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Atropin und Skelettmuskeln: Abenteuer für junge Forscher

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Celine

28.5.2021

Biologie

Synapsengifte Klausur

Atropin und Skelettmuskeln: Abenteuer für junge Forscher

Die Neurobiologie untersucht die komplexen Vorgänge an Synapsen und die Wirkung von Neurotoxinen. Wichtige Themen sind:

  • Erregungsübertragung an Synapsen mit Acetylcholin als Transmitter
  • Wirkung von Atropin auf Pupillenerweiterung und Sehbeeinträchtigungen
  • Auswirkungen von Nervengiften wie Tabun und Gegenmittel
  • Bungarotoxin und Skelettmuskulatur Lähmung
  • Neurotoxine Schutzmechanismen bei Mungos
...

28.5.2021

20250

Leistungskontrolle Biologie eA 20/1
Thema: Neurobiologie
1. Stellen Sie in einer beschrifteten Skizze die Abfolge der Vorgänge an einer Syna

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Atropin und seine Wirkung auf das Nervensystem

Atropin, ein Alkaloid der Tollkirsche AtropabelladonnaAtropa belladonna, hat signifikante Auswirkungen auf die Erregungsübertragung im Nervensystem. Seine Wirkung lässt sich am Beispiel des Auges gut erklären:

  1. Atropin blockiert die Acetylcholinrezeptoren an der motorischen Endplatte zwischen dem Nervus oculomotorius und dem Musculus sphincter pupillae.
  2. Dies verhindert die Bindung von Acetylcholin an die Rezeptoren.
  3. Folglich können sich die Natriumkanäle nicht öffnen, und es findet kein Natriumeinstrom statt.
  4. Die Erregungsweiterleitung wird unterbrochen, und es entsteht ein inhibitorisches postsynaptisches Potenzial IPSPIPSP.
  5. Der Musculus sphincter pupillae, verantwortlich für die Verengung der Pupille, kann nicht kontrahieren.
  6. Die Pupille bleibt dauerhaft weit geöffnet MydriasisMydriasis.

Example: Bei Atropin-Augentropfen wird dieser Effekt genutzt, um die Pupille für Untersuchungen zu erweitern. Die Wirkungsdauer von Atropin-Augentropfen kann mehrere Tage anhalten.

Highlight: Die Wirkung von Atropin auf das Nervensystem macht es zu einem wichtigen Medikament in der Notfallmedizin, beispielsweise bei der Behandlung von Bradykardien oder als Gegenmittel bei bestimmten Vergiftungen.

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Thema: Neurobiologie
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Chemische Kampfstoffe und Atropin als Gegenmittel

Der Phosphorsäureester Tabun, entwickelt von IG Farben 1936, ist ein hochgiftiger chemischer Kampfstoff mit gravierenden Auswirkungen auf das Nervensystem:

  1. Tabun hemmt das Enzym Acetylcholinesterase.
  2. Dies führt zu einer Anreicherung von Acetylcholin im synaptischen Spalt.
  3. Übermäßige Stimulation der Acetylcholinrezeptoren ist die Folge.
  4. Es kommt zu einer Dauererregung der Nervenzellen und Muskeln.

Atropin als Gegenmittel:

  • Atropin blockiert die Acetylcholinrezeptoren und verhindert so die übermäßige Stimulation.
  • Es wirkt als Antagonist zu den Effekten von Tabun.
  • Soldaten trugen Atropin-Injektoren als Schutzmaßnahme bei sich.

Vocabulary: Antagonist - Ein Stoff, der die Wirkung eines anderen Stoffes aufhebt oder vermindert.

Highlight: Die Anwendung von Atropin in der Notfallmedizin bei Vergiftungen mit Nervengiften zeigt die Bedeutung des Verständnisses synaptischer Prozesse für die Entwicklung von Gegenmitteln.

