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Hilfe bei Abituraufgaben Bio LK 2009 !
 
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Georgios
Gast





BeitragVerfasst am: 18. Jan 2013 20:28    Titel: Hilfe bei Abituraufgaben Bio LK 2009 ! Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo smile
In unserem Biounterricht nehmen wir zurzeit einige Abituraufgaben durch um uns für nächstes Jahr zu wappnen. Da ich den Test zur Thematik ''Auge'' relativ schlecht geschrieben habe, habe ich mich freiwillig gemeldet 3 dieser Aufgaben zu beantworten und mit der daraus resultierenden Note meine 14P doch zu behalten.

Es handelt sich um folgende Aufgaben:
a) Erklären sie unter der Verwendung der Abildung in Material 2 die Enstehung von Aktionspotentialen in den primären Sinneszellen nach Einwirkung von Wärme bzw. Kältereizen und deren Übertragung auf die nachgeschaltete Nervenzelle.

b) Temperaturrezeptoren befinden sich sowohl in der Haut als auch im Hypothalamus. Erklären sie anhand der in Material 3 dargestellten Kurvenverläufe, welche der Temperaturrezeptoren übergeordnet sind. Erläutern sie die physiologische Bedeutung der Schweißbildung.

c) Entwickeln sie ein Hypothese für die Entstehung einer der in Material 4 beschriebenen Sinnestäuschungen.


Hier zum Material:
http://www.imagebanana.com/code/2qdbowo4

Möglich dass ich ganz falsch liege.

Danke im Vorraus :P

Meine Ideen:
Hier mein Ansatz: Wärme und Kälte reizen die Sinneszellen und ihre Rezeptoren, sodass die synpatischen Endknöpfchen errregt werden. Dadurch wird die präsynaptische Membran depolarisiert. Calium Ionen strömen durch die Calium-Ionen-Kanäle in das Cytoplasma des Endknöpfchen. Die Konzentration der Calciumionen führt zur Verschmelzung der Versikel mit der präsynaptischen Membran. Transmitter werden ausgeschüttet in Vesikeln und die Vesikelmembran öffnet sich in der präsynaptischen Membran. Die Transmitter diffundieren durch den synaptischen Spalt und erreichen anschließend den postsynpatischen Spalt. Die Rezeptoren werden nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip belegt. Natriumionen depolarisieren anschließend die postsynaptische Membran und es ensteht ein PSP und somit Hitze bzw. Kälte.

b) Die Kälterezeptoren sind übergeordnet, da wenn Eis zugeführt wird die Haupttemperatur erhöht wird um ihn vor Unterkühlung zu schützen. Auch die Schweißbildung wird für kürze Zeit lahmgelegt, aber anschließend steigt sie wieder an , da die Hauttemperatur sich wieder normalisiert. Da die Körpertemperatur relativ warm ist, sind die Kältesinneszellen viel stärker ausgeprägt und daher auch übergeordnet. Die Schweißbildung hat den physiologischen Hintergrund als Schutz vor Überhitzung und Unterkühlung. Außerdem werden durch Schweiß bestimmte Schadstoffe ausgeschieden.

c)Capsicin wirkt wahrscheinlich erregend auf die TRPV-Rezeptoren, wodurch dieser Wärmereizt ausgelöst wird. Da selbe spiel mit der Kälte die auf die TRPM-Rezeptoren wirkt. Da hier der selber Vorgang wie bei a) abläuft erhält der Körper die Information der Hitze bzw. Kälte.
jörg



Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg

BeitragVerfasst am: 19. Jan 2013 11:21    Titel: Re: Hilfe bei Abituraufgaben Bio LK 2009 ! Antworten mit Zitat

Ich kann das Material leider nicht einsehen, vermute jedoch, dass es sich um Aufgaben aus dem Abitur 2004 handelt.

