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Q1 LK Bio 1. Aufgabe: Neuronale Informationsverarbeitung 1.1 Ordne die Messergebnisse den entsprechenden Messpunkten zu und begründe deine Zuordnung! 1.2 Erkläre die Unterschiede zwischen räumlicher und zeitlicher Summation und beziehe sie auf diese Abbildung! Neuronale Informationsverarbeitung Erregende und hemmende Synapsen findet man zu tausenden an jedem einzelnen Neuron nebeneinan- der. Ihre Transmitter unterscheiden sich, sodass an der Membran des nachgeschalteten Axons entweder eine Depolarisation (erregende Synapsen) oder Hyperpolarisation (hemmende Synapsen) entsteht. Am Axonhügel können die eingehenden Signale somit verrechnet werden. mV In der folgenden Abbildung ist A ein Axon, das eine erregende, B ein Axon, das eine hemmende Synapse am Neuron C ausbildet. An den Messpunkten M1 bis M7 werden die Potentiale gemessen. Das Ergebnis (a) ist dem Punkt M1 bereits zugeordnet. Die Ergebnisse der anderen Messpunkte sind unter (b) bis (g) in wahlloser Reihenfolge dargestellt. 0 mV (a) 0 A B mV 0. 1. Klausur Nervenphysiologie M1 ed M2 M30 * M7 M4 C mV 0 Abb.1 Grundprinzipien der neuronalen Verschaltungen mV M5e 0 M6 f mV 25.09.20/Bo mV 0 2. Aufgabe: Untersuchungen zum Ruhe- und Aktionspotential von Nervenzellen 2.1 Stelle dar, wodurch das Ruhepotential am Axon einer Nervenzelle entsteht. 2.2 Beschreibe die Abbildung 1 von Material A und begründe den Kurvenverlauf unter Berücksichtigung der lonenvorgänge im Ruhepotential! 2.3 Zeichne in das zweite leere Diagramm des Verlauf eines Aktionspotentials, beschrifte es und stelle kurz die Entstehung und den Verlauf des Aktionspotentials dar. 2.4 Erläutere mit Hilfe der Diagramme in Abb.2 und unter Berücksichtigung der lonenvorgänge den Einfluss des...

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Ausgangspotentialwertes auf die Entstehung und den Verlauf des Aktionspotentials. Q1 GK Bio 2. Klausur Nervenphysiologie Unter pathologischen Bedingungen, z. B. bei Nierenstörungen, kann es vor- kommen, dass die K+-Konzentration im Blutplasma schwankt. Da schon relativ kleine Änderungen der extrazellullären K+-Konzentration das Ruhepotenzial MATERIAL A und damit die Funktion der Nerven- und Muskelzellen beeinflussen können, ist es eine wichtige Aufgabe des Arztes, die K+-Konzentration zu kontrollieren. Spannung [mV] -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80- -90 -100 -110- -120 Membranpotential [mV]+130 0- <-20 -40- -60 Abb. 1: Veränderung des Ruhepotenzials in Abhängigkeit von der extrazellulären K-Konzentration. <-80 -100 Ruhepotential 0,5- 0,5 1 Erniedrigung 0 0 extrazelluläre K+-Konzentration im Ruhepotenzial Depolarisation/ maximaler Na*-Einstrom (rel. Werte) 1,0 Absolute 100 -100 2 21 5 Ht 10 20 50 Erhöhung -80 Repolarisation 200 Relative Refrakturzeit extrazelluläre K+-Konzentration [mmol/l] Hyperpolarisation 300 -60 Schwellenwert Rutopotential [ms] 400 Zeit -40 0 -20 Wert des Ruhepotenzials [mV] Abb. 2: Einfluss des Ruhepotenzials auf den Na*-Einstrom bei der Entstehung des Aktionspotenzials. ✓ Entstehungu.. Verlauf eines Aktionspotentials +40 (Aw) Bunuueds -40 -80 2.2 Franziska Kühne 14.12.18/Bo the Zeit 1. Klausur Nervenphysiologie 3. Aufgabe: Cholinerge Neurone und Alzheimer-Therapie 3.1 Beschreibe mit Hilfe der Abb. 3.1 die Erregungsübertragung an einer chemischen