falsch verknüpft werden

  • falsche Verknüpfung führt zu mehr Fehlern + Krebsbildung

(3/4P)

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Übungen:

Wenn Telomere gewisse Grenzen unterschreiten, werden sie von p53 als Doppelstrangbrüche anerkannt und abgebaut, Zellen die diese Krise überstehen werden hoch mutagenisiert sein.

Anmerkung: BFB-cycle: Telomer-Erosion ==> NHEJ ==> di-centrische Chromosomen ==> DSBs ==> NHEJ usw.; aufgrund der massiven DNA-Schädigung —> p53-abhängiger Apoptose —> betroffene Zellen werden elimiert, In Abwesenheit von p53 —> Dennoch weitere Zellteilungen und damit Mutationen und massive CIN —> Meisten sterben, jedoch in seltenen Fällen —> Übergewicht von Oncogenen gegenüber Tumorsuppressor-Genen —> Zelle zeigt maligne Transformation

• 2 wesentliche Mechanismen:

  • Komplementsystem (KS)

    • erkennt initial pathogen Oberflächenmoleküle und bewirkt Kaskade von Proteasen -> deren Abspaltungsprodukte lösen Effektorfunktion aus

    • Opsonisierungschemotaxis

    • membrane attack complex (=MAC)

  • Toll-like-receptor (TLRs)

    • erkennt ebenso pathogen spezifische Muster

    • führt zu Signalkaskade im interzellulären Bereich

      -> kann Immunantwort beeinflussen

• PAMPs = Pathogen-spezifische Muster

  • von PRR erkannt

  • sie binden beispielsweise an toll-like-receptors (TLRs) die einen leucinreichen extrazellulären Teil und eine intrazelluläre TIR-Domäne haben

    -> löst eine Signaltransduktionskaskade in der Zelle aus

  • Zelle die PAMPs erkannt hat, sendet Immun-Mediatoren aus die verschiedene Funktioenn haben

    • bewirken Chemotaxis von Zellen der Immunsysteme zum Ort der PAMPs

    • stärkere Durchblutung

    • Gefäßwände werden durchlässiger

      -> Immunsystem kann auch in Gewebe (nicht nur im Blut) wirken

(nicht alle Punkte!)

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Übungen:

• Freie Rezeptoren in dem Plasma

  • Funktion bei der Aktivierung der Komplementkaskade

• Membrangebunde phagocytische Rezeptoren

  • Stimulieren Phagocytose von Pathogenen

• Membrangebunde Signalrezeptoren

  • Toll-like Rezeptoren (sind eine Gruppe der PRRs, erkennen also PAMPs (vor allem Gram- negative Bakterien) und können so Abwehrreaktionen in der Zelle auslösen)

• Cytoplasmatische Signalrezeptoren

  • NOD-like Rezeptoren (sind eine Gruppe der PRRs, im Unterschied zu TLR erkennen sie Gram- positive Bakterien), RIG-I-like Helicase (Erkennung von RNA-Viren)

  • Induzieren die Produktion von Entzündungsmediatoren und anderen Effektoren, auch chemotaktische Rezeptoren

Anmerkung Korrektur: V.a. das Komplementsystem und die Toll-like Rezeptoren wurden in der VL angesprochen

Effektorfunktionen nicht vergessen (für Toll-like steht es quasi in der 1 (=Ausschüttung vonCytikin, etc, welche

die Immunantwort mit regelt) und was genau erkannt wird

Ergänzung:

Sinaltransduktion TLR: Dimerisierte TLRs rekrutieren IRAK1&2, was die Ubiqutin-E3-Ligase-Komplex TRAF-6 akiviert, die daraufhin NEMO zum Abbau markiert und dadurch die Repression von TAK1 aufhebt. Das löst eine Phosphorylierungskaskade aus, die zu der Freisetzung von NfkB führt, das in den Zellkern diffundiert und dort die Expresison von Cytokininen auslöst

Beispiel Säuger:

• Kind saugt an Brust der Mutter

• Reiz wahrgenommen -> neural an Gehin weitergeleitet (an Hypothalamus)

  -> bewirkt Ausschüttung von Oxitocin (—> woher?)