In deinen Ausführungen sind einige Schnitzer:

zu (a):
Das ist sehr diffus und es wird nicht klar, wie der Reiz letztendlich weitergeleitet wird. Hier einige Punkte, die keinen Anspruch auf Vollständigkeit erheben:
Was ist eine primäre Sinneszelle? Wann wird ein Aktionspotential (AP) im sensorischen Nerv generiert (Stichwort: Schwellenpotential), denn zunächst entsteht ja erstmal ein Rezeptorpotential, also das Membranpotential der Sinneszelle verschiebt sich in Richtung Depolarisation. Dieses Potential wird nicht direkt auf eine Synapse verschaltet, denn da liegt ja noch ein Zellkörper dazwischen. Wo befindet sich dieser Zellkörper? Wenn dann ein AP entsteht, wo wird es hingeleitet? Wo also befindet sich die Verschaltung auf das nächste Neuron? Und dann erst kommt die synaptische Übertragung.
Bei dir klingt das so, als würde ein Temperaturreiz in jedem Falle und unmittelbar zu einer synaptischen Übertragung des Reizes führen.

zu (b):
Hier liegst du völlig daneben. Es geht nicht um die hierarchische Ordnung von Kälte- und Wärmerezeptoren, sondern von hypothalamischen und peripheren Temperatursensoren.

zu (c):

Es scheint mir um Capsaicin zu gehen (Capsicin kenne ich nicht). Für welche Reizmodalitäten ist TRPV1 denn verantwortlich? Gibt es da ausser Wärme noch etwas anderes? Wie ist der Mechanismus der Potentialentstehung? Hier wäre mir das, was du schreibst etwas zu knapp gehalten.
Aber dieses Material kann ich nicht einsehen und es liegt mir auch im Ggs. zu obigem in anderer Form nicht vor.

_________________
RNA?- just another nucleic acid?
Georgios



Anmeldungsdatum: 19.01.2013
Beiträge: 4

BeitragVerfasst am: 19. Jan 2013 13:54    Titel: Antworten mit Zitat

Es handelt sich hier um Aufgaben aus dem Abitur BB 2009 LK.

Primäre Sinneszellen können selber AP's ausbilden und vermitteln über den allgemeinen chemischen Sinn Hitze/ Kälte. Also wenn die Zelle depolarisier/hyperpolarisiert wird, dann änder sich die jeweilige Spannung und das ermöglicht das öffnen der verschiedenen Kanäle. Meinst du den Anfang mit dem Ruhepotenzial ? Mh, ich weiß jetzt gar nicht mehr was du meinst. Das einzige was in meinem Hefter dazusteht ist die Weiterleitung von Reizen, die den Vorgang bis zu den Natrium-Kalium-Pumpen umfasst, Anschließend kommt das Thema ''Verechnung an der Synpase'' und mein erster Stichpunkt dazu ist dass das AK mit hoher Stärke am Endknöpfchen ankommt und dies digital als hohe Frequenz dargestellt wird. Dazwischen liegt doch nur das Axon, oder ?

b) Bei einer Temperaturerhöhung reagiert der Hypothalamus mit der Ausschüttung von TRH und mit der Steigerung des Sympathikotonus.
Die TRH-Hormone regen die Produktion der TSH, somit auch die Produktion der T3 und T4-Hormone an. Diese wirken dann auf den Stoffwechsel, die Muskulatur auf das braune Fettgewebe und steigert außerdem die Herzfrequenz. Der Sympathikotonus wirkt auf die peripheren Blutgefäße und drosselt den Wärmeverlust über übe die Wärmeoberfläche. Außerdem ensteht ''Gänsehaut'' und somit ein Verschluss der Poren. Durch die Steigerung des Muskeltonus kommt es auch zu Muskelnzittern, welches durch die Energiewandlung zu Wärme führt.

