Antworten aus und zu unserem Biologiebuch

Roland Heynkes, 23.11.2014

Diese Seite dient der Selbstkontrolle für diejenigen, welche die Aufgaben zum Buch selbständig bearbeitet haben und nun ihre Antworten überprüfen wollen.

Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge.
1 Wo liegen zwar längst nicht fast alle, aber über 99% aller Zellkörper unserer Nervenzellen?
Die Zellkörper von über 99% unserer Nervenzellen liegen im zentralen Nervensystem (Hirn und Rückenmark).
2 Zu welchem Zweck sind unsere längsten Axone zwar nicht bis zu 2, aber immerhin etwas über 1 Meter lang?
Die Axone verbinden die Nervenzellen in Hirn und Rückenmark nicht nur untereinander, sondern auch mit allen Teilen unseres Körpers.
3 Die Gehirne von Männern und Neandertalern sind bzw. waren durchschnittlich mindestens 100 Gramm schwerer als die Gehirne moderner Frauen. Errechne die durchschnittliche Masse des Neandertalergehirns!
Weil Männerhirne im Durchschnitt 100 Gramm schwerer als Frauenhirne sind, müssen Männerhirne genau wie das durchschnittliche Neandertalergehirn 50 Gramm mehr als das durchschnittliche Gehirn des modernen Menschen (1350 g), also 1400 Gramm wiegen. Übrigens haben im Durchschnitt Frauen 22 Gramm Hirn pro Kilogramm Körpergewicht, während es bei Männern nur 20 g sind.
4 Wodurch wird unser kompliziertestes und noch lange nicht vollständig verstandenes Organ geschützt?
Unser Gehirn wird durch Schädelknochen und Hirnhäute besonders geschützt.
5 Über welche Strukturen tauschen Nervenzellen zwar keineswegs alle, aber immerhin die meisten Informationen untereinander aus?
Nervenzellen tauschen Informationen meistens über Axone aus, die in Synapsen mit Dendriten oder Zellkörpern anderer Nervenzellen verbunden sind.
6 Es stimmt zwar nicht, dass jede Nervenzelle nur eine Transmittersorte bildet, aber was könnte der Grund für die enorme Vielfalt unterschiedlicher Transmitter sein?
Die Vielfalt der Neurotransmitter und Cotransmitter macht es möglich, dass eine Nervenzelle mit verschiedenen Rezeptoren unterschiedlich auf verschiedene Transmitter anderer Nervenzellen reagiert.
7 Mit welchen beiden Fakten und wie nachvollziehbar begründet unser Buch seine Tatsachenbehauptung, es gebe für Nervenzellen unzählige Möglichkeiten, sich gegenseitig zu beeinflussen?
Unser Buch behauptet, die Existenz aktivierender und hemmender Synapsen sowie deren große Anzahl eröffneten unzählige Möglichkeiten der gegenseitigen Beeinflussung von Nervenzellen. Für mich ist allerdings nicht nachvollziehbar, wie sich allein aus diesen beiden Fakten unzählige, wirklich unterschiedliche Möglichkeiten ergeben sollen.
8 Welche unserer Gehirnbereiche kommen paarig und welche nur einmal vor?
Großhirn, Zwischenhirn und Kleinhirn sind in je zwei Hälften unterteilt, während Brücke, Mittelhirn und Nachhirn nur einmal vorkommen.
9 Welche Informationen liefert unser Buch zu den Zuständigkeiten unserer verschiedenen Gehirnbereiche?
  • Normalerweise (nicht immer!) ist die linke Gehirnhälfte für die rechte Körperseite und die rechte Gehirnhälfte für die linke Körperseite zuständig.
  • Im Nachhirn und in der Brücke befinden sich unter anderem Zentren für die Kontrolle der Atmung, des Herzschlages, für Schlucken und Erbrechen sowie für die Verdauung.
  • Das Kleinhirn ist unter anderem wesentlich an der Feinabstimmung der Bewegungen sowie der Steuerung der Körperhaltung und es Gleichgewichts beteiligt.
  • Das Mittelhirn leitet Signale von den Sinneszellen zu den zuständigen Hirnregionen.
  • Zum Thalamus genannten oberen Teil des Zwischenhirns sagt das Buch nur, dass er eng mit dem Großhirn verbunden ist. Der Thalamus ist die modulierende (Einfluss nehmende) Umschaltstelle fast aller Nervenfasern, die zur Großhirnrinde oder von dieser fort ziehen. Er bestimmt z.B., welche Sinneseindrücke das Bewußtsein erreichen und mit welchen Emotionen sie dabei verbunden werden.
  • Im Hypothalamus genannten unteren Teil des Zwischenhirns liegen dem unbewußten (autonomen oder vegetativen) Nervensystem übergeordnete Steuerzentralen für die wichtigsten Regulationsvorgänge des Körpers. Dazu gehören der Wach- und Schlafrhythmus, die Wärmeregulation, die Blutdruck- und Atmungsregulation, die Nahrungs- und Flüssigkeitsaufnahme, Fettstoffwechsel, Wasser-, Salz- und Energiehaushalt, die Harn- und Schweißsekretion, die Regulation des osmotischen Drucks und im Sexualzentrum die Regulation der Funktionen der Geschlechtsorgane einschließlich des weiblichen Monatszyklusses. Dadurch erlebt oder fühlt der Mensch Müdigkeit, Hunger, Durst, Sättigung, Schwitzen, Erröten, Angst, Aggression, Erregung, Liebesbedürfnis, Gleichgültigkeit und ähnliches. Der Hypothalamus wirkt nicht nur über Nervenbahnen. Er verbindet das Nerven- mit dem Hormonsystem, indem es die (direkt unter ihm liegende und in der Hierarchie der Hormondrüsen ganz oben stehende) Hypophyse steuert. Der Hypothalamus wird aber auch selbst durch Hormone und durch die benachbarten Hirnteile beeinflusst.
  • Im Großhirn finden Denken, Lernen, Gedächtnis und Erinnern statt. Das Großhirn scheint auch unser Ich-Bewußtsein, Empathie und den eigenen Willen zu erzeugen, die zu den höheren Gehirnfunktionen zählen und (unter anderem) auch bei Menschenaffen und Delfinen nachgewiesen wurden.
  • Sensorische Bereiche des Gehirns verarbeiten von den Sinneszellen kommende Signale.
  • Motorische Bereiche des Gehirns steuern Bewegungen.
10 Was unterscheidet graue und weiße Bereiche des Gehirns?
Die Nervenzellkörper liegen in den eher grau aussehenden Hirnbereichen, vor allem in der stark gefalteten Großhirnrinde. Die weiter innen gelegenen weißen Bereiche bestehen aus Axonen und Begleitzellen (Gliazellen), die für die Versorgung (und Isolierung) zuständig sind.
11 Welche Rollen spielen Gewicht und Oberfläche für die Leistungsfähigkeit des Gehirns?
Für die Leistungsfähigkeit des Gehirns scheint eher die Oberfläche als das Gewicht eine Rolle zu spielen.
12 Was können Tumore und Alzheimer im menschlichen Gehirn anrichten?
Durch Hirntumore und Alzheimer werden Bereiche des Gehirns zerstört. Das kann die Persönlichkeit eines Menschen verändern und er kann vergesslich werden. Bei Hirntumoren ist das aber keineswegs immer so.
13 Erkläre die Bedeutung der seltsamen Darstellung eines Menschen in Abbildung 4!
Das Bild zeigt, dass die Haut von Lippen und Händen aufgrund großer Sinneszelldichte in sensorischen Bereichen des Gehirns stark überrepräsentiert sind.

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