Biologie Zusammenfassung Prüfung vom 18.06.10

Atmung die Atemorgane benennen sowie den Weg der Atemluft beschreiben können

a) Nasenhöhle b) Mundhöhle c) Kehlkopf d) Luftröhre e) Bronchien f) Lungenbläschen (Alveolen)

Über Nase oder Mund gelangt Luft in die Lunge. An der Nasenschleimhaut in der Nasenhöhle wird diese erwärmt. Sie fängt auch Staubteilchen ab. Danach gelangt die Luft in den Rachen, wo sie dann durch den Kehlkopf in die Luftröhre gelangt. (Kehlkopf verschliesst beim Schlucken von Speisen die Luftröhre) Durch die Luftröhre

streift die Luft an Flimmerhärchen vorbei, die Staubteile, Fremdkörper, usw. in den Rachen transportieren. Die Luftröhre teilt sich dann in 2 Äste auf, den Bronchien, die zu den Lungenflügeln führen. Dort verzweigen sich die Bronchien zum Bronchialbaum, und enden in der Lunge an zahlreichen Lungenbläschen, die taubenförmig beieinander sitzen und von feinen Äderchen, den Kapillaren, umsponnen. die Aufgaben der verschiedenen Atemorgane kennen

Atemorgan Aufgabe

Nasenhöhle Erwärmen, Anfeuchten und Reinigen der Luft

Mundhöhle Erwärmen und Anfeuchten der Luft

Kehlkopf Verschliessen der Luftröhre beim Schlucken, Stimmbildung

Luftröhre Verbindung zwischen Rachenraum und Bronchien (sicherer Transport der Luft)

Bronchien Zugang zu den Lungen

Lungenbläschen (Alveolen) Gasaustausch (O2 + CO2)

die Lage und sowie äusseren und inneren Bau der Lunge beschreiben können

Lage und äusserer Bau: - Brustraum - linke Lungenflügel kleiner als rechter - linker LF besteht aus 2 Lappen - rechter LF besteht aus 3 Lappen - jeder Lappen besteht aus vielen Lungenläppchen (als 1 cm

grosse Felder sichtbar) Innerer Bau: - Lungenläppchen enthält über 1000 Alveolensäckchen. - Alveolen durch dünnes Epithel von Blutkapillaren getrennt Gasaustausch hier - Lunge besitzt über 300 Millionen Alveolen - Oberfläche für Gasaustausch ca. 100 m2

Kehlkopf Schilddrüse Luftröhre Aorta Lungenarterie Lungenvene Bronchus / Bronchie Zwerchfell

Bronchiole Alveole Alveolarsäckchen Alveolargang Kapillarnetz

Lage und Bedeutung von Rippen-, Lungen- und Zwerchfell kennen

die Vorgänge bei Brust- und Bauchatmung erklären können Bauchatmung (=Zwerchfellatmung) Einatmen: Zwerchfellmuskulatur kontrahiert Zwerchfell flacht ab, senkt sich Lunge wird gedehnt, Luft strömt rein ( Vakuum) Ausatmen: Bauchmuskeln drücken Eingeweide gegen Zwerchfell Zwerchfell wird nach oben gewölbt Brustatmung Lunge besitzt keine Muskeln. Sie wird indirekt, durch Bewegungen des Brustkorbs belüftet. Weil Pleuralspalt dicht ist, muss Lunge den Bewegungen des Brustkorbs und Zwerchfells folgen und dabei Luft einziehen bzw. ausstossen. Anheben: Zusammenziehen der Zwischenrippenmuskulatur Anspannung, Rippen werden angehoben, Brustkorb vergrössert sich Senken: Erschlaffen der Zwischenrippenmuskulatur Brustkorb senkt sich, Luft strömt raus die verschiedenen Lungen- und Atemvolumina kennen

Atemzugvolumen: (normales Atemvolumen) 0.5 Liter Inspiratorisches Reservevolumen: Volumen, welches noch zusätzlich 2.5 Liter

nach normaler Einatmung eingeatmet werden kann

Exspiratorisches Reservevolumen: Volumen, welches nach normaler 1.5 Liter Ausatmung noch ausgeatmet werden kann

Vitalkapazität: max. ventilierbare Luftmenge, Mass für

Ausdehnungsfähigkeit der Lunge und Brustkorb alle drei vorherigen zusammen äussere und innere Atmung unterscheiden können

Äussere Atmung: Vorgänge in der Lunge Gasaustausch Innere Atmung: Zellatmung Abbau von Glucose unter Sauerstoffverbrauch zur

Energiegewinnung C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O

die Vorgänge beim Gasaustausch in der Lunge erklären können Austausch von O2 und CO2 zwischen Blutkapillaren und Lungenbläschen, der an der kontaktfläche zwischen Lungenkapillaren und Lungenbläschen stattfindet. Der Gasaustausch beruht auf Diffusion. In den Lungenbläschen ist der Sauerstoffdruck höher als im Blut. Darum geht der Sauerstoff an der feuchten Innenwand der Lungenbläschen in Lösung und wandert durch die Bläschenwand und die dünne Wand der Kapillaren hindurch ins Blut. Dort wird er vom Hämoglobin gebunden und mit strömendem Blut weggeführt. Gleichzeitig diffundiert Kohlenstoffdioxid aus dem Blut in die Lungenbläschen. erklären können, wie verschiedene Gase im Blut transportiert werden

