Zellbiologie und Physiologie

Semester
4

Mittwochs 10:15 - 12:00, Donnerstags 10:15 - 12:00, Hörsaal SP7

Für die Nacharbeitung des Vorlesungsstoffes werden folgende Lehrbücher  empfohlen:

Neurobiologie, Thieme Verlag. (kurze und gut zu lesende Übersicht).

Neurowissenschaften, Eine Einführung, Spektrum Verlag (hervorragend geschrieben; Schwerpunkt auf kognitiver Neurowissenschaft).

Fundamental Neuroscience, Acad. Press (Englisch hervorragend, umfangreich).

Alberts et al., Garland (Das Basiswissen für sehr viele Teilbereiche).


Kurze Zusammenfassung des Vorlesungsstoffes:

Geschichtliches zur Neurobiologie, spiritus animalis, Retikularisten, Neuronisten, Themen der Neurobiologie, Zellbiologie des Neurons (Dendriten, Soma, Axonhügel, Axon, Synapse) Formen von Nervenzellen (uni-, bi-, pseudounipolar).

Neuronale Funktionen: Sensorisches Neuron, Interneuron, Motoneuron. ZNS PNS dynamische Polarisation, Konvergenz, Divergenz. Gliazellen, Funktionen, verschiedene gliale Zelltypen, Unterschiede zu Neuronen, Funktionen der Gliazellen, Bezug zu Krankheiten.

Zellbiologie: kurzer methodischer Exkurs, Membranproteine, Kanäle, etc. anterograder, retrograder axonaler Transport und die daran beteitligten Proteine.

Neurogenese I Vertebraten, Spemannscher Organiastor, Induktion, Neurulation, Neuralleistenzellen, Methode der Transplantation, Zellmarkierung, Neuralrohr Neuralleistenzellen, Anatomie des Wirbeltier ZNS // PNS, autonomes Nervensystem, Fragestellungen, Zellstammbäume, vergleichendene Anatomie.

Neurogenese II Bauchmark der Insekten, Entstehung des Nervensystems, Neurogene Region, Neuroblasten Segregation, Ablationsexperimente, Drosophila Genetik als Methode, Proneurale Gene (bHLH-Transkriptionsfaktoren), Neurogene Gene, Delta und Notch als Ligand und Rezeptor bei der lateralen Inhibtion, Generelle Gültigkeit bei der Vertebraten Neurogenese.

Neuroblast, assymetrische Zellteilung -> Ganglienmutterzelle., Geburt von Neuronen, Wanderung von Neuronen. Axonale Wegfindung: Intrinsische Polarität von Neuronen, Aufbau des Wachstumskegels, axonale Wegfindung am Beispiel von spinalen Motoneuronen, sowie der retinotopen Projektion (R. Sperry: Chemoaffinitätstheorie), Als häufiger Mechanismus -> Repulsion, Attraktion am Beispiel der Netrine Der Wachstumskegel wird zur Synapse, Synapsen Interaktion mit Zielgewebe, prä- und postsynaptische Spezialisierungen, Überleben von Nervenzellen hängt von zellulären Interaktionen ab. Synaptische Plastizität.

Signalleitung, Kanäle = Membranproteine, Membranpotential, Passiver Ionentransport, Methode Patch clamp erlaubt Strommessung, Nernst und Goldmann Gleichung, Öffnen und schließen von Kanälen, Refraktärzeit, Spannungs und Liganden gesteuerte Öffnung. Verschiedene Genfamilien, Molekularbiologie elektrogene Na/K Pumpe, passive Eigenschaften von Nervenzellen. Aktionspotential. Synaptische Übertragung

Synapase I: Elektrische Synapse, Aufbau. Chemische Synapse, Transmitter Release.

Synapse II: Neurotransmitter release Neuromuskuläre Endplatte, nicotinischer Acetylcholin Rezeptor, Interaktionen Nerv-Muskel. Synaptische Integration

Synaptische Integration, Verschiedene Formen der Synapsenfunktion, Hemmung Bahnung, Kiemenrückziereflex bei Aplysia. Kniesehnen reflex, Schema, Spannungsrezeptoren II Ultrastruktur von hemmenden und erregenden Synapse, Simpler Schaltkreis

Neurotransmitter und ihre Rezeptoren, Rezeptoren Ultrastruktur, Transmitter, Vorkommen und Funktion Aminosäure, Peptide, Funktionsweise der Rezeptoren Nikotinischer vs muscarinische Rezeptor, Second messenger systeme.

Beispiele höherer Systemleistungen, I. Sinnesphysiologie: Webersches Gesetz, Reizarten, formalen Kriterien, Sinnesleistungen des Menschen, Beispiel Auge und Sehen. Architektur der Netzhaut, verschiedene Neuronentypen (Stäbchen, Zapfen) mit unterschiedlicher Funktion.

Vergleich der Augenentwicklung bei Vertebraten und Invertebraten, Molekularbiologie der Augenentwicklung. eyeless // aniridia. Am Beispiel von Drosophila Induktion auf Zellniveau R7 Entwicklung, Bedeutung der ras Signaltransduktionskaskade.

Biochemie des Sehen, Retinal Retinol Zyklus, Vom Rhodopsin zur Kontrolle des cGMP Spiegels und der Regulation der Kanalöffnungszeiten. Hyperpolarisation, (Deploarisation bei Insekten). Neuronale Informationsverarbeitung: Laterale Hemmung, on off Neurone, Bewegungssehen, Verschaltung im Gehirn, Dominanzsäulen etc. Höhere Gehirnfunktionen.

 

Attachment Size
ZPG-VL CK1.pdf 10.5 MB
ZPG-VL CK2.pdf 28.81 MB
ZPG-VL CK3.pdf 5.12 MB
Augenentwicklung.pdf 10.08 MB
Phototransduktion.pdf 5.23 MB
Andere Sinne.pdf 4.83 MB