  -> Hormon bewirkt Kontraktion von Muskeln an den Milchdrüsen

  -> mehr Milch wird abgegeben

• Hormone an der Hypophyse können auch auf andere Endokrine Drüßen (z.B. Schilddrüse) wirken, die dann weitere Hormone abgeben

(2/3P)

• Parathyrin = PTH (Peptidhormon)

  • Bildungsort: Epithelkörperchen = Nebenschilddrüsen

  • Mobilisierung von Calcium

• Calcitriol (D-Hormon, Secosteroid)

  • Bildungsort: Leber und Niere (aus Vitamin D3)

  • Notwendig für Ca2+ - u. Phosphatresorption in Darmzellen u. Niere → Knochenaufbau

• Calcitonin (Peptidhormon)

  • Bildungsort: C-Zellen der Schilddrüse und Thymus

  • Fördert Einlagerung von Calcium in die Knochensubstanz

• E = c * log ( I / Io) [i durch i null]

• die empfundene Intensität verhält sich logarithmisch zu der Reizstärke

• Vorteil: in dem “wichtigen” Bereich, in dem viele der Reize, die man wahrnimmt liegen, ist eine gute Unterscheidung möglich

  -> bei starker Intensität wenigerm diese werden aber trotzdem noch wahrgenommen

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Übungen:

Das Weber-Fechner-Gesetzt:

„Die Subjektive Stärke von Sinneseindrücken verhält sich logarithmisch zur objektiven Intensität des physikalischen Reizes.“

-> Mensch kann Veränderung der Reizintensität nicht linear unterscheiden, sondern nur im Verhältnis zum vorausgehenden Reiz. Dies ist vorteilhaft, da starke Reize sonst zu stark wären, so dass sehr viele Signale für das Gehirn zu verarbeiten wäre.

Formel fehlt: E = c . ln (R / R0). Im schwellennahen Bereich sind dadurch kleinere Differenzen unterscheidbar als bei großen Amplituden. Auch bei geringen Amplituden sind Differenzierungen möglich.

• Der Stapediusreflex bewirkt normal durch Veränderung der Lage der Hörknöchelchen, dass zu laute Geräusche keinen Schaden im Innenohr verursachen

• ein plötzlich lautes Geräusch gibt den Nerven nicht genug Zeit den Reflex zu bewirke

  -> starkes Signal kommt im Innenohr an und lässt Stereovilli abknicken die nicht regeneriert werden können

• rezeptives Feld = die Rezeptorzellen die ihre “Info” an die Ganglienzellen weitergeben -> also mit ihr verschaltet sind

• experimentell: verschiedene Punkte auf Netzhaut beleuchten & Feuerrate der Ganglienzelle beobachten

  -> veränderte Feuerrate heißt die Rezeptorzelle liegt im rezeptiven Feld

• Skizze: [Bild??]

• Größenkonstanz:

  • wenn 2 Figuren auf einem gleich großen Bereich der Netzhaut wahrgenommen werden, nicht die Figur, die weiter weg ist größer (gab volle punkzahl but why?)

    -> Internet: = Fähigkeit, Objekte unterschiedlicher Entfernung dennoch gleich groß wahrzunehmen

• Helligkeitskonstanz:

  • “Schatten wird rausgerechnet”

  • gleich helle Fläche wirkt im Schatten heller als im Licht

• Farbkonstanz:

  • “Farbe rausgerechnet”

  • Beispiel: Banane die mit rotem Licht bestrahlt wird wirkt trotzdem gelb

rechte Hirnhälfte

• steuert linke Hand

• zuständig für rechte Hälften er Retina (also für linkes Blickfeld)