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Thema: Neurobiologie
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Schlangengifte und ihre Wirkung auf das Nervensystem

Schlangengifte, insbesondere Neurotoxine wie α-Bungarotoxin, haben komplexe Wirkungen auf das Nervensystem:

  1. α-Bungarotoxin bindet an Acetylcholinrezeptoren der Skelettmuskulatur.
  2. Es blockiert die Bindungsstellen für Acetylcholin.
  3. Die Erregungsübertragung an der neuromuskulären Endplatte wird verhindert.
  4. Es kommt zu einer schlaffen Lähmung der Skelettmuskulatur.

Resistenzmechanismen: Mungos haben eine natürliche Resistenz gegen Schlangengifte entwickelt. Untersuchungen zeigen, dass die Bindungsstärke von α-Bungarotoxin an den Acetylcholinrezeptoren bei Mungos deutlich geringer ist als bei anderen Säugetieren.

Example: Die Anwendungsgebiete von Schlangengift in der Medizin umfassen die Entwicklung von Schmerzmitteln und die Behandlung von Blutgerinnungsstörungen.

Highlight: Die Wirkung von Schlangengift auf das Nervensystem und die Blutgerinnung macht es zu einem interessanten Forschungsgebiet für die Entwicklung neuer Medikamente.

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Thema: Neurobiologie
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Vergleich verschiedener Synapsengifte

Die Wirkung verschiedener Synapsengifte kann anhand ihrer Effekte auf die Aktionspotenziale in Nervenfasern und Muskelzellen verglichen werden:

  1. Gifte wie α-Bungarotoxin blockieren die Acetylcholinrezeptoren.
  2. Dies führt zu einer Unterbrechung der Signalübertragung an der neuromuskulären Endplatte.
  3. Aktionspotenziale in der Nervenfaser bleiben unbeeinflusst.
  4. In der Muskelzelle können keine Aktionspotenziale mehr ausgelöst werden.

Definition: Neurotoxine - Gifte, die spezifisch auf Strukturen des Nervensystems wirken und dessen Funktion beeinträchtigen.

Highlight: Die Erforschung von Synapsengiften und ihrer Wirkungsmechanismen ist von großer Bedeutung für die Neurobiologie und die Entwicklung neuer therapeutischer Ansätze.

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Ich liebe diese App ❤️, ich benutze sie eigentlich immer, wenn ich lerne.

 

Biologie

20.250

28. Mai 2021

5 Seiten

Atropin und Skelettmuskeln: Abenteuer für junge Forscher

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Celine

@celinebthl

Die Neurobiologie untersucht die komplexen Vorgänge an Synapsen und die Wirkung von Neurotoxinen. Wichtige Themen sind:

  • Erregungsübertragung an Synapsen mit Acetylcholin als Transmitter
  • Wirkung von Atropin auf Pupillenerweiterung und Sehbeeinträchtigungen
  • Auswirkungen von Nervengiften wie Tabun und Gegenmittel
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Atropin und seine Wirkung auf das Nervensystem

Atropin, ein Alkaloid der Tollkirsche AtropabelladonnaAtropa belladonna, hat signifikante Auswirkungen auf die Erregungsübertragung im Nervensystem. Seine Wirkung lässt sich am Beispiel des Auges gut erklären:

  1. Atropin blockiert die Acetylcholinrezeptoren an der motorischen Endplatte zwischen dem Nervus oculomotorius und dem Musculus sphincter pupillae.
  2. Dies verhindert die Bindung von Acetylcholin an die Rezeptoren.
  3. Folglich können sich die Natriumkanäle nicht öffnen, und es findet kein Natriumeinstrom statt.
  4. Die Erregungsweiterleitung wird unterbrochen, und es entsteht ein inhibitorisches postsynaptisches Potenzial IPSPIPSP.
  5. Der Musculus sphincter pupillae, verantwortlich für die Verengung der Pupille, kann nicht kontrahieren.
  6. Die Pupille bleibt dauerhaft weit geöffnet MydriasisMydriasis.

Example: Bei Atropin-Augentropfen wird dieser Effekt genutzt, um die Pupille für Untersuchungen zu erweitern. Die Wirkungsdauer von Atropin-Augentropfen kann mehrere Tage anhalten.