Synapse (Punkte 1-6). Beachte dabei besonders die Rolle des Acetylcholins und der Acetylcholinesterase. M1 Q1 LK Bio 3.2 Erkläre die Wirkung von Physostigmin an cholinergen Synapsen, indem du die Versuche aus M4 darstellst und erläuterst. Gehe dabei auch auf die Bedeutung von Versuch 1 und 4 ein. 3.3 Erläutere die neurologischen Kennzeichen der ALZHEIMER-Krankheit und wie das Medikament Donezepil wirkt. Na Ach Aktions- potemtal lonen- kanal Na+ geschlossen offen Axon-Endkopf 25.09.20/Bo I Abb. 3.1 Cholinerge Neurone im Gehirn des Menschen Bei cholinergen Neuronen handelt es sich um Nervenzellen, die als Neurotransmitter Acetylcholin verwenden. Die Zellkörper der meisten cholinergen Neuronen befinden sich im Stammhirn (Mittelhirn, Brücke) sowie in bestimmten Kernen im unteren Teil des Großhirns. Ihre Axone ziehen zum einen in das Rückenmark, zum anderen in den Bereich der Großhirnrinde sowie insbesondere in den Hippocampus. Dort im Hippocampus befinden sich dann auch die cholinergen Synapsen. Der Hippocampus besitzt eine Schlüsselfunktion beim expliziten Lernen (Lernen von Fakten, Daten, Ereignissen, Assoziationen): Der sehr rasch neue Informationen aufnehmende, aber in seiner Speicherkapazität begrenzte Hippocampus dient im Lernprozess quasi als Zwischenspeicher; er speichert neue Informationen und gibt sie wiederholt an die Großhirnrinde weiter, was dann zur Abspeicherung dieser Informationen in der Großhirnrinde führt. Q1 LK Bio M2 verloren. Die Alzheimer-Krankheit (Morbus Alzheimer) In Deutschland leiden rund eine Million Menschen an der nach ihrem Entdecker Alois Alzheimer benannten ALZHEIMER- Krankheit. diese Erkrankung beginnt schleichend zumeist nach dem 60. Lebensjahr. Am Beginn stehen leichte Wortfindungsschwierigkeiten und Gedächtnisstörungen. Immer mehr nimmt dann die Fähigkeit zum expliziten Lernen ab. Neue Informationen werden zunehmend schlechter, dann gar nicht mehr behalten. Schließlich schwindet auch das Erinnerungsvermögen an alte Gedächtnisinhalte. Gesprächspartner werden nicht mehr erkannt. Die Orientierungsfähigkeit geht www. EM3 A Bereits in einem frühen Stadium der Erkrankung ist festzustellen, dass die cholinergen Neurone des Gehirns ihre Acetylcholinausschüttung verringern. Im Verlauf des Fortschreitens der Krankheit sterben immer mehr Neurone ab. Zur Behandlung der ALZHEIMER-Krankheit setzt man u. a. den Wirkstoff Donezepil ein. Dieser hat eine identische Wirkungsweise, jedoch weniger Nebenwirkungen wie das bereits bekannte Physostigmin. Die Substanz Physostigmin 1. Klausur Nervenphysiologie Physostigmin im synaptischen Spalt Stellen Sie sich die folgende Situation vor: Eine Straftat ist begangen worden, und es gibt dafür zwei Tatver- dächtige, aber sonst keine weiteren Anhaltspunkte. Sie müssen eine Entscheidung treffen, welcher der beiden Tatverdächtigen der Täter ist. Nach heutiger Rechtsprechung ist in einem solchen Fall ein Urteil nicht möglich. In einer Region Nigerias wurde in solchen Fällen die Kalabarbohne oder „Gottesurteilsbohne" eingesetzt. Die Verdächtigen sollten die Bohne schlucken. Diejenigen, die ,,reinen Gewissens" waren, schluckten die Bohne. Diejenigen, die ,,unreinen Gewissens" waren, schluckten die Bohne nicht, sondern versteckten sie für geraume Zeit im Mundraum, um nicht entlarvt zu werden. Tatsächlich war es so, dass jene, die die