Rote Blutkörperchen übernehmen Ferntransport der Atemgase. Sauerstoffarmes, kohlenstoffdioxidreiches Blut gelangt vom rechten Vorhof in die rechte Herzkammer. Von dort geht es über die Lungenarterie zur Lunge (gepumpt). Sauerstoffreiches, kohlenstoffdioxidarmes Blut wird in der Lungenvene gesammelt und dann zum linken Vorhof geführt. Durch linke Herzkammer wird es wieder in Körper gepumpt. Sauerstoff: - wird an Hämoglobin gebunden Kohlendioxid: - reagiert mit Wasser zu Kohlensäure Transport überwiegend in Erythrocyten Kohlenmonoxid: - entsteht bei unvollständigen Verbrennungen - bindet an Hämoglobin, bindet aber 200-mal stärker als Sauerstoff mindestens drei schädliche Inhaltsstoffe von Zigaretten kennen

- krebserregende Substanzen - Kohlenmonoxid - Nikotin - freie Radikale - Cadmium - Ionisierende Strahlen - Aldehyde - Cyanwasserstoff - Gase und Aerosole

Neurobiologie

die Gliederung des menschlichen Nervensystems unter Verwendung der Fachbegriffe beschreiben können

Nach Bau: - Zentralnervsystem (ZNS) besteht aus Gehirn und Rückenmark - periphere Nervensystem umfasst die Nerven, die das ZNS mit den Organen verbinden Nach Aufgabe: - animales oder willkürliches Nervensystem ist zuständig für bewusste Wahrnehmungen und willkürliche Aktivitäten wie die Bewegungen der Skelettmuskulatur - Vegetatives oder autonomes Nervensystem regelt Tätigkeiten der inneren Organe. Es arbeitet unabhängig vom willen (unwillkürlich) und arbeitet eng mit dem Hormonsystem zusammen.

den Begriff „Reflex“ definieren können

Reflex : Gesteuerte Handlung, die stets gleich auf einen bestimmten Reiz hin verläuft und

durch den Willen nicht beeinflussbar ist. den Ablauf eines Reflexes im allgemeinen und am Beispiel des Kniesehnenreflexes

beschreiben können Reiz – Sinnesorgan – Erregungsleitung – Ort der Wahrnehmung, Auswertung – Erregungsleitung – ausführendes Organ – Reaktion Reiz: Schlag auf Kniesehne Dehnung des Streckmuskels Sinnesorgan: Muskelspindeln (Sinne im Muskel) Erregungsleitung: sensorische (afferente) Nervenfasern Ort d. WN, Auswert. : ZNS (Rückenmark) Erregungsleitung: motorische (efferente) Nervenfasern Ausführendes Organ: Quadrizeps Reaktion: Streckmuskel zieht sich zusammen

den Bau der Nervenzelle skizzieren und mit den Fachbegriffen beschriften können die Nervenreizleitung von Wirbellosen und Wirbeltieren vergleichen können

Wirbellose: Domino-Effekt Wirbeltiere: Stabeffekt

erklären können, wie das Ruhepotenzial zustande kommt und seine ungefähre Grösse kennen

Ruhe(membran)potenzial: messbare Spannungen zwischen Innen – und Aussenseite des

Axons von etwa -80 mV In Ruhe können nur K+-Ionen durch die selektivpermeable Membran des Axons K+-Ionen wandern aufgrund des Konzentrationsgefälles nach aussen Pos. Ladungen nehmen aussen zu elektrisches Feld (Abstossung) wirkt in die entgegengesetzte Richtung. Gleichgewicht Axon ist in Ruhe aussen positiv, innen negativ geladen ++++++++++ ========== ++++++++++ erklären können, was ein Aktionspotenzial ist und wie es zustande kommt

- Ladungsumkehr durch Erregung der Nervenzelle - Reiz Öffnung von Na+-Kanälen in der Membran Na+-Ionen strömen ins Innere des Axons pos. Ladung nimmt zu Ladungsumkehr: + 30mV (=Depolarisation) die Begriffe „Depolarisation“ und „Repolarisation“ korrekt verwenden

Depolarisation: Ladungsumkehr vom Positiven ins Negative (aussen) Repolarisation: Ladungsumkehr vom Negativen ins Positiven (aussen) die Alles-oder-Nichts-Regel kennen und erklären können

