Die Einführung, moderiert von den studentischen Modulverantwortlichen, soll einen Überblick über das Modul verschaffen. Aus studentischer Perspektive erfahrt ihr die Highlights des Moduls und bekommt wertvolle Tipps an die Hand. Neben dem allgemeinen Aufbau werden noch organisatorische Besonderheiten besprochen. Ihr habt die Möglichkeiten alle Fragen zum Modul vor Ort zu klären. Komm vorbei, um gut vorbereitet in das Modul starten zu können!
Zerplatzt wie ein Luftballon
Es wird zunächst ein Überblick der chemischen und biologischen Evolution gegeben, die zu den Protobionten geführt hat, den ersten Lebensformen, die alle notwendigen und hinreichenden Eigenschaften des Lebens aufweisen. Danach wird die Evolution des Energiestoffwechsels und die Entstehung der Prokaryonten behandelt, die zur Atmung und Photosynthese befähigt sind. In Form der Mitochondrien bzw. Chloroplasten sind sie Bestandteil der eukaryontischen Zellen. Zum Abschluss der Vorlesung wird die Vertiefung der angerissenen Themen während der vier Wochen des Moduls erläutert.
Biomembranen sind dynamisch organisierte Strukturen der Zelle und setzen sich aus den Naturstoffklassen der Lipide (Lipiddoppelschicht), Proteine und Kohlenhydrate (Glykokalyx) zusammen. Biomembranen dienen zum einen als Diffusionsbarrieren und ermöglichen die Herausbildung zellulärer Kompartimente. Zum anderen ist ein regulierbarer Stoffaustausch über Biomembranen hinweg möglich. Die komplexen Aufgaben von Biomembranen spiegeln sich in ihrer vielfältigen Zusammensetzung wider. Die stoffliche Heterogenität der Lipiddoppelschicht bedingt maßgeblich die physikalischen (Fluidität, Diffusionsbarriere) und biologischen (Signaltransduktion) Eigenschaften von Biomembranen. Damit definieren Biomembranen den Zelltyp sowie die umschlossenen Kompartimente (Organellen).
Stofftransport durch Membranen kann durch ganz unterschiedliche Transportmechanismen erfolgen, nämlich durch Kanäle, Carrier, ATPasen und durch Endo- und Exozytose. Der Transport durch Kanäle und Carrier wird durch Konzentrations- und elektrische Spannungsgradienten angetrieben. Carrier können mehrere Solute im Symport oder Antiport transportieren. Als Teil der Zellmembran sind manche Transporter (z.B. die Multidrug-resistance-ATPase) in der Lage, toxische Stoffe und Medikamente aus der Zelle heraus zu transportieren, damit schützt sich die Zelle auf natürlichem Weg vor potentiell schädlichen Stoffen, indem sie diese einfach aus dem Zellinneren heraus transportiert. Im Rahmen der Arzneimitteltherapie treten häufig Arzneimittelwechselwirkungen durch die Hemmung einzelner Efflux-Pumpen auf, was zu einem Therapieversagen - z.B. bei der Chemotherapie - führen kann.
Jede Zelle des menschlichen Körpers besitzt ein Membranpotential, welches durch unterschiedliche Ionenkonzentrationen zwischen Zytoplasma und dem extrazellulären Raum entsteht. Es ist die Grundlage für viele physiologische Prozesse wie z. B. die Signalübertragung an Nervenzellen oder die Erregung der Skelettmuskulatur. Darüber hinaus ist das Membranpotential Grundlage für wichtige medizinische Untersuchungsmethoden wie z.B. der Messung des EKG. In der Vorlesung „Das Membranpotential“ wird dargelegt, wie durch die unterschiedliche Permeabilität der Zellmembran ein Konzentrationsgradient verschiedener Ionensorten und damit eine Potentialdifferenz zwischen intra- und extrazellulärem Raum entsteht. Es wird insbesondere darauf eingegangen, welche physikalischen und biochemischen Prozesse im Zusammenspiel mit Ionenpumpen und Ionenkanälen zur Ausbildung des Ruhepotentials führen und wie dieses quantitativ beschrieben werden kann. Schließlich wird ein Ausblick gegeben, wie die Änderung der Permeabilität für bestimmte Ionensorten zum Aktionspotential führt.
Nach einer kurzen Einführung in die Funktion des Chloridkanals soll die pathophysiologische Grundlage der Mukoviszidose (Fehlfunktion des "Cystic Fibrosis Transmembrane Regulators") erläutert werden. Hierbei wird auch auf die verschiedenen Mutationsklassen und die unterschiedlichen Störungen in der intrazellulären Prozessierung des CFTR-Proteins eingegangen. Im zweiten Teil soll ein Patient/eine Patientin mit einer Mukoviszidose vorgestellt werden. Hier können die Studierenden anhand der Anamnese und der Symptome die verschiedenen Organmanifestationen der Erkrankung kennen lernen. Dies stellt ein gutes Beispiel für den Weg vom Genotyp zum Phänotyp dar. Abschließend wird über die Therapiemöglichkeiten diskutiert.