Bohne im Mundraum versteckten, von heftigen Muskelkrämpfen geschüttelt wurden und teilweise sogar daran starben, während den anderen nichts passierte oder sie sich schlimmstenfalls erbrachen. Heute weiß man, dass in der Bohne der Stoff Physostigmin enthalten ist. Physostigmin wirkt im synaptischen Spalt an cholinergen Neuronen, also an Neuronen, die als Neurotransmitter Acetylcholin verwenden. geringe Menge *Wird die Bohne verschluckt, gelangt sie in den Verdauungstrakt und wird verdaut, das heißt, die in ihr vorhandenen Stoffe werden abgebaut. Verbleibt sie eine Weile im Mundraum, setzt zwar die Kohlenhydratverdauung schon ein, das bewirkt aber nur, dass der Stoff Physostigmin freigesetzt wird und in die Blutbahn gelangen kann. M4 acoße Menge große Menge elektrische Reizung ausgeschüttete des präsynap- Menge tischen Neurons Acetylcholin ein Stromimpuls 100 r. E. zein Stra 100TE keine elektrische Or.E. Reizung * relative Einheiten Potenziale an der präsynaptischen Membran mV 0. my my 0 10 30ams Wirkung von Physostigmin an cholinergen Synapsen 20 30 ms 20 30 ms 10 20 30 ms Potenziale an der postsynaptischen Membran mV 0- rov 0 mV 0- 10 20 10 ms 10 20 Franziska kine 30 ms 20 30 ms 25.09.20/Bo 30 ms mV 0- Potenziale am Axonhügel des postsynaptischen Neurons mV 0. 10 20 10 20 30 ms 30 ms Q1 LK Biologie 1. Klausur 1. Halbjahr 1. Aufgabe: Neuronale Informationsverarbeitung Der Schüler/die Schülerin ordnet die einzelnen Messpunkte richtig zu und begründet seine Zuordnung: M1 zeigt hohe Frequenz ankommender APs auf dem erregenden Axon A M3-g Amplitude der entstehenden EPSPS steigt kontinuierlich an, um entsprechend der AP-Frequenz dann wieder abzufallen ✔ M2-d und M4-c 'Axon B ist ein hemmendes Axon, so dass das IPSP (c) entsprechend den APs in d abzulesen ist V 1.2 2. 2.1 2.2 ● ● ● ● M7-b stellt die Frequenz resultierend aus der Verrechnung der EPSPS und des IPSPS dar V M5-e und M6- f zeigen, dass die entstandene AP-Frequenz trotz Aufspaltung in beide Richtungen gleich und unvermindert weitergeleitet wird. definiert zeitliche und räumliche Summation: ● ● Erwartungshorizont Hanziska vielme zeitliche Summation: zeitlich aufeinander folgende APs eines Axons, die einzeln betrachtet zu unterschwelligen EPSPS führen würden, addieren sich in ihrer Wirkung, so dass der Schwellenwert am Axonhügel überschritten wird und APs weitergeleitet werden. räumliche Summation: EPSPS von verschiedenen Axonen werden addiert und führen zu entsprechenden APS am Axonhügel hier zeitliche Summation an den einzelnen Nervenzellen und Verrechnung von erregenden und hemmenden Synapsen (räumliche Summation) erfüllt weitere aufgabenbezogene Kriterien (3) Punkte insgesamt Aufgabe: Untersuchungen zum Ruhe- und Aktionspotential von Nervenzellen Der Schüler/die Schülerin... Name: (ce) stellt dar, wodurch das Ruhepotential am Axon einer Nervenzelle entsteht genaue Darstellung der Tonenverteilung beschreibt die Abbildung 1 von Material B (Veränderung des Ruhepotentials in Abhängigkeit von der extrazellulären K*-Konzentration), gibt die Parameter für die x- und y-Achse an man erkennt, dass die extrazelluläre K+-Konzentration im Ruhepotential (-90mV) bei 5 mmol/l liegt v erhöht man die extrazelluläre K*-Konzentration, so wird das intrazelluläre Membranpotential positiver, das Ruhepotential wird demnach abgebaut und zwar proportional