Ein Reiz muss einen bestimmten Schwellenwert überschreiten, damit ein Aktionspotenzial ausgelöst wird. Dieses läuft immer vollständig ab (oder gar nicht). Die Amplitude ist also unabhängig von der Reizstärke. erklären können, wie Nervenreize in ihrer Stärke codiert werden

den Bau einer Synapse skizzieren und mit den entsprechenden Fachbegriffen beschriften können

die Abläufe an der Synapse erklären können

elektrischer Vorgang Bahnen sind an den Schaltstellen (Synapsen) unterbrochen. Zwischen Endknöpfchen der zuführenden Nervenfaser und Dendriten der aufnehmenden Nervenzelle liegt ein feiner Spalt, der bei der Erregungsleitung überbrückt werden muss. Wenn Erregung Endknöpfchen erreicht, wird ein Transmitter freigesetzt. Dieser wandert durch Spalt zu den Dendriten der Nachbarzelle. Überträgerstoff löst erneut elektrische Erregung aus. Diese wird durch Nervenfaser zur nächsten Nervenzelle weitergeleitet. einen häufigen Transmitter kennen

Acetylcholin mindestens drei Möglichkeiten kennen, wie Synapsengifte wirken und die Folgen ableiten

können Nikotin: Acetylcholinagonist, d.h. Das Nervensystem wird angeregt und wird aber nicht

abgebaut. Kreislaufkollaps, Erbrechen, Durchfall, Krämpfe, … Botulinustoxin: Hemmt Ausschüttung von Acetylcholin Atemstillstand, Herzstillstand

Stoffwechselprodukt eines Bakteriums, welches in verdorbenem Lebensmittel vorkommen kann. Lebensmittelvergiftungen

Curare: kompetitiver Antagonist konkurriert mit Acetylcholin um die Rezeptormoleküle. So können Erregungen nicht weitergeleitet werden. Führt zu Lähmungen der quergestreiften Muskulatur, Atemstillstand dann Tod. Alkylphosphate: Hemmt Enzym Acetylcholinesterase führt zu Verkrampfungen der Skelettmuskulatur. Tod durch Atemlähmung Gift der Schwarzen Witwe: Entleerung aller synaptischen Bläschen von motorischen Endplatten

in den synaptischen Spalt Schüttelfrost, Schmerzen, Atemnot, Tod durch Atemlähmung

möglich den Bau des Rückenmarks des Menschen im Querschnitt schematisch skizzieren und

beschriften können

1. Darmfortsatz 2. Fettgewebe 3. Harte RM-Haut 4. Spinngewebshaut 5. Weiche RM-Haut 6. Weisse Substanz 7. Graue Substanz

7a. Hinterhorn 7b. Vorderhorn

8. Zentralkanal (enthält Lignor)

9. Hintere Wurzel 10. Spinalganglion 11. Vordere Wurzel 12. Spinalnerv 13. Wirbelkörper 14. Wirbelkörper

die Gliederung des Gehirns bei Wirbeltieren kennen und in einer Abbildung benennen können

verschiedene Abschnitte des menschlichen Gehirns und ihre Bedeutung erklären können

a) Grosshirn: Denken, Erinnern, Assoziation, Bewegungsabläufe, etc. b) Balken: (Verbindung der l/r Grosshirnhälften) c) Zwischenhirn: - Hypophyse: übergeordnete Hormondrüse

- Hypothalamus: Schaltstelle zw. NS und Hormonsystem d) Mittelhirn: Augenbewegungen, Weiterleiten von Infos an das Grosshirn Formatio reticularis: Bewusstsein e) Kleinhirn: Gleichgewicht, Raumgefühl, Bewegungskoordination (Radfahren, …) f) Nachhirn: Lebenswichtige Reflexe, z.B. Atemzentrum

die Bedeutung der Grosshirnrinde für Sensorik, Motorik und Sprache erläutern können sowie

die Lage der entsprechenden Rindenfelder kennen

Sensorische Felder: Nehmen Informationen auf, die von den Sinnesorganen kommen. Motorische Felder: Zuständig für Bewegungen der Skelettmuskeln. Geben Erregung über

absteigende Bahnen an die Motoneuronen des Rückenmarks weiter. Assoziationsfelder: Verknüpfen Informationen aus versch. Rindenfeldern, mit denen sie in

Verbindung stehen, und sind für Verarbeitung komplexer Sinneseindrücke zuständig. Vergleichen neue Informationen mit vorhandenen Gedächtnisinhalten und versetzten Organismus in Lage, angemessene Entscheidungen zu treffen

Beim Benennen eines Gegenstandes kooperieren mehrere Gehirnbereiche miteinander. Visuelle Info gelangt über Sehnerv in primäre Sehrinde. Sensorisches Feld des Auges Über Assoziationsfelder werden Infos zusammengeführt und kombiniert sensorisches Sprachzentrum (von Wernicke), wird das Wort gefunden Über Faserbündel wird Wortbild in Sprachregion von Broca weitergeleitet (motorisches

Sprachzentrum) Im motorischen Feld wird dann das Wort durch Stimme usw. ausgesprochen die Bedeutung des Stirnhirns erläutern können

Stirnhirn: Kontrollzentrum für situationsgemessene Steuerung von Handlungen.

Schäden in dieser Region führen zu Störungen des Kurzzeitgedächtnisses und zu Persönlichkeitsveränderungen.

Man nennt es auch, den „Sitz der Persönlichkeit“ Dennis Feusi, 16.06.10