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Biologie

12. Dez. 2025

4.139

5 Seiten

Neurobiologie Klausurbeispiel für Bio LK Abitur

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Mariia Gryn @mariiagryn

Die Neurobiologiebeschäftigt sich mit zwei grundlegenden Arten der Signalübertragung im Nervensystem: der frequenzmodulierten Weiterleitung entlang der Nervenfaser... Mehr anzeigen

Neurobiologie

Name:________________________________________________________________________________________________________________________

Klausuraufgaben zur Neurobiologie

Eure Klausur behandelt die zwei Hauptarten der Codierung von Nervenimpulsen - ein absolutes Kernthema der Neurobiologie! Ihr müsst verstehen, wie Membranpotentiale durch die unterschiedliche Verteilung von Natrium- und Kalium-Ionen entstehen.

Die Aufgaben gliedern sich in drei Bereiche Erstens die Grundlagen der Membranpotential-Bildung und deren Beeinflussung durch schwankende K⁺-Konzentrationen bei Nierenerkrankungen. Zweitens die Wirkung von Giftstoffen wie Batrachotoxin und Tetrodotoxin auf Aktionspotentiale.

Drittens müsst ihr die synaptische Übertragung verstehen und zwischen Amplituden- und Frequenzmodulation unterscheiden können. Diese Themen sind nicht nur klausurrelevant, sondern helfen euch auch zu verstehen, wie euer eigenes Nervensystem funktioniert.

Merktipp Konzentriert euch besonders auf die Unterschiede zwischen erregenden und hemmenden Synapsen - das ist ein häufiges Prüfungsthema!

Neurobiologie

Name:________________________________________________________________________________________________________________________

Membranpotential und Ionenverteilung

Membranpotentiale entstehen durch ungleiche Ionenverteilung zwischen Zellinnen- und Außenraum. In den Modellversuchen seht ihr, wie K⁺- und Cl⁻-Ionen durch eine semipermeable Membran getrennt werden - genau wie in echten Zellen.

Das Ruhepotential von etwa -70mV entsteht durch die Natrium-Kalium-Pumpe, die drei Na⁺-Ionen nach außen und zwei K⁺-Ionen nach innen transportiert. Dadurch wird das Zellinnere negativ geladen, während K⁺-Ionen durch offene Kanäle zurückströmen.

Bei Nierenerkrankungen kann sich die extrazelluläre K⁺-Konzentration ändern. Niedrigere K⁺-Konzentrationen führen zur Hyperpolarisation bis120mVbis -120mV, während höhere Konzentrationen eine Depolarisation auf etwa -30mV verursachen.

Klinischer Bezug Deshalb müssen Ärzte bei Nierenpatient*innen ständig die Kaliumwerte überwachen - schon kleine Änderungen können lebensbedrohlich werden!

Neurobiologie

Name:________________________________________________________________________________________________________________________

Aktionspotential und Giftwirkungen

Ein Aktionspotential läuft in drei Phasen ab Bei Erreichen des Schwellenwerts öffnen sich spannungsgesteuerte Na⁺-Kanäle, wodurch Natrium einströmt und die Membran depolarisiert wird. Der Overshoot erreicht +30mV durch positive Rückkopplung.

In der Repolarisationsphase öffnen sich K⁺-Kanäle, Kalium strömt nach außen und das Potential sinkt auf -60mV. Die anschließende Hyperpolarisation entsteht durch verzögerte K⁺-Kanalschließung.

Batrachotoxin (Pfeilgift) hält Na⁺-Kanäle dauerhaft offen, was zu anhaltender Depolarisation und damit zum Tod führt. Tetrodotoxin (Kugelfischgift) blockiert hingegen Na⁺-Kanäle komplett, wodurch keine Aktionspotentiale mehr entstehen können.

Faszinierend Amazonas-Indianer nutzen seit Jahrhunderten diese Gifte für die Jagd - ohne die molekularen Mechanismen zu kennen!

Neurobiologie

Name:________________________________________________________________________________________________________________________

Synaptische Übertragung

An erregenden Synapsen führen eintreffende Aktionspotentiale zur Öffnung von Ca²⁺-Kanälen. Calcium löst die Vesikelverschmelzung aus, wodurch Neurotransmitter wie Acetylcholin in den synaptischen Spalt freigesetzt werden.

