Leistungskurs: Prüfung 2001

Aufgabe B: Nervensystem

Das fingerdicke Rückenmark innerhalb der Wirbelsäule bildet die wichtigste Verbindung bei der Kommunikation zwischen dem Gehirn und dem übrigen Körper. Viele Reflexe werden von hier gesteuert. Bei Rückenmarksverletzungen verursachen starke äußere Krafteinwirkungen Quetschungen oder Risse der Nervenfasern, aber auch die Zerstörung der Myelin(Mark-)scheide der Axone. Oft bleiben eine vollständige oder teilweise Lähmung und Gefühllosigkeit zurück, die sich auf alle Körperpartien unterhalb der beschädigten Stelle erstrecken und auch die vegetative Kontrolle von Organen umfassen. Ziel der Wissenschaftler ist es, die Regeneration der unterbrochenen Axone und der geschädigten Myelinscheide zu fördern. Die Fähigkeit zur Regeneration haben die Nervenzellen des Rückenmarks nicht vollständig verloren. Diese wird lediglich durch Hemmstoffe im Nervengewebe unterbunden. Ein körpereigenes Protein, das Neurotrophin-3 (NT-3), stimuliert beispielsweise das Axonwachstum. Es kommt aber im Rückenmark in zu geringen Konzentrationen vor. In Tierversuchen mit Ratten gelang es, das Axonwachstum und die Regeneration der Myelinscheide durch Erhöhung der NT-3-Konzentration zu fördern. Dazu wurden embryonale Bindegewebszellen (Fibroblasten) gentechnisch so verändert, dass sie NT-3 produzierten. Diese genmanipulierten (transgenen) Fibroblasten verpflanzte man in das durchtrennte Rückenmark. Die Ratten konnten später ihre Hintergliedmaßen teilweise wieder etwas bewegen.

1.	Beschreiben Sie den Prozess der Erregungsleitung an markhaltigen Axonen.	(2 BE)
2.	Werten Sie Abb. 3 aus. Stellen Sie einen Zusammenhang zwischen Bau, Leitungsgeschwindigkeit und Funktion eines Nervenfasertyps her.	(5 BE)
3.	Erläutern Sie den Ablauf eines bedingten Reflexes. Nennen Sie einen möglichen Vorteil gegenüber einem vergleichbaren unbedingten Reflex.	(5 BE)
4.	Beschreiben Sie das Prinzip der Erzeugung transgener Zellen. Begründen Sie, warum dazu embryonale Zellen verwendet werden.	(4 BE)
5.	Stellen Sie in einer Tabelle die Nervensysteme von Hohltieren und Säugetieren aus evolutiver Sicht entsprechend der angegebenen Aspekte (Typ des Nervensystems, Grundaufbau, Nervenfasertyp, Grad der Zentralisierung) gegenüber.	(4 BE)