zum Anstieg der Kaliumionen im extrazellulären Raum bei einer Erhöhung auf 50 mmol/l liegt das Ruhepotential schon nur noch bei -30 mV bei einer Erniedrigung der Kaliumionenkonzentration sinkt das Ruhepotential bei 0,5 mmol/l liegt das Ruhepotential bei ca. -115 mV Begründung: das Ruhepotential bezeichnet man auch als Kaliumpotential, es kann entstehen, weil ein Konzentrationsgefälle zwischen extra- und intrazellulärem Raum für K+-lonen besteht, durch eine Erhöhung der K+-lonenkonzentration im extrazellulären Raum wird das Konzentrationsgefälle abgebaut und somit haben dann weniger K+-Ionen das Bestreben nach außen zu diffundieren, sodass also mehr positive Ladung im Inneren verbleibt, was zu einem Abbau des Ruhepotentials führt eine Erniedrigung bewirkt das Gegenteil 3 3 3 umgehelst 3 3 3 3 3 24 3 15 13 3 3 3 M 24 12 15 13 2.3 2.4 3. 3.1 3.2 3.3 zeichnet den korrekten Verlauf eines Aktionspotentials in das Diagramm beschriftet korrekt stellt kurz die Entstehung und den Verlauf des Aktionspotentials dar in Abb.2 ist der Einfluss des Ruhepotentials auf den Na*-Einstrom bei der Entstehung des Aktionspotentials dargestellt. man erkennt, dass bis zu einem Ruhepotential von ca. -60 mV ein maximaler Nat- Einstrom bei der Auslösung eines Aktionspotentials zu messen ist zwischen -40 und-20 mV sinkt er jedoch auf annähernd Null, was dazu führt, dass kein typisches Aktionspotential mehr ausgelöst wird. diese Tatsache lässt sich auch aus der zweiten Abbildung ablesen, auch hier wird die Amplitude des Aktionspotentials immer niedriger, je positiver die Spannung im intrazellulären Raum ist erfüllt ein weiteres aufgabenbezogenes Kriterium (3) | Gesamtpunktzahl Aufgabe: Cholinerge Neurone und Alzheimer-Therapie Der Schüler/die Schülerin... beschreibt die Vorgänge an der Synapse sachgerecht und in einer angemessenen Fachsprache • beschreibt die Abb. und erläutert den Versuchsaufbau • erläutert an Hand der Abb. wie Physostigmin wirkt. Geht auf die Bedeutung des Versuchs 1 und 4 als Kontrollversuche ein. erläutert die neurologischen Kennzeichen der ALZHEIMER-Krankheit ● erfüllt ein weiteres aufgabenbezogenes Kriterium (3) Gesamtpunktzahl Darstellungsleistung Der Schüler/die Schülerin Punkte von 160 Note führt seine Gedanken schlüssig, stringent und klar aus. strukturiert seine Darstellung sachgerecht. verwendet eine differenzierte und präzise Sprache. gestaltet seine Arbeit formal ansprechend. achtet auf Rechtschreibung, Grammatik und Zeichensetzung 156 sehr gut (+) (157.) 16 5 25 60 56 15 15 10 0 20 20 22 60 15 15 15 16 12.10.20 30 60

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Ausgangspotentialwertes auf die Entstehung und den Verlauf des Aktionspotentials. Q1 GK Bio 2. Klausur Nervenphysiologie Unter pathologischen Bedingungen, z. B. bei Nierenstörungen, kann es vor- kommen, dass die K+-Konzentration im Blutplasma schwankt. Da schon relativ kleine Änderungen der extrazellullären K+-Konzentration das Ruhepotenzial MATERIAL A und damit die Funktion der Nerven- und Muskelzellen beeinflussen können, ist es eine wichtige Aufgabe des Arztes, die K+-Konzentration zu kontrollieren. Spannung [mV] -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80- -90 -100 -110- -120 Membranpotential [mV]+130 0- <-20 -40- -60 Abb. 1: Veränderung des Ruhepotenzials in Abhängigkeit von der extrazellulären