Erregende Synapsen öffnen Na⁺-Kanäle und verursachen Depolarisation der Postsynapse. Hemmende Synapsen nutzen Transmitter wie GABA, die Cl⁻-Kanäle öffnen und zur Hyperpolarisation führen - das Potential sinkt unter das Ruhepotential.

Der entscheidende Unterschied liegt in der Codierung Entlang des Axons erfolgt Frequenzmodulation sta¨rkereReize=ho¨hereAktionspotentialFrequenzstärkere Reize = höhere Aktionspotential-Frequenz, an Synapsen Amplitudenmodulation sta¨rkereReize=gro¨ßerePotentiala¨nderungenstärkere Reize = größere Potentialänderungen.

Prüfungstrick Frequenz im Axon, Amplitude an der Synapse - so könnt ihr euch den Wechsel zwischen den Codierungsarten merken!

Neurobiologie

Name:________________________________________________________________________________________________________________________

Experimentelle Daten und Messungen

Die Versuchsanordnung zeigt verschiedene Messpunkte entlang der Nervenbahn von M1 bis M6. Jeder Punkt liefert charakteristische Potentialverläufe, die ihr den entsprechenden Positionen zuordnen müsst.

Am Axon (M1) seht ihr klassische Aktionspotentiale mit +30mV Overshoot. An der Synapse entstehen graduierte Potentiale ohne den typischen "Spike" - hier findet die Umwandlung von Frequenz- zu Amplitudenmodulation statt.

Hemmende Eingänge zeigen negative Potentialänderungen, während erregende Eingänge positive Depolarisationen verursachen. Die Verrechnung aller Eingänge am Axonhügel entscheidet, ob ein neues Aktionspotential ausgelöst wird.

Experimenteller Tipp Achtet auf die charakteristischen Kurvenformen - Aktionspotentiale haben immer die gleiche Amplitude, synaptische Potentiale sind variabel!

Wir dachten, du würdest nie fragen...

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Unser KI-Begleiter ist speziell auf die Bedürfnisse von Schülern zugeschnitten. Basierend auf den Millionen von Inhalten, die wir auf der Plattform haben, können wir den Schülern wirklich sinnvolle und relevante Antworten geben. Aber es geht nicht nur um Antworten, sondern der Begleiter führt die Schüler auch durch ihre täglichen Lernherausforderungen, mit personalisierten Lernplänen, Quizfragen oder Inhalten im Chat und einer 100% Personalisierung basierend auf den Fähigkeiten und Entwicklungen der Schüler.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

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Neurobiologie Klausurbeispiel für Bio LK Abitur

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Mariia Gryn

@mariiagryn

Die Neurobiologie beschäftigt sich mit zwei grundlegenden Arten der Signalübertragung im Nervensystem: der frequenzmodulierten Weiterleitung entlang der Nervenfaser und der amplitudenmodulierten Übertragung an den Synapsen. Diese beiden Mechanismen ermöglichen es eurem Nervensystem, komplexe Informationen zu verarbeiten und weiterzuleiten.

Neurobiologie

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Klausuraufgaben zur Neurobiologie

Eure Klausur behandelt die zwei Hauptarten der Codierung von Nervenimpulsen - ein absolutes Kernthema der Neurobiologie! Ihr müsst verstehen, wie Membranpotentiale durch die unterschiedliche Verteilung von Natrium- und Kalium-Ionen entstehen.

Die Aufgaben gliedern sich in drei Bereiche: Erstens die Grundlagen der Membranpotential-Bildung und deren Beeinflussung durch schwankende K⁺-Konzentrationen bei Nierenerkrankungen. Zweitens die Wirkung von Giftstoffen wie Batrachotoxin und Tetrodotoxin auf Aktionspotentiale.

Drittens müsst ihr die synaptische Übertragung verstehen und zwischen Amplituden- und Frequenzmodulation unterscheiden können. Diese Themen sind nicht nur klausurrelevant, sondern helfen euch auch zu verstehen, wie euer eigenes Nervensystem funktioniert.