Bei der Kälte weiten sich peripheren Gefäßestellung, wodurch eine große Oberfläche für den Wärmeaustausch gegeben ist. Und der Schweiß kühlt die Haut zusätzlich,da er auf der Haut verdunstet, aber woher weiß ich jetzt was übergeordnet ist ?

c) Oh, sorry Schreibfehler :>
Sorry, aber bei c) bin ich überfragt. Im Allgemeinen haben wir eigentlich nur kurz die Reizweiterleitung behandelt, die anderen Sachen mit der Thermoregulation haben wir gar nicht behandelt.

http://i.imagebanana.com/img/syhgbwtn/CameraZOOM20130118195212630.jpg

http://i.imagebanana.com/img/b4kdmna8/CameraZOOM20130118195146811.jpg
Firelion



Anmeldungsdatum: 27.08.2009
Beiträge: 1878

BeitragVerfasst am: 19. Jan 2013 14:24    Titel: Antworten mit Zitat

Hi,

Wo ist mehr Na+ und Ca2: Innen oder außen?
Welche Kanäle sind im ruhezustand offen und welche geschlossen?

Jetzt zur Wärme und Kälte:
Die Rezeptoren sind Ionenkanäle die bei einer bestimmten Temperatur öffnen.
Warum das so ist weiß man nicht. Was passiert jetzt mit der Zelle, wenn Na+ und Ca2+ einströmen?

zu B)
Ich glaube du meintest Temperaturerniedrigung. T3/T4 regen, wie du gesagt hast den Stoffwechsel mächtig an und dabei wird Wärme frei.
Bei Kälte möchtest du keinen Wärmeaustausch, da du wärmer bist als die Umgebung. Das heißt du würdest Wärme verlieren. Was passiert also mit den Gefäßen? Hier hast du bestimmt Hitze gemeint.


LG Firelion

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It is well known that a vital ingredient of success is not knowing that what you’re attempting can’t be done - Terry Pratchett
Georgios



Anmeldungsdatum: 19.01.2013
Beiträge: 4

BeitragVerfasst am: 19. Jan 2013 15:16    Titel: Antworten mit Zitat

Also ich fasse jetzt erstmal die ganze Weiterleitung von Reizen zusammen:
Zuerst befinden sie die Membran in einem Ruhepotenzial,somit sind die Natrium und Kaliumkanäle geschlossen. Die Spannungshöhe ist -75 bis -85 Millivolt. Die Membran ist innen negativ und außen positiv geladen. Die NA+Ionen sind außen überwiegend vorhanden und die Kaliumionen innen überwiegend. Anschließend wird das Natriumaktivierungstor geöffnet und Natriumionen strömen von außen nach innen und depolarisieren die Membran. Es ensteht also eine Ladungsumkehr. Die Membran ist nun außen negativ und innen positiv. Die Potenizialhöhe liegt nur bei +30 Millivolt und es ensteht also ein Aktionspotenzial. Anschließend schließt sich das Natriuminaktivierungstor und somit können keine Natriumionen mehr reinströmen. Der Kaliumkanal öffnet sich und die Kaliumionen dringen von Innen nach Außen und es entsteht erneut eine Ladungsumkehr an der Membran. Nun ist sie außen negativ und innen positiv. Abschließend schließt sich der Kaliumkanal zu langsam, aber da zu viele Kaliumionen augeströmt sind ist das Membranpotenzial noch geringer als im Ruhezustand (-90Millivolt). Zuletzt wird das Ruhepotenzial durch die Natrium-Kalium-Pumpen wiederhergestellt , die das nach dem aktiven Transport (antiport) tun. Es werden also 3 Natriumionen und 2 Kaliumionen von innen nach außen bzw von außen nach innen transportiert.