K-Konzentration. <-80 -100 Ruhepotential 0,5- 0,5 1 Erniedrigung 0 0 extrazelluläre K+-Konzentration im Ruhepotenzial Depolarisation/ maximaler Na*-Einstrom (rel. Werte) 1,0 Absolute 100 -100 2 21 5 Ht 10 20 50 Erhöhung -80 Repolarisation 200 Relative Refrakturzeit extrazelluläre K+-Konzentration [mmol/l] Hyperpolarisation 300 -60 Schwellenwert Rutopotential [ms] 400 Zeit -40 0 -20 Wert des Ruhepotenzials [mV] Abb. 2: Einfluss des Ruhepotenzials auf den Na*-Einstrom bei der Entstehung des Aktionspotenzials. ✓ Entstehungu.. Verlauf eines Aktionspotentials +40 (Aw) Bunuueds -40 -80 2.2 Franziska Kühne 14.12.18/Bo the Zeit 1. Klausur Nervenphysiologie 3. Aufgabe: Cholinerge Neurone und Alzheimer-Therapie 3.1 Beschreibe mit Hilfe der Abb. 3.1 die Erregungsübertragung an einer chemischen Synapse (Punkte 1-6). Beachte dabei besonders die Rolle des Acetylcholins und der Acetylcholinesterase. M1 Q1 LK Bio 3.2 Erkläre die Wirkung von Physostigmin an cholinergen Synapsen, indem du die Versuche aus M4 darstellst und erläuterst. Gehe dabei auch auf die Bedeutung von Versuch 1 und 4 ein. 3.3 Erläutere die neurologischen Kennzeichen der ALZHEIMER-Krankheit und wie das Medikament Donezepil wirkt. Na Ach Aktions- potemtal lonen- kanal Na+ geschlossen offen Axon-Endkopf 25.09.20/Bo I Abb. 3.1 Cholinerge Neurone im Gehirn des Menschen Bei cholinergen Neuronen handelt es sich um Nervenzellen, die als Neurotransmitter Acetylcholin verwenden. Die Zellkörper der meisten cholinergen Neuronen befinden sich im Stammhirn (Mittelhirn, Brücke) sowie in bestimmten Kernen im unteren Teil des Großhirns. Ihre Axone ziehen zum einen in das Rückenmark, zum anderen in den Bereich der Großhirnrinde sowie insbesondere in den Hippocampus. Dort im Hippocampus befinden sich dann auch die cholinergen Synapsen. Der Hippocampus besitzt eine Schlüsselfunktion beim expliziten Lernen (Lernen von Fakten, Daten, Ereignissen, Assoziationen): Der sehr rasch neue Informationen aufnehmende, aber in seiner Speicherkapazität begrenzte Hippocampus dient im Lernprozess quasi als Zwischenspeicher; er speichert neue Informationen und gibt sie wiederholt an die Großhirnrinde weiter, was dann zur Abspeicherung dieser Informationen in der Großhirnrinde führt. Q1 LK Bio M2 verloren. Die Alzheimer-Krankheit (Morbus Alzheimer) In Deutschland leiden rund eine Million Menschen an der nach ihrem Entdecker Alois Alzheimer benannten ALZHEIMER- Krankheit. diese Erkrankung beginnt schleichend zumeist nach dem 60. Lebensjahr. Am Beginn stehen leichte Wortfindungsschwierigkeiten und Gedächtnisstörungen. Immer mehr nimmt dann die Fähigkeit zum expliziten Lernen ab. Neue Informationen werden zunehmend schlechter, dann gar nicht mehr behalten. Schließlich schwindet auch das Erinnerungsvermögen an alte Gedächtnisinhalte. Gesprächspartner werden nicht mehr erkannt. Die Orientierungsfähigkeit geht www. EM3 A Bereits in einem frühen Stadium der Erkrankung ist festzustellen, dass die cholinergen Neurone des Gehirns ihre Acetylcholinausschüttung verringern. Im Verlauf des Fortschreitens der Krankheit sterben immer mehr Neurone ab. Zur Behandlung der ALZHEIMER-Krankheit setzt man u. a. den Wirkstoff Donezepil ein. Dieser hat eine identische Wirkungsweise, jedoch weniger Nebenwirkungen wie das bereits bekannte Physostigmin. Die Substanz Physostigmin 1. Klausur Nervenphysiologie