Aufgabe Vorschlag B - Aufgabe 2 · Abitur Hessen Gesundheitslehre LK 2022

Thema: Niere: Harnbildung und Regulation des Wasser- und Salzhaushalts · Aus der Prüfung LK (2022)

Aufgabenstellung

2 Diuretika, z. B. Aldosteron-Antagonisten, die an der Nierenzelle wirken, können zur Unfruchtbarkeit führen, da sie als Antiandrogene wirken und zu verminderter Spermatogenese führen.

2.1

Material 4, Abbildung 4.1 zeigt einen Ausschnitt des renalen Tubulusepithels. Beschriften Sie in Material 4, Abbildung 4.1 das Tubuluslumen, die apikalen (= dem Tubuluslumen zugewandten) und die basolateralen Membranen, die peritubuläre Kapillare und die interstitielle Flüssigkeit. Zeichnen Sie die in Material 4, Abbildung 4.2 beschriebenen Prozesse in Material 4, Abbildung 4.1 ein. [8 BE]

Material 4: Renale Resorption

Abbildung 4.2: Resorptionsprozesse an Tubuluszellen

Resorption von Chloridionen durch einen parazellulären Transport

Aktivität der Na+-K+-ATPase\text{Na}^+\text{-K}^+\text{-ATPase} an der basolateralen Membran

transzelluläre Resorption von Na+\text{Na}^+-Ionen

Na+-H+\text{Na}^+\text{-H}^+-Antiporter an der apikalen Membran

Symport von Na+\text{Na}^+-Ionen und Glucose an der apikalen Membran

2.2

Es soll die Nierenfunktion eines Versuchstiers untersucht werden. Hierzu werden einige Nephrone isoliert und mit einer Testsubstanz durchströmt. Material 5 zeigt die Ergebnisse der Untersuchungen. Erklären Sie die Filtration, die Exkretion (Ausscheidung) und die Sekretion dieser Testsubstanz anhand von Material 5. Zeichnen Sie in Material 5 den Kurvenverlauf der Sekretion der Testsubstanz. [9 BE]

Material 5: Konzentration der Testsubstanz im Plasma

Hinweis: Im Tubulussystem finden Resorptions- und Sekretionsprozesse statt. Eine Sättigung der Transportproteine begrenzt diese Prozesse.

2.3

Nennen Sie für Aldosteron den Bildungsort, drei Wirkungen und die beiden Wirkungsorte des Hormons am Nephron. Beschreiben Sie den Wirkmechanismus von Aldosteron anhand von Material 6 (Ziffern 1–6). [9 BE]

Material 6: Wirkmechanismus von Aldosteron

Hinweise:

MR = Mineralkortikoidrezeptor

ENaC = epithelialer Natrium-Ionenkanal

Zielgen = Zielgene für Na-K-ATPase und ENaC

Transkription = Teilschritt der Proteinbiosynthese

2.4

Analysieren Sie die Auswirkungen von Aldosteron-Antagonisten auf die Endharnzusammensetzung und -menge sowie den Blutdruck. [4 BE]

Aufgabenstellung: Aufgabe Vorschlag B - Aufgabe 2 · Abitur Hessen Gesundheitslehre LK 2022

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

2.1 & 2.2 Zeichnungen: Beschriftung und Transportprozesse in Abb. 4.1 sowie Sekretionskurve in Material 5

Lösung: 2.1. Beschriftung und Transportprozesse in Abbildung 4.1: - Beschriftung: apikale Membran, basolaterale Membran, Tubuluslumen, interstitielle Flüssigkeit, peritubuläre Kapillare. - Eingezeichnete Prozesse: Na+-H+\text{Na}^+\text{-H}^+-Antiporter (apikal), Na+\text{Na}^+-Glukose-Symport (apikal), Na+-K+-ATPase\text{Na}^+\text{-K}^+\text{-ATPase} (basolateral), parazellulärer Transport von Cl−\text{Cl}^-, transzelluläre Resorption von Na+\text{Na}^+. 2.2. Kurvenverlauf der Sekretion: Die Linie der Sekretionsrate verläuft bis zum Knick zwischen den beiden Linien für die Exkretion und die Filtration. Danach verläuft sie horizontal bis zum Ende des Diagramms.

2.2 Erklären Sie die Filtration, die Exkretion (Ausscheidung) und die Sekretion dieser Testsubstanz anhand von Material 5.

Lösung: Die Filtrationsrate der Testsubstanz ist proportional zur Plasmakonzentration der Testsubstanz. Das heißt, die Konzentration der Testsubstanz im Filtrat ist genauso groß wie im Blutplasma. Die Exkretionsrate der Testsubstanz ist größer als seine Filtrationsrate. Deswegen muss auch eine Sekretion der Testsubstanz in das Lumen des Tubulus stattfinden. Die Kurve der Ausscheidungsrate der Testsubstanz verläuft bei niedrigen Plasmakonzentrationen der Testsubstanz verhältnismäßig steiler als die Kurve der Filtrationsrate der Testsubstanz. Bei einer bestimmten Plasmakonzentration der Testsubstanz weist die Kurve der Exkretionsrate einen Knick auf. Danach ist die Steigung der Kurve kleiner und sie verläuft praktisch parallel zur Filtrationsrate der Testsubstanz, allerdings auf einem höheren Niveau. Der Knick in der Kurve der Exkretionsrate repräsentiert den Sättigungspunkt der Transportproteine, die für die Sekretion der Testsubstanz verantwortlich sind. Davor steigt die Exkretionsrate infolge der steigenden Filtrations- und Sekretionsrate. Nach dem Knick bleibt die Sekretionsrate wegen der Sättigung der Transportproteine konstant, sodass die Exkretionsrate nur noch durch die weiter wachsende Filtrationsrate zunimmt.

2.3 Nennen Sie für Aldosteron den Bildungsort, drei Wirkungen und die beiden Wirkungsorte des Hormons am Nephron.

Lösung: Bildungsort: Nebennierenrinde Wirkungen: Natrium-Ionenresorption, Wasserresorption, Kalium-Ionensekretion Wirkungsorte: distaler Tubulus und Sammelrohr

2.3 Beschreiben Sie den Wirkmechanismus von Aldosteron anhand von Material 6 (Ziffern 1–6).

Lösung: 1: Aldosteron, ein lipophiles Hormon, passiert die Zellmembran. 2: Es bindet intrazellulär an einen Mineralkortikoidrezeptor. 3: Der Hormon-Rezeptor-Komplex gelangt in den Zellkern. 4: Dort dockt er am Zielgen an und aktiviert die Transkription. 5: Dadurch werden Natrium-Kalium-ATPase-Moleküle gebildet und in die Membran eingebaut. 6: Außerdem nehmen Expression und Aktivität epithelialer Natrium-Ionenkanäle zu.

2.4 Analysieren Sie die Auswirkungen von Aldosteron-Antagonisten auf die Endharnzusammensetzung und -menge sowie den Blutdruck.

Lösung: Aldosteron-Antagonisten hemmen die Natrium-Ionenresorption, daraus resultiert eine erhöhte Natrium-Ionenkonzentration im Endharn. Durch die verminderte Kalium-Ionensekretion ist die Kalium-Ionenkonzentration im Endharn vermindert. Durch die verminderte Wasserresorption wird mehr Wasser ausgeschieden und es resultiert eine erhöhte Endharnmenge. Dadurch ist das Blutvolumen vermindert und der Blutdruck sinkt.

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