Also öffnet sozusagen die Hitze bzw die Kälte ver. Ionenkanäle wodurch die Natriumionen/Kaliumionen ein bzw außenströmen können und dadurch ein Reizweiterleitung ermöglichen ?

b) Genau ! Also verengen sich die peripheren Gefäße sozusagen die Oberfläche zu verringern und weniger Wärme abzusondern.
jörg



Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg

BeitragVerfasst am: 19. Jan 2013 15:18    Titel: Antworten mit Zitat

(a) O.k., du schreibst, dass ein AP dorch einen physikalischen Reiz generiert wird. Die primäre Sinneszelle ist nun ein bipolares Neuron, dessen Endigung in der Peripherie den Rezeptor darstellt. Hier findet nun eine Erregung statt, also zunächst wird ein Rezeptorpotential durch ein depolarisierendes Ereignis generiert. Dieses wird zunächst als AP zum Zellkörper fortgeleitet. Reicht hier die Summe der eingehenden Reize aus, um an dem Axonhügel des abgehenden Axons den Schwellenwert zu überschreiten, wird auch hier ein AP generiert, über dieses Axon weitergeleitet und über eine Synapse übertragen. Ergänze nun noch die Ionenströme, die kodierung der Reizstärke und den Mechanismus der synaptischen Übertragung und spezifiziere die genannten Informationen für den Temperaturreiz.

(b) Bitte schau auf die Graphik und erläutere zunächst einmal, was dargestellt ist und wie die Aktivität zeitlich an das auslösende Ereignis gekoppelt ist. Was wird in dem Versuch gemacht? Wo reagieren die Sensoren zuerst? Kannst du mit den Begriffen "Sollwert" bzw. "Sollwerteinstellung" und "Ist-Wert" etwas anfangen? Falls ja, bringe sie bitte in deinen Darstellungen unter.

Eine kleine Hilfe: Weisst du, was Fieber von einer Überhitzung (Hyperthermie) unterscheidet?

(c) Was ist TRPV? Und schreib bitte nicht einfach nur, dass es ein Rezeptor ist... Was für einer? Ein Ionenkanal? Oder wird eine komplexe intrazelluläre Signalkaskade angestossen?

EDIT: Diese Ausführungen beziehen sich noch auf den vorletzten Beitrag von dir!

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jörg



Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg

BeitragVerfasst am: 19. Jan 2013 15:22    Titel: Antworten mit Zitat

Georgios hat Folgendes geschrieben:
Also öffnet sozusagen die Hitze bzw die Kälte ver. Ionenkanäle wodurch die Natriumionen/Kaliumionen ein bzw außenströmen können und dadurch ein Reizweiterleitung ermöglichen ?


Im Prinzip richtig. Welche Ionenkanäle werden geöffnet, damit ein AP generiert werden kann?

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Firelion



Anmeldungsdatum: 27.08.2009
Beiträge: 1878

BeitragVerfasst am: 19. Jan 2013 15:24    Titel: Antworten mit Zitat

Auch beim Ruhepotential sind Kaliumkanäle offen. Es gibt zwei Sorten von Kaliumkanälen: die spannungsabhängigen, die hier geschlossen sind und die spannungsabhängigen die offen sind. Dies ist wichtig, damit das Ruhepotential entstehen kann. Beim ruhepotential ändert sich nur die Ladung nicht mehr, dennoch diffundieren Ionen raus und rein.

Es kann zu einer Hyperpolarisation kommen, muss aber nicht. Das hängt wie schon von dir erwähnt, davon ab wie schnell die spannungsabhängigen Kaliumkanäle schließen.
Die Na+/K+ Pumpe räumt nicht auf, sondern ist ständig aktiv. Sie hilft bei den Potentialen ist aber nicht für die Repolarisation alllein verantwortlich.

zu b) Bei Kälte ja. Was geschieht mit den Gefäßen bei Hitze?