Physostigmin im synaptischen Spalt Stellen Sie sich die folgende Situation vor: Eine Straftat ist begangen worden, und es gibt dafür zwei Tatver- dächtige, aber sonst keine weiteren Anhaltspunkte. Sie müssen eine Entscheidung treffen, welcher der beiden Tatverdächtigen der Täter ist. Nach heutiger Rechtsprechung ist in einem solchen Fall ein Urteil nicht möglich. In einer Region Nigerias wurde in solchen Fällen die Kalabarbohne oder „Gottesurteilsbohne" eingesetzt. Die Verdächtigen sollten die Bohne schlucken. Diejenigen, die ,,reinen Gewissens" waren, schluckten die Bohne. Diejenigen, die ,,unreinen Gewissens" waren, schluckten die Bohne nicht, sondern versteckten sie für geraume Zeit im Mundraum, um nicht entlarvt zu werden. Tatsächlich war es so, dass jene, die die Bohne im Mundraum versteckten, von heftigen Muskelkrämpfen geschüttelt wurden und teilweise sogar daran starben, während den anderen nichts passierte oder sie sich schlimmstenfalls erbrachen. Heute weiß man, dass in der Bohne der Stoff Physostigmin enthalten ist. Physostigmin wirkt im synaptischen Spalt an cholinergen Neuronen, also an Neuronen, die als Neurotransmitter Acetylcholin verwenden. geringe Menge *Wird die Bohne verschluckt, gelangt sie in den Verdauungstrakt und wird verdaut, das heißt, die in ihr vorhandenen Stoffe werden abgebaut. Verbleibt sie eine Weile im Mundraum, setzt zwar die Kohlenhydratverdauung schon ein, das bewirkt aber nur, dass der Stoff Physostigmin freigesetzt wird und in die Blutbahn gelangen kann. M4 acoße Menge große Menge elektrische Reizung ausgeschüttete des präsynap- Menge tischen Neurons Acetylcholin ein Stromimpuls 100 r. E. zein Stra 100TE keine elektrische Or.E. Reizung * relative Einheiten Potenziale an der präsynaptischen Membran mV 0. my my 0 10 30ams Wirkung von Physostigmin an cholinergen Synapsen 20 30 ms 20 30 ms 10 20 30 ms Potenziale an der postsynaptischen Membran mV 0- rov 0 mV 0- 10 20 10 ms 10 20 Franziska kine 30 ms 20 30 ms 25.09.20/Bo 30 ms mV 0- Potenziale am Axonhügel des postsynaptischen Neurons mV 0. 10 20 10 20 30 ms 30 ms Q1 LK Biologie 1. Klausur 1. Halbjahr 1. Aufgabe: Neuronale Informationsverarbeitung Der Schüler/die Schülerin ordnet die einzelnen Messpunkte richtig zu und begründet seine Zuordnung: M1 zeigt hohe Frequenz ankommender APs auf dem erregenden Axon A M3-g Amplitude der entstehenden EPSPS steigt kontinuierlich an, um entsprechend der AP-Frequenz dann wieder abzufallen ✔ M2-d und M4-c 'Axon B ist ein hemmendes Axon, so dass das IPSP (c) entsprechend den APs in d abzulesen ist V 1.2 2. 2.1 2.2 ● ● ● ● M7-b stellt die Frequenz resultierend aus der Verrechnung der EPSPS und des IPSPS dar V M5-e und M6- f zeigen, dass die entstandene AP-Frequenz trotz Aufspaltung in beide Richtungen gleich und unvermindert weitergeleitet wird. definiert zeitliche und räumliche Summation: ● ● Erwartungshorizont Hanziska vielme zeitliche Summation: zeitlich aufeinander folgende APs eines Axons, die einzeln betrachtet zu unterschwelligen EPSPS führen würden, addieren sich in ihrer Wirkung, so dass der Schwellenwert am Axonhügel überschritten wird und APs weitergeleitet werden. räumliche Summation: EPSPS von verschiedenen Axonen werden addiert und führen zu entsprechenden APS am Axonhügel hier zeitliche Summation an den einzelnen Nervenzellen und Verrechnung von