In dem Seminar werden zunächst hydrophobe, hydrophile und amphiphile Eigenschaften einzelner Membrankomponenten erläutert. Anhand der Eigenschaften wird der Einfluss amphiphiler Moleküle auf die Oberflächenspannung und die Funktion von Emulgatoren verdeutlicht. Basierend hierauf vertiefen die Studierenden ihre Kenntnisse über die verschiedenen Arten intermolekularer Wechselwirkungen wie z.B. Wasserstoffbrücken, Van-der-Waals-Kräfte und hydrophober Effekt. Begriffe der Phasen, Phasengrenzen und Mischbarkeit werden definiert. Die Studierenden lernen das Verhalten von Fettsäuren und Phospholipiden in wässrigen Lösungen kennen und können somit die Entstehung von Mizellen und Lipiddoppelschichten verstehen. Die chemisch-physikalischen Eigenschaften von Biomembranen, wie z.B. die Dynamik der Lipide in der Membran und die Bildung von Mikrodomänen („lipid-rafts“), werden erläutert. Diese Grundlagen führen zum Verständnis der Funktion biologischer Membranen, z.B. als Diffusionsbarriere.
Die Prinzipien der Endo- und Exozytose und ihre Bedeutung für Zellen werden in seminaristischer Form erarbeitet.
Es sollen die Grundprinzipien des Stofftransports über Membranen auf molekularer Ebene vermittelt werden, die unter anderem beim Substrattransport, bei der Signalweitergabe ins Innere und innerhalb der Zelle, bei der Entstehung von Aktionspotentialen und bei der Aufrechterhaltung der Ionen-Homöostase eine Rolle spielen. Es wird die physiologische Bedeutung des Transports von Stoffen entgegen ihrer Konzentrationsgradienten und dessen Relevanz für das Verständnis pathophysiologischer Prozesse erläutert. Selektivitätsmechanismen und Regulationsprinzipien von Ionenkanälen werden exemplarisch dargestellt und diskutiert.
- Erlernen der Bedienung und der Eigenschaften des Mikroskops,
- Erläuterung der zentralen Begriffe Auflösungsvermögen und Gesamtvergrößerung,
- Untersuchung des Einflusses der Lichtzufuhr auf Tiefenschärfe und Kontrast der lichtmikroskopischen Abbildung (Demonstrationspräparate: Diatomeen),
- Die Zelle als biologische Funktionseinheit; Struktur und Funktion von Zellorganellen im Licht- und Elektronenmikroskop,
- Demonstration und Beobachtung der Dynamik der Zelle durch Beobachtung der Plasmaströmung (Mikroskopieren der Zwiebelschuppenepidermis von Allium cepa),
- Erkennen von Mikroorganismen in der lichtmikroskopischen Darstellung (Gramfärbung).
- Erläuterung der zentralen Begriffe Auflösungsvermögen und Gesamtvergrößerung,
- Untersuchung des Einflusses der Lichtzufuhr auf Tiefenschärfe und Kontrast der lichtmikroskopischen Abbildung (Demonstrationspräparate: Diatomeen),
- Die Zelle als biologische Funktionseinheit; Struktur und Funktion von Zellorganellen im Licht- und Elektronenmikroskop,
- Demonstration und Beobachtung der Dynamik der Zelle durch Beobachtung der Plasmaströmung (Mikroskopieren der Zwiebelschuppenepidermis von Allium cepa),
- Erkennen von Mikroorganismen in der lichtmikroskopischen Darstellung (Gramfärbung).
Nonverbale Kommunikation umfasst verschiedene Verhaltensweisen wie Mimik, Gestik, Blickkontakt etc. Diese unterliegen in der Regel viel weniger der willentlichen Kontrolle als es beim verbalen Ausdruck der Fall ist. Gerade deswegen ist die Kenntnis über die Wirkung von nonverbalen Kommunikationssignalen essentiell, um ein Arzt-Patienten-Gespräch professionell gestalten zu können. Nur so können einerseits nonverbale Kommunikationssignale unterlassen werden, die einer gelungenen Kommunikation im Wege stehen und andererseits solche nonverbalen Verhaltensweisen gezielt eingesetzt werden, die das Gesprächsziel fördern.
In dem Termin wird die Wirkung nonverbaler Verhaltensweisen analysiert und es werden Übungen zu deren gezieltem Einsatz im Arzt-Patienten-Gespräch durchgeführt.
In dem Termin wird die Wirkung nonverbaler Verhaltensweisen analysiert und es werden Übungen zu deren gezieltem Einsatz im Arzt-Patienten-Gespräch durchgeführt.
In diesem Untersuchungskurs steht die klinische Untersuchung von Thorax und Herz im Mittelpunkt. Hierzu gehören die Oberflächenprojektion des Herzens und der großen Gefäße auf die Thoraxvorderwand, Beziehungen der Herzgeräusche zur Brustwand, Auffinden des Herzspitzenstoßes sowie eine erste Auskultation des Herzens. Bei den praktischen Fertigkeiten sollen die regelrechte nicht-invasive Blutdruckmessung am Arm geübt werden.