-> Bilder von verschiedenen Emotionen auf der linken Seite des Blickfelds zeigen

-> Proband soll die Emotionen mit der linken Hand zuordnen (nicht sprechen, weil linke Hirnhälfte für Sprechen zuständig ist)

-> Versuch ist bei Split-Brain-Patienten möglich, da die Verbindung zwischen den Hirnhälfteb getrennt wurde

• = Mitosis-promoting factor

• Cdk + Cyclin B

  -> katalytische Aktivität: Ser-Thr-Proteinkinase

• Regulation

  • Phosphatase (CdC25) um Inhibition von PO3^2- an Thr15, Tyr15 zu entfernen

  • Kinase (Wee1) -> Assoziation um regulatorische Einheiten zu phosphorylieren

(2.5/3P)

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Übungen:

• mitosis promoting factor

• ist ein Komplex der Serin/Threonin-Kinase CDK1 und Cyclin B wenn MPF aktiv, ist es der Zelle ermöglicht in die Mitose einzutreten

• Der Komplex wird erst in der späten S-Phase gebildet. CDK1 wird über den gesamten Zellzyklus relativ konstant exprimiert, während die Expression von Cyclin B erst in der frühen S-Phase ansteigt und ihren höchsten Wert während der Mitose erreicht.

  -> Phosphorylierung des Cyclin-B-Cdc2-Komplexes an Thr14 und Try15

  -> Dephosphorylierung an Thr161.

  (Nach der Bildung von MPF kommt es nicht direkt zur Mitose, sondern wird sofort durch die Kinasen Wee1 und Myt1 deaktiviert. Durch diese Inhibierung kommt am Übergang G2-Phase zur Mitose zu einem check, so dass die Zelle DNA-Schäden vor der Zellteilung noch reparieren kann.)

• DNA-damage checkpoint -> Reparatur beu Schäden auf DNA-Ebene

• bei vorhandensein von p53 wird ein Zellzyklus-Arrest erreicht und entweder repariert oder Apoptose eingeleitet

• bei Verlust häufen sich Schäden (Telomererosion -> Strangbruch -> (NHE3) “Reparatur” (BFB-cycle)

  • Folge: Dicentrische Chromosomen die in der Anaphase zerrissen werden -> DSB

    => somit häufen sich die DSB

(2/3P)

• Beim Coronavirus handelt es sich um einen behüllten Virus.

  • Hülle dient als Schutz für Virus

  • Hülle wird zur Andockung an Zellen verwendet

    -> Rezeptoren an Hülle leiten Penetration ein

    -> Virus in Wirtszelle

• Detergenzien (bsp. Seife) zerstören die Hülle (da: lipophil)

  -> Virus wird inaktiviert

  -> kann nicht mehr in Wirtszelle eindringen

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Übungen:

Bei behüllten Viren, wie dem Coronavirus Sars-CoV-2, ist der Virus von einer Lipidschicht (Fettschicht) umgeben. Die Zerstörung der Virushülle oder die Entfernung der Lipidkomponenten aus der Hülle verhindern, dass das behüllte Virus die Wirtszelle infizieren kann. Durch das Waschen der Hände mit Seife, kann diese in die Hülle eindringen (durch die Tenside Eigenschaft der Seife). Dadurch werden die Lipide der Hülle aufgelöst und somit der Virus inaktiviert. Wenn Viren keine Hülle haben, sind sie somit robuster.

= Skelettzintigrafie

• Spritzen durch radioaktives Technetium (TC)

  • Röntgenaufnahme links

    • dunkle Stellen zeigen Anreicherung von TC in Epiphysenfuge

    • Epyphysenfugen noch offen

      -> wahrscheinlich junger Mensch

  • Röntgenaufnahme rechts

    • gleiches Subjekt aber ein paar Jahre sind vergangen

    • Epiphysenfugen an den Schultern fast geschlossen -> da Intensität an TC nicht stark ist

    • an Knien und Fußgelenken zwar noch offen aber im Gegensatz zu Bild links hat dort auch Intensität abgenommen