Highlight: Die Wirkung von Atropin auf das Nervensystem macht es zu einem wichtigen Medikament in der Notfallmedizin, beispielsweise bei der Behandlung von Bradykardien oder als Gegenmittel bei bestimmten Vergiftungen.

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Chemische Kampfstoffe und Atropin als Gegenmittel

Der Phosphorsäureester Tabun, entwickelt von IG Farben 1936, ist ein hochgiftiger chemischer Kampfstoff mit gravierenden Auswirkungen auf das Nervensystem:

  1. Tabun hemmt das Enzym Acetylcholinesterase.
  2. Dies führt zu einer Anreicherung von Acetylcholin im synaptischen Spalt.
  3. Übermäßige Stimulation der Acetylcholinrezeptoren ist die Folge.
  4. Es kommt zu einer Dauererregung der Nervenzellen und Muskeln.

Atropin als Gegenmittel:

  • Atropin blockiert die Acetylcholinrezeptoren und verhindert so die übermäßige Stimulation.
  • Es wirkt als Antagonist zu den Effekten von Tabun.
  • Soldaten trugen Atropin-Injektoren als Schutzmaßnahme bei sich.

Vocabulary: Antagonist - Ein Stoff, der die Wirkung eines anderen Stoffes aufhebt oder vermindert.

Highlight: Die Anwendung von Atropin in der Notfallmedizin bei Vergiftungen mit Nervengiften zeigt die Bedeutung des Verständnisses synaptischer Prozesse für die Entwicklung von Gegenmitteln.

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Schlangengifte und ihre Wirkung auf das Nervensystem

Schlangengifte, insbesondere Neurotoxine wie α-Bungarotoxin, haben komplexe Wirkungen auf das Nervensystem:

  1. α-Bungarotoxin bindet an Acetylcholinrezeptoren der Skelettmuskulatur.
  2. Es blockiert die Bindungsstellen für Acetylcholin.
  3. Die Erregungsübertragung an der neuromuskulären Endplatte wird verhindert.
  4. Es kommt zu einer schlaffen Lähmung der Skelettmuskulatur.

Resistenzmechanismen: Mungos haben eine natürliche Resistenz gegen Schlangengifte entwickelt. Untersuchungen zeigen, dass die Bindungsstärke von α-Bungarotoxin an den Acetylcholinrezeptoren bei Mungos deutlich geringer ist als bei anderen Säugetieren.

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Vergleich verschiedener Synapsengifte

Die Wirkung verschiedener Synapsengifte kann anhand ihrer Effekte auf die Aktionspotenziale in Nervenfasern und Muskelzellen verglichen werden:

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Synaptische Übertragung und Acetylcholin

Die synaptische Übertragung ist ein komplexer Prozess, der für die Signalweiterleitung im Nervensystem essentiell ist. An einer Synapse mit Acetylcholin als Transmitter laufen folgende Schritte ab:

  1. Ein Aktionspotenzial erreicht die Präsynapse und öffnet spannungsgesteuerte Calciumkanäle.
  2. Calciumionen strömen ein und bewirken die Freisetzung von Acetylcholin aus Vesikeln in den synaptischen Spalt.
  3. Acetylcholin bindet an Rezeptoren der postsynaptischen Membran.
  4. Dies führt zur Öffnung von Natriumkanälen und einem Natriumeinstrom in die Postsynapse.
  5. Es entsteht ein exzitatorisches postsynaptisches Potenzial EPSPEPSP.
  6. Acetylcholinesterase baut den Transmitter ab.

Vocabulary: Präsynapse - Der Teil der Synapse, von dem aus der Neurotransmitter freigesetzt wird.

Definition: Acetylcholin - Ein wichtiger Neurotransmitter im zentralen und peripheren Nervensystem, der für die Signalübertragung an Synapsen verantwortlich ist.

Highlight: Die präzise Abfolge der Ereignisse an der Synapse ist entscheidend für eine effektive Signalübertragung im Nervensystem.

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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

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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!

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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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Timo S

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Sudenaz Ocak

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Greenlight Bonnie

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Marcus B

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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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