22.)

Question 1

Aufbau der biologischen Membranen

Answer 1

• Lipid Doppel-Schicht (hauptsächlich Phosphoglyceride, Sphingolipide und Cholesterin - Kopfgruppe, Kohlenwasserstoffkette)
• Proteine (integrale-͕ oberflächen-, glyco-)
• Kohlenhydrate
• weitere Moleküle (neutrale und geladene)
• Ionen (gebundene, diffusible)

Question 2

Lipid-doppelschicht:

Answer 2

amphiphile Moleküle:

Kopfgruppen (hydrophile):

• ‡ geladene (pos., neg.)
• ‡ neutrale (u.a. zwitterionische)

Kohlenwasserstoffkette (hydrophobe):

• gesätigt
• ungesättigt

Question 3

Lipid-doppelschicht - Idealität und Realität

Answer 3

Idealität

• homogene Verteilung der Lipidmoleküle an beiden SeitenKonsequenz: kein elektrisches
• Potential zwischen den zwei Seiten

Realität

• inhomogene Verteilung der Lipidmoleküle an beiden Seiten
• neutrale/geladene Lipidmoleküle tragen asymmetrisch zum Aufbau der Doppelschicht bei;
• Konsequenz: elektrische Potentialdifferenz wegen Lipidasymmetrie zwischen den zwei Seiten

Question 4

Eigenschaften der Lipid-doppelschicht/Membranen

Answer 4

• Semipermeabilität
• →weist gegen unterschiedlichen Molekülen unterschiedliche Durchlässigkeit auf
• binden unterschiedliche Ionen mit unterschiedlichen Stärken an, hängt von Art der Lipide ab (Differenz an gebundenen Ionen zwischen innerer und äußerer Seite
• binden/interkorpieren unerschiedliche Proteine
• Raft-Struktur (Anreicherung, besonder von Proteinen in speziellen Domänen abgängig von Lipidzusammensetzung)
• Fluid-, Gel-Zustand in Domänen
• Anwesenheit von Proteinen mimt speziellen Transporteigenschaften (für neutrale und geladene Moleküle)
• Proteine sind Polyelektrolyte - der Dissoziationsgrad hängt von pH und Konzentration der anderen Ionen (d.h. Ionenstärke) ab
• → Konsequenz: asymmetrische Ionenverteilung zwischen innnerer und äußerer Seite

Question 5

Messung des Ruhepotential (im Allgemeinen Zellenpotential)

Answer 5

Messelektroden:

a. ) differente - das Elektronenpotential hängt von seiner Umgebung ab;
b. ) indifferente - das Elektrodpotential ist unabhängig von seiner Umgebung

häufigste Messanordnung:

• indifferente Elektrode Außen
• differente Elektrode im Inneren

→ z.B monophasisches Aktionspotential (Aktionspotential als Ausschlag in nur
eine Richtung)

Question 6

Einfache Beschreibung des Ruhepotential

nach Nernst-Gleichung für ein Ion

Answer 6

Δφ = φ_intra - φ_extra = -RT/zF ln (c_intra/c_extra)

z: Wertigkeit mit Vorzeichen der Ladung;

φ: elektrisches Potential;
Bemerkung:

es gibt meheren Ionen, Moleküle (der laufende Index ist j)

φ kann für den intrazellulären-, oder extrazellulären Raum (φ_i oder φ_e) je einen Wert aufweisen.

Question 7

Re-Aktion eines Muskel-Nerven Preparates auf Erregung

Answer 7

Im Falle eines Muskel-Nerven Präparates kann eine Erregung durch einen einzelnen Reiz zu einer Kontraktion als Antwort der Muskelzelle auf den elektrischen Reiz führen. Die Möglichkeit der Erzeugung einer Kontraktion hängt von Reizdauer ab.

Die Darstellung des Zusammenhanges von Reizstärke und Reizdauer ergibt die Reizstärke-Reizzeit-Kurve (auch l-t-Kurve oder Schwellstrom-Nutzzeit-Charakteristik genannt).

Question 8

Psychophysische Gesetze

Answer 8

Zusammenhang zwischen Reizstärke (Φ) und der entsprechenden psychischen Größe (ψ) einer Sinnesmodalität

Question 9

Webersche Gesetz

Answer 9

Das Webersche Gesetzbeschreibt die Beobachtung, dass die Unterschiedsschwelle in einem nahezu festen Verhältnis zur Reizintensität steht: Je stärker der Reiz, desto größer muss der Reizunterschied sein, um diesen Unterschied zu bemerken. Die formale Beschreibung lautet:

ΔΦ/Φ = konst. = k

Question 10

Fechners Gesetz

Answer 10

Fechners Gesetz (auch Fechner-Skala) beschreibt den Zusammenhang zwischen Reiz- und Erlebnisintensität:

E = k ^. log R + f

E repräsentiert in der Formel die Empfindungsstärke, R die Reizstärke. Sie entspricht dem Logarithmus der Reizintensität multipliziert mit einer Konstanten, zu dem eine weitere (kleine) Konstante addiert wird. Anders formuliert besagt Fechners Gesetz, dass die Empfindungsstärke (näherungsweise und in einem geeigneten Bereich) mit dem Logarithmus der Reizstärke wächst. Eine Verdopplung der Reizstärke hat also nicht eine Verdopplung der Empfindungsstärke, sondern etwa nur einen Zuwachs von k* 30 % zur Folge. Fechner leitete seine Skala aus dem Weberschen Gesetz ab, mittels des Postulats, dass die (je nach Reizintensität unterschiedliche) Unterschiedsschwelle einem konstanten Empfindungszuwachs entspricht. Die Empfindungsstärke ist dann das Integral des Weberschen Bruchs. Wie alle sinnesphysiologischen/wahrnehmungspsychologischen Gesetze gilt Fechners Gesetz nur innerhalb eines gewissen Geltungsbereichs. Fechnerskalen liegen zum Beispiel der Lautstärkemessung (als Schalldruckpegel indB) und Helligkeitsmessung zugrunde.