    => an Epiphysenfugen erfolgt Längenwachstum

• Desmosomen = Zellverbindungen die Zellen dicht abschließen damit dort kein Stofftransport stattfinden kann

• Aufgebaut: Netzwerk aus Proteinen, welche an der Plaque befestigt sind

• dienen zur Reißfestigkeit und verleihen Zellenverbindungen Stabilität

  [Dienen der Mechanischen Haltung zwischen Keratinocyten. Sorgen für eine mechanische Verstärkung der Zellverbindungen (Druck- und Zugfestigkeit), verhindern den Durchtritt von Erregern durch Zellzwischenräume]

• stehen deshalb mit Tonofilamenten in Verbindung

• findet sie in Epidermis, genauer Stratum spinosum, an jeder Keratinocyte

  • Stratum spinosum

  • Stratum germinativum

  • Stratum basale

• findet sie nicht im

  • Stratum corneum

  • Stratum granulosum

• Drainage-System des Körpers

  • Transport von Wasser

  • Transport von Stoffwechselprodukten und Nährstoffen

  • Filterfunktion

• Teil des Immunsystems

  • Prägung von T-Zellen aus prä-T-Zellen

  • T-Zellen reifen und “lernen”

  • T-Zellen detektieren von MHC markierte Fremdpeptide und sorgen für beispielsweise Phagocytose

• CKI = Stöchiometrischer Inhibitor

Klassen:

• Cip/Kip Familie:

  • Bindet an Cyclin-Cdk-Komplexe & benötigt Cyclin zur Bindung

  • fügt sich in den katalytischen Spalt ein & ahmt ATP nach

  • Vertreter: Kip1-Cdk2-cyclin A

• p16^(INK4) Familie:

  • verhindert indirekt die Bindung von Cyclin, indem es Konformationsänderungen an der Cyclin-Bindungsstelle induziert

  • verzerrt den katalytischen Spalt & stört dadurch die ATP-Bindung

  • Vertreter: INK4a-Cdk6

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Übungen:

a) CKI= Cyclin-abhängige-Kinase Inhibitor

• Cip/Kip Familie: bindet an Cyclin-CDK-Komplexe (das Cyclin muss schon gebunden sein) und geht die katalytische Spalte und ahmt ATP nach/besetzt ATP-Bindestelle

• p16INK4 Familie: durch Bindung löst es eine Konformationsänderung an der eigentlichen Cyclin-Bindestelle aus, wodurch diese nicht mehr binden kann. Zusätzlich ändert sich die katalytische Spalte, wodurch auch ATP nicht mehr binden kann.

b) Das p16INK4A ist auf einem Genlocus lokalisiert, welcher anfälliger für Mutationen ist. —> p16 Gen überlappt mit ARF (alternative reading frame) = Antagonist von Mdm2 ==> p53 Stabilisierung ==> ARF wie p16 auch ein Tumor-Suppressor

• replizieren nur innerhalb lebender Zellen

• stellen ein infektiöses Agens dar

• sind meist sehr klein (30-300 nm Durchmesser) —> im Lichtmikroskop nicht sichtbar

• werden durch Synthese & Zusammenbau vermehrt, nicht durch Teilung

• können sich rasch wechselnden Umweltbedingungen anpassen (hohe Mutationsrate)

• übertragen ihr Genom während der Infektion

• Das gleiche Hormon kann untersch. Wirkungen auf Zielzellen haben, die …

  • … unterschiedliche Rezeptoren für das Hormon haben

  • … unterschiedliche Signaltransduktionswege haben

• Bsp.: Epinephrin (Adrenalin) kann Durchblutung der großen Skelettmuskeln erhöhen, jedoch Durchblutung des Verdauungstrakts verringern & außerdem den Glykogenabbau stimulieren (macht dem Körper Zucker verfügbar)

• Selektivität

  • Vermeidung von „Horror Autotoxicus“ (Selbst-/Nicht-Selbst-Diskriminierung)