Merktipp: Konzentriert euch besonders auf die Unterschiede zwischen erregenden und hemmenden Synapsen - das ist ein häufiges Prüfungsthema!

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Membranpotential und Ionenverteilung

Membranpotentiale entstehen durch ungleiche Ionenverteilung zwischen Zellinnen- und Außenraum. In den Modellversuchen seht ihr, wie K⁺- und Cl⁻-Ionen durch eine semipermeable Membran getrennt werden - genau wie in echten Zellen.

Das Ruhepotential von etwa -70mV entsteht durch die Natrium-Kalium-Pumpe, die drei Na⁺-Ionen nach außen und zwei K⁺-Ionen nach innen transportiert. Dadurch wird das Zellinnere negativ geladen, während K⁺-Ionen durch offene Kanäle zurückströmen.

Bei Nierenerkrankungen kann sich die extrazelluläre K⁺-Konzentration ändern. Niedrigere K⁺-Konzentrationen führen zur Hyperpolarisation bis120mVbis -120mV, während höhere Konzentrationen eine Depolarisation auf etwa -30mV verursachen.

Klinischer Bezug: Deshalb müssen Ärzte bei Nierenpatient*innen ständig die Kaliumwerte überwachen - schon kleine Änderungen können lebensbedrohlich werden!

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Aktionspotential und Giftwirkungen

Ein Aktionspotential läuft in drei Phasen ab: Bei Erreichen des Schwellenwerts öffnen sich spannungsgesteuerte Na⁺-Kanäle, wodurch Natrium einströmt und die Membran depolarisiert wird. Der Overshoot erreicht +30mV durch positive Rückkopplung.

In der Repolarisationsphase öffnen sich K⁺-Kanäle, Kalium strömt nach außen und das Potential sinkt auf -60mV. Die anschließende Hyperpolarisation entsteht durch verzögerte K⁺-Kanalschließung.

Batrachotoxin (Pfeilgift) hält Na⁺-Kanäle dauerhaft offen, was zu anhaltender Depolarisation und damit zum Tod führt. Tetrodotoxin (Kugelfischgift) blockiert hingegen Na⁺-Kanäle komplett, wodurch keine Aktionspotentiale mehr entstehen können.

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Synaptische Übertragung

An erregenden Synapsen führen eintreffende Aktionspotentiale zur Öffnung von Ca²⁺-Kanälen. Calcium löst die Vesikelverschmelzung aus, wodurch Neurotransmitter wie Acetylcholin in den synaptischen Spalt freigesetzt werden.

Erregende Synapsen öffnen Na⁺-Kanäle und verursachen Depolarisation der Postsynapse. Hemmende Synapsen nutzen Transmitter wie GABA, die Cl⁻-Kanäle öffnen und zur Hyperpolarisation führen - das Potential sinkt unter das Ruhepotential.

Der entscheidende Unterschied liegt in der Codierung: Entlang des Axons erfolgt Frequenzmodulation sta¨rkereReize=ho¨hereAktionspotentialFrequenzstärkere Reize = höhere Aktionspotential-Frequenz, an Synapsen Amplitudenmodulation sta¨rkereReize=gro¨ßerePotentiala¨nderungenstärkere Reize = größere Potentialänderungen.

Prüfungstrick: Frequenz im Axon, Amplitude an der Synapse - so könnt ihr euch den Wechsel zwischen den Codierungsarten merken!

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Experimentelle Daten und Messungen

Die Versuchsanordnung zeigt verschiedene Messpunkte entlang der Nervenbahn von M1 bis M6. Jeder Punkt liefert charakteristische Potentialverläufe, die ihr den entsprechenden Positionen zuordnen müsst.

Am Axon (M1) seht ihr klassische Aktionspotentiale mit +30mV Overshoot. An der Synapse entstehen graduierte Potentiale ohne den typischen "Spike" - hier findet die Umwandlung von Frequenz- zu Amplitudenmodulation statt.

Hemmende Eingänge zeigen negative Potentialänderungen, während erregende Eingänge positive Depolarisationen verursachen. Die Verrechnung aller Eingänge am Axonhügel entscheidet, ob ein neues Aktionspotential ausgelöst wird.

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Wo kann ich mir die Knowunity-App herunterladen?

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

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