Denkanstöße - Aufgaben

 Aufgabe 1- Denkanstöße

Denkanstoß 1

Die Strukturen 1,2 und 8 sind in der Regel in jeder Zelle zu finden, sie erfüllen dort wichtige Aufgaben; die Strukturen 3 bis 7 sind typisch für Neurone.

 Aufgabe 2 – Denkanstöße

Denkanstoß 1

Nennen Sie alle am Ruhepotential beteiligten Ionensorten und ihre intrazelluläre und extrazelluläre Verteilung (viel – wenig).

Denkanstoß 2

Geben Sie die Ionenkanäle in der Axonmembran und ihren Öffnungszustand im unerregten Axon an. Überlegen Sie, welche Konsequenzen sich daraus ergeben.

Denkanstoß 3

Begriff Ruhe spannung : Unter einer Spannung oder Potentialdifferenz versteht man die Trennung in einen positiv geladenen Bereich und einen negativ geladenen Bereich. Ordnen Sie zu und geben Sie an, wie diese Trennung zustande kommt.

Denkanstoß 4

Stellt sich ein Ruhepotential ein, ist Ionenbewegung zu verzeichnen. Stellen Sie allgemein die Ursachen (= Antrieb) für Ionenbewegungen über eine Membran zusammen und untersuchen Sie, welche in diesem Fall zutreffend sind.

Denkanstoß 5

Bedenken Sie, dass durch Leckströme (= Einsickern von Ionen) das Ruhepotential zusammenzubrechen droht.

Denkanstoß 6

Um die Ionenverteilung des Ruhepotentials zu erhalten, ist Energie in Form von ATP nötig.

 Aufgabe 3 – Denkanstöße

Denkanstoß 1

Vergleichen Sie den Öffnungszustand von spannungsgesteuerten Kaliumkanälen im unerregten und im erregten Axon.

Denkanstoß 2

Erklären Sie, welche Konsequenzen ein Öffnen dieser Kaliumkanäle hat

1. für den Ionenfluss.
2. für die Ladungsverteilung.

Denkanstoß 3

Beachten Sie, dass neben den spannungsgesteuerten Kaliumkanälen auch spannungsgesteuerte Natriumkanäle in der Axonmembran vorhanden sind und ein Zusammenspiel von beiden ein Aktionspotential ergibt.

Aufgabe 4 –Denkanstöße -  Beschreibung

Denkanstoß 1

Beschreiben Sie zuerst die Funktion der gezeigten Kanäle.

Denkanstoß 2

Beachten Sie, dass die Kanäle sich gegenseitig beeinflussen.

Denkanstoß 3

Geben Sie den Unterschied zwischen den zwei gezeigten KCa-Kanälen an.

Aufgabe 4 – Denkanstöße - Rolle von Apamin

Denkanstoß 1

Überlegen Sie, welche Rolle ein geöffneter KCa-Kanal für ein Aktionspotential hat.

Denkanstoß 2

Erstellen Sie die Spannungskurve für ein Aktionspotential, bei welchem die Kaliumkanäle blockiert sind. Beachten Sie dabei auch die Informationen aus dem ersten Abschnitt der Aufgabe.

Denkanstoß 3

Überlegen Sie, wie ein verändertes Aktionspotential zu Schmerzen führt, die besonders lange anhalten.

Aufgabe 5 –Denkanstöße - Kochsalzlösung

Denkanstoß 1

Geben Sie an, welche Ionen im Kochsalz vorhanden sind und vergleichen Sie mit der Ionenverteilung am unerregten Axon.

Denkanstoß 2

Bei einer physiologischen Kochsalzlösung ist eine bestimmte Ionenkonzentration (0,9%) eingestellt. Erklären Sie die Folgen einer stärker  oder schwächer konzentrierten Lösung für Zellen.

Aufgabe 5 – Denkanstöße - Skizze und Geschwindigkeitsmessung

Denkanstoß 1

Beachten die die Definition von Geschwindigkeit: ihr Betrag gibt an, welche Wegstrecke in einer bestimmten Zeit zurückgelegt wird.

Denkanstoß 2

Geben Sie an, „Wer oder Was“ sich überhaupt bewegt und wie man es im Versuch erzeugt.

Denkanstoß 3

Überlegen Sie, welche Teile der Versuchsanordnung fehlen, um „die Wegstrecke“ und „die Zeit“ zu bestimmen..

Aufgabe 6 – Denkanstöße – Zuordnung der Abbildungen

Denkanstoß 1

Vergleichen Sie die beiden gezeigten Aktionspotentiale mit der Ihnen bekannten typischen Spannungskurve eines Aktionspotentials von einer menschlichen Nervenzelle.

Denkanstoß 2

Beachten Sie die beteiligten Ionen sowie Höhe und Dauer des AP-Ausschlags.

Aufgabe 6 – Denkanstöße - Vorgänge in Abbildung 4

Denkanstoß 1

Ordnen Sie dem Aufstrich des AP und dem Abstrich des AP jeweils die auslösende Ionensorte zu (nur Abb. 4 gefragt!).

Denkanstoß 2

Geben Sie für jede Phase des AP neben den beteiligten Ionenkanälen auch die Richtung des Ionenflusses an. Überprüfen Sie mit der Abbildung, ob es dabei auch zur passenden Änderung der Membranspannung kommt.

Denkanstoß 3

Beachten Sie, dass sie den Vorgängen beim AP auch die entsprechenden Werte aus Abb. 4 zuordnen.

Aufgabe 7 – Denkanstöße - Versuchsaufbau

Denkanstoß 1

Da ein künstlich ausgelöstes Aktionspotential (siehe auch Abb. 2) gemessen werden soll, muss neben einer Mess-Stelle auch eine Reiz-Stelle vorhanden sein.

Denkanstoß 2

Um feststellen zu können, ob das Innere des Axons an einer Stelle positiver oder negativer als die Umgebung ist, muss ein Messpunkt innerhalb des Axons und ein Messpunkt außerhalb des Axons gesetzt werden.

Denkanstoß 3

Beachten Sie, dass ein Axon nicht „trocken“ liegen darf, wenn physiologische Vorgänge untersucht werden sollen.

Aufgabe 7 - Denkanstöße - AP: Beschreibung und Erläuterung

Denkanstoß 4

Es handelt sich um zwei Arbeitsaufträge (nämlich beschreiben und erläutern), die getrennt bearbeitet werden sollten.

Denkanstoß 5

Untergliedern Sie ein AP in verschiedene Phasen und Erklären Sie die Vorgänge am Axon systematisch Phase für Phase.

Denkanstoß 6

Achten Sie darauf, dass Sie sowohl die beteiligten Ionenkanäle als auch die Ionenbewegungen mit Richtung angegeben.