  • Autoimmunerkrankungen, die mit einem Versagen der Selbst-/Nicht-Selbsterkennung einhergehen

• Spezifität

  • Immunantwort nur gegen Krankheitserreger

• Unmittelbarkeit (Geschwindigkeit)

  • Verhindern, dass sich Infektionserreger im Körper ausbreiten

• Erinnerung / Gedächtnis

  • Fähigkeit, bei wiederkehrenden Infektionen eine effizientere Immunantwort auszulösen (sofern die erste überlebt wird)

• Der Stapediusreflex bewirkt normal durch Veränderung der Lage der Hörknöchelchen, dass zu laute Geräusche keinen Schaden im Innenohr verursachen

  wenn nicht -> starkes Signal kommt im Innenohr an & lässt Stereovilli abknicken, die nicht regeneriert werden können

• beteiligte Komponenten:

  Nervus cochlearis (Hörnerv) —> Nervus stapedius (Steigbügelnerv) —> Musculus stapedius (Steigbügelmuskel)

  [Hörnerv —> Steigbügel]

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Übungen:

• Schutz des Innenohrs bei hohen Lautstärken

• Nervus cochlearis -> Nervus stapedius -> Musculus stapedius

• Stapedius Muskel ist mit dem Steigbügelknochen (Stapes) verbunden, wenn Muskel kontrahiert (bei Lärm) zieht er Steigbügel Richtung Innenohr, dadurch kann der Schall gedämpft werden, der sonst aufs Mittelohr getroffen wäre

-> Anmerkung korrektur: Ausführlicher

• Kugelgelenk (z.B. Hüftgelenk)

• Eigelenk (z.B. Kopfgelenk)

• Sattelgelenk (z.B. Daumenwurzelgelenk)

• Gleitgelenk (z.B. Wirbel)

  
  

• Scharniergelenk (z.B. Fingergelenke)

• Zapfengelenk (z.B. Radioulnargelenk)

• Größenkonstanz:

  wenn 2 Figuren auf einem gleich großen Bereich der Netzhaut wahrgenommen werden; nicht die Figur, die weiter weg ist, größer

  [Internet: = Fähigkeit, Objekte unterschiedlicher Entfernung dennoch gleich groß wahrzunehmen]

• Verrechnung von:

  • Retinale Abbildungsgröße (Netzhautbild)

  • Tiefeninformationen (Entfernung des Objekts)

  • Erfahrungswissen

• wichtig für stabile Wahrnehmung der Umwelt & eine effektive Interaktion mit dieser

• Polkörper = kleine haploide Zellen, die während Meiose der Oogenese entstehen

  [haben haploiden (reduplizierten) Chromosomensatz (1n, 2C)]

• entstehen während Oogenese in Meiose I (1. Polkörper) & Meiose II (2. Polkörper)

• LH-Gipfel lässt primäre Oozyte die Meiose I vollenden —> 1. Polkörper

• Embryoblast (innere Zellmasse, ICM) = Ansammlung von (2-4) Zellen im Inneren der Blastozyste —> Embryonalen Stammzellen

• Zona Pellucida = Hülle aus Glykoproteinen

• Trophoblast = äußere Zellschicht der Blastozyste

• Blastozystenhöhle = flüssigkeitsgefüllter Hohlraum im Inneren der Blastozyste

• Hemmstoffe der reversen Transkriptase sind bei einer Coronavirus-Infektion nicht wirksam, da die beiden Viren (HIV & SARS-CoV-2) unterschiedl. Mechanismen für Replikation ihres RNA-Genoms verwenden

• HIV ist ein Retrovirus —> Enzym (RT) essentiell, da es virales RNA-Genom in cDNA umschreibt

• SARS-CoV-2 ein positives Einzelstrang-RNA-Virus (+ssRNA) ist —> nutzt keine reverse Transkriptase (RT)