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jörg



Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg

BeitragVerfasst am: 19. Jan 2013 15:28    Titel: Antworten mit Zitat

O.k., ich habe das Gefühl, das verwirrt nur, wenn Firelion und ich immer überscheidend einen Beitrag abschicken. Ich bin dann raus hier....
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Georgios



Anmeldungsdatum: 19.01.2013
Beiträge: 4

BeitragVerfasst am: 19. Jan 2013 15:50    Titel: Antworten mit Zitat

Um ehrlich zu sein, bin ich jetzt dermaßen verwirrt, dass ich gar nicht mehr weiß worüber wir sprechen. erstaunt

Am besten sollten wir erstmal eine Aufgabe lösen. a)

Ein spezifischer Reiz trifft auf die TRPV-Rezeptoren, wodurch die Spannung erhöht wirdt wird und das Ruhepotenzialk aufgelöst wird und die Membran depolarisiert wird usw. (siehe letzer Beitrag). Dann wird zwecks räumlicher oder zeitlicher Summation eine gewisse Reizstärke erreicht im Axonhügel wodurch es über die Synpasen dann weitergeleitet wird ? :<
jörg



Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg

BeitragVerfasst am: 19. Jan 2013 16:00    Titel: Antworten mit Zitat

Das ist etwas ungenau. Ein spezifischer Reiz "trifft" genaugenommen nicht auf einen Rezeptor, sondern dieser Rezeptor reagiert auf einen Reiz. Dann geht es aber richtig weiter, nämlich mit der Depolarisation und der Entstehung eines Rezeptorpotentials, das dann als AP zum Zellkörper geleitet werden kann ("das Ruhepotential wird aufgelöst" ist auch eine strengenommen etwas seltsame Formulierung, es reicht, wenn du schreibst, dass es zur Depolarisation kommt, doch wodurch?). Dann die Summation, auch richtig und das Weiterleiten des Reizes. Hier solltest du noch erwähnen, dass auch da ein Axon zwischenliegt. Dann die synaptische Übertragung. In der nächsten Zelle dann wieder die Entscheidung: AP oder nicht usw.

So, nun noch die ganzen Ionenströme usw. mit einfliessen lassen.

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Georgios



Anmeldungsdatum: 19.01.2013
Beiträge: 4

BeitragVerfasst am: 19. Jan 2013 16:14    Titel: Antworten mit Zitat

Das wollte ich vorhin schon ansprechen: was meinst du mit Ionenströmen und den anderen Dingen ? Sowas haben wir nicht behandelt. grübelnd
jörg



Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg

BeitragVerfasst am: 19. Jan 2013 17:45    Titel: Antworten mit Zitat

Selbstverständlich habt ihr das, du hast es selbst schon angerissen. Und auch in der Abbildung sind Ionenströme dargestellt.

Also, was wir bisher haben: Eine Reiz löst ein Rezeptorpotential aus. In diesem Falle ein physikalischer Reiz. Nun kommt es zur Depolarisation. (Welche Ionen sind an der Depolarisation beteiligt? Welche Kanäle öffnen/schliessen sich? Für welche Ionen ist TRPV bzw. TRPM durchlässig? Was ist eine Depolarisation überhaupt? --> hier die Verschiebung des Membranpotentials vom Kaliumgleichgewichtspotential in die Nähe des Natriumgleichgewichtspotential erwähnen)
Der Reiz wird als AP fortgeleitet. Die Reizstärke ist frequenzkodiert. (Welche Ionen spielen bei der Fortleitung eines AP eine Rolle? Hier auch die saltatorische Reizleitung erwähnen). Da es sich bei primären Sinneszellen (zumeist) um bipolare Neurone handelt, wird das AP auch "am Zellkörper vorbei" geleitet (sorry, ich hatte vorhin einen anderen Typ bipolarer Neurone im Kopf, als ich auf deiner Abbildung gerade gesehen habe). Das AP trifft nun auf eine Synapse. Was hier geschieht, hast du ja schon kurz beschrieben. In der folgenden Zelle wird wieder eine Depolarisation des Membranpotentials ausgelöst. Ob der Reiz hier allerdings stark genug ist, als AP weitergeleitet zu werden, entscheidet sich am Axonhügel.

Damit sollte es klappen.

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