erregenden und hemmenden Synapsen (räumliche Summation) erfüllt weitere aufgabenbezogene Kriterien (3) Punkte insgesamt Aufgabe: Untersuchungen zum Ruhe- und Aktionspotential von Nervenzellen Der Schüler/die Schülerin... Name: (ce) stellt dar, wodurch das Ruhepotential am Axon einer Nervenzelle entsteht genaue Darstellung der Tonenverteilung beschreibt die Abbildung 1 von Material B (Veränderung des Ruhepotentials in Abhängigkeit von der extrazellulären K*-Konzentration), gibt die Parameter für die x- und y-Achse an man erkennt, dass die extrazelluläre K+-Konzentration im Ruhepotential (-90mV) bei 5 mmol/l liegt v erhöht man die extrazelluläre K*-Konzentration, so wird das intrazelluläre Membranpotential positiver, das Ruhepotential wird demnach abgebaut und zwar proportional zum Anstieg der Kaliumionen im extrazellulären Raum bei einer Erhöhung auf 50 mmol/l liegt das Ruhepotential schon nur noch bei -30 mV bei einer Erniedrigung der Kaliumionenkonzentration sinkt das Ruhepotential bei 0,5 mmol/l liegt das Ruhepotential bei ca. -115 mV Begründung: das Ruhepotential bezeichnet man auch als Kaliumpotential, es kann entstehen, weil ein Konzentrationsgefälle zwischen extra- und intrazellulärem Raum für K+-lonen besteht, durch eine Erhöhung der K+-lonenkonzentration im extrazellulären Raum wird das Konzentrationsgefälle abgebaut und somit haben dann weniger K+-Ionen das Bestreben nach außen zu diffundieren, sodass also mehr positive Ladung im Inneren verbleibt, was zu einem Abbau des Ruhepotentials führt eine Erniedrigung bewirkt das Gegenteil 3 3 3 umgehelst 3 3 3 3 3 24 3 15 13 3 3 3 M 24 12 15 13 2.3 2.4 3. 3.1 3.2 3.3 zeichnet den korrekten Verlauf eines Aktionspotentials in das Diagramm beschriftet korrekt stellt kurz die Entstehung und den Verlauf des Aktionspotentials dar in Abb.2 ist der Einfluss des Ruhepotentials auf den Na*-Einstrom bei der Entstehung des Aktionspotentials dargestellt. man erkennt, dass bis zu einem Ruhepotential von ca. -60 mV ein maximaler Nat- Einstrom bei der Auslösung eines Aktionspotentials zu messen ist zwischen -40 und-20 mV sinkt er jedoch auf annähernd Null, was dazu führt, dass kein typisches Aktionspotential mehr ausgelöst wird. diese Tatsache lässt sich auch aus der zweiten Abbildung ablesen, auch hier wird die Amplitude des Aktionspotentials immer niedriger, je positiver die Spannung im intrazellulären Raum ist erfüllt ein weiteres aufgabenbezogenes Kriterium (3) | Gesamtpunktzahl Aufgabe: Cholinerge Neurone und Alzheimer-Therapie Der Schüler/die Schülerin... beschreibt die Vorgänge an der Synapse sachgerecht und in einer angemessenen Fachsprache • beschreibt die Abb. und erläutert den Versuchsaufbau • erläutert an Hand der Abb. wie Physostigmin wirkt. Geht auf die Bedeutung des Versuchs 1 und 4 als Kontrollversuche ein. erläutert die neurologischen Kennzeichen der ALZHEIMER-Krankheit ● erfüllt ein weiteres aufgabenbezogenes Kriterium (3) Gesamtpunktzahl Darstellungsleistung Der Schüler/die Schülerin Punkte von 160 Note führt seine Gedanken schlüssig, stringent und klar aus. strukturiert seine Darstellung sachgerecht. verwendet eine differenzierte und präzise Sprache. gestaltet seine Arbeit formal ansprechend. achtet auf Rechtschreibung, Grammatik und Zeichensetzung 156 sehr gut (+) (157.) 16 5 25 60 56 15 15 10 0 20 20 22 60 15 15 15 16 12.10.20 30 60