  —> verwendet für Replikation seines Genoms die virale RNA-abhängige RNA-Polymerase (RdRp) —> synthetisiert eine cRNA-Kopie des viralen Genoms

  ==> Behandlung erfordert spezifische Inhibitoren der RNA-abhängigen RNA-Polymerase oder anderer virus-spezifischer Enzyme

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Übungen:

Nein, denn SARS-CoV-2 gehört nicht zu den Retroviren, die ihre RNA erst über die Reverse Transkriptase zu cDNA umschreiben und anschließend wieder eine RNA nutzen, um Proteine zu transkribieren/translatieren. Bei den Coronaviren kann die RNA (das Genom wird über eine RNA-abhängige RNA-Polymerase repliziert) direkt genutzt werden, um davon Proteine herzustellen ohne weiteren Zwischenschritt. Daher würden Medikamente, die die reverse Transkriptase hemmen nichts bringen, da die hier keine Rolle spielen.

• APC steht für Anaphase-Promoting Complex; hierbei handelt es sich um eine E3 (Ubiquitin Ligase), welche die späten mitotischen Ereignisse steuert.

• Securin & Cyclin B1

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Übungen:

• Cyclin B: Während der Anaphase wird Cyclin B von APC markiert, wodurch es abgebaut wird, dadurch kommt es zur Trennung der Schwesterchromatide und zum Fortschreiten der Mitose.

• Securin: Securin hemmt die Aktivität von Separase, wodurch es die Schwesterchromatiden zusammenhält. Durch die Markierung von APC wird Securin abgebaut und Separase ist aktiviert, so dass dieses Cohesin spaltet. Cohesin hält die Schwesterchromatide zusammen.

• Akute Phase: Erkennung pathogenassoziierter Muster (PAMPs) durch Mustererkennungsrezeptoren (PRRs)

• Freisetzung von Immunmediatoren (Zytokine, Chemokine) führt zu einer Gefäßerweiterung (Hitze, Rötung, Schwellung) & weitere Invasion weißer Blutkörperchen (z.B. Makrophagen, dendritische Zellen, Neutrophile, Leukozyten) über Chemotaxis

• Entfernung des Krankheitserregers durch Phagozytose oder chemische Schäden

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Übungen:

• Als erstes wird der Heilungsprozess eingeleitet. Danach fängt die akute Phase an, dabei werden spezifische Bausteine (z.B. Flagellen) als Merkmal von Pathogenen (PAMPs) und der Fremdkörper selbst, von bestimmten Rezeptoren erkannt (PRRs, der Makrophagen u.a weiße Blutkörperchen/Phagozyten).

• Danach werden Immunmediatoren freigesetzt (Cytokine, Chemokine) welche zur Vasodilatation (Erweiterung der Blutgefäße) führen, außerdem kommt es durch Chemotaxis zum Einwandern von weißen Blutkörpern, wie z.B. Makrophagen oder Leukozyten. Durch Phagocytose oder chemischen Schäden kommt es zum Entfernen der Pathogene = Abbau im Phagolysosom, durch chemische Mediatoren (z.B. Superoxide, Hypochlorid, Stickoxid) und

  antibakterielle Peptide

• Bei einer unangemessen Immunreaktion kann es zur chronischen Entzündung oder anderen Krankheiten, wie Allergien, kommen.

• Bandscheiben bestehen aus zwei Teilen: äußerer Anulus fibrosus (Faserring) & innerer Nucleus pulposus (Gallertkern)

  —> beim Bandscheibenvorfall reißt der Anulus fibrosus & der Nucleus pulposus wird teilweise herausgedrückt

• am häufigsten bei den Lendenwirbeln 1.4 & 1.5 —> tragen das meiste Körpergewicht & sind besonders beweglich, was zu einer höheren Belastung führt

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a. Der Bandscheibenvorfall ist eine Erkrankung an der Wirbelsäule. Zwischen zwei benachbarten Wirbeln befindet sich eine Bandscheibe, wenn aus dieser der weiche Kern (Nucleus pulposus) hervortritt ist der feste Faserring (Anulus fibrosus) beschädigt und man hat die Erkrankung. Schmerzen treten dann auf, wenn der Kern so austritt das er Druck auf die Spinalnerven ausübt.

b. Durch Alterungsprozesse oder zu großer Belastung kommt es zum Verschleiß des Bindegewebsring, so dass dieser reißt.

• Reizung des Parasympathikus

  —> Abnahme der Herzfrequenz

  —> Abnahme der Vorhofskontraktionskraft

• Reizung des Sympathikus

  —> Zunahme der Herzfrequenz

  —> Zunahme der Kontraktionskraft

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Übungen:

• Außenohr Funktionen:

  • Schutz

  • Schallbündelung („Trichter“) → Erhöhung des Schalldrucks

  • asymmetrisch geformt → richtungsabhängiges Filtersystem durch unterschiedliche Zeitverzögerungen bei Reflexion an Ohrmuschel (Kammfilter)

• Mittelohr Funktionen:

  • Verstärkung und Übertragung des Schalls zur Cochlea (Hörschnecke)

  • Gehörknöchelchen verbinden das Trommelfell mit dem ovalen Fenster

  • mechanischer "Impedanzwandler" (Impedanz = Maß für Widerstände, die der Ausbreitung von Schallwellen entgegenstehen) -> Schutz des Innenohrs

• Innenohr Funktionen:

  • Hören (Cochlea → Schallwahrnehmung; Umwandlung der Schallreize in Nervenimpulse im Corti-Organ)

  • Gleichgewichtssinn (Vestibularorgan (Verstärkung der mechanischen Bewegung (Prestin))→ Sacculus und Utriculus, Bogengänge)

  • in beiden Organen: spezialisierte Rezeptorzellen (= Haarsinneszellen)

• Helligkeitskonstanz

  • “Schatten wird rausgerechnet”

  • gleich helle Fläche wirkt im Schatten heller als im Licht

• Farbkonstanz

  • “Farbe rausgerechnet”

  • Beispiel: Banane die mit rotem Licht bestrahlt wird wirkt trotzdem gelb

• Trennung des Balken (Verbindung der 2 Hirnhälften), um extrem schwere Formen der Epilepsie zu mildern

• im Alltag fixiert man nie nur einen Punkt, dadurch gibt es im Alltag keine feste Zuordnung von Objekten in ein linkes oder rechtes Sehfeld

  können ihre Augen & natürlich ihren Kopf & sich selbst bewegen

• Patient muss einen Punkt fixieren —> Einteilung des Sehfeldes in eine linke Zone & eine rechte Zone —> so gelangen Informationen nicht in beide Hemisphären

  —> Präsentierung von Reizen nur in einer Zone

  ==> Stimulus in linken Zone wird nur von rechten Hirnhälfte verarbeitet

  ==> Stimulus in rechten Zone wird nur von linken Hirnhälfte verarbeitet

• linkes Sehfeld (NICHT linkes Auge) mit rechter Hirnhälfte verbunden & rechtes Sehfeld (NICHT rechtes Auge) mit linker Hirnhälfte verbunden

  —> ermöglicht es, gezielt Reize an eine spezifische Hemisphäre zu senden, was essenziell ist, um Hemisphärenspezialisierungen zu untersuchen

• Mitteilen:

  • Verbal: Sprache ist in linken Hemisphäre (Hirnhälfte) lokalisiert

  • linke Hand: von rechten Hemisphäre gesteuert

  • rechte Hand: von linken Hemisphäre gesteuert

  —> wenn Reiz nur in rechte Hemisphäre projiziert wird, kann Patient die Information möglicherw. mit linken Hand anzeigen, aber nicht verbal beschreiben ==> zeigt, dass rechte Hemisphäre zwar Information verarbeitet, aber nicht mit sprachdominantem Zentrum kommunizieren kann