Probleem 3: Inside The Neuron

Question 1

Wat is het membraanpotentiaal?

Answer 1

Verschil in elektrische lading binnen en buiten een neuron.

Question 2

Wat is het rustpotentiaal?

Answer 2

Er zijn geen verstoringen en het membraan behoudt een elektrische gradient (-70mV). Het neuron is gepolariseerd.

Het rustpotentiaal bereidt het neuron voor om snel te kunnen reageren.

Question 3

Wat zijn ionen?

Answer 3

Ionen zijn deeltjes die een positieve of negatieve lading kunnen hebben.

Question 4

Welke ionen zijn betrokken bij het potentiaal?

Answer 4

Sodium en potassium ionen zijn betrokken bij het potentiaal van het neuron membraan.

Sodium = Na+ of natrium
Potassium = K+ of kalium

Question 5

Hoe is de verdeling van ionen in rust?

Answer 5

In rust liggen er meer natriumionen buiten het neuron dan in het neuron.
En meer kaliumionen in het neuron dan buiten het neuron.

Question 6

Wat zijn ionkanalen?

Answer 6

De ongelijke verdeling wordt instant gehouden door ionkanalen in het neuromembraan. Elk type ionkanaal is gespecialiseerd in het doorlaten van natrium of kalium.

Question 7

Welke factoren zijn van invloed op de verdeling van natrium en kaliumionen?

Answer 7

Natrium-kalium pomp
Elektrostatische druk
Concentratiedradient

Question 8

Wat is de concentratiegradiënt?

Answer 8

Natrium buiten veel geconcentreerder en kalium veel geconcentreerder binnen de cel.
De ionen zullen dus geneigd zijn om zich van een plek met hoge dichtheid naar een plek met een lagere dichtheid te verplaasten.

Natrium wilt het neuron in en kalium wilt het neuron uit.

Question 9

Wat is elektrostatische druk?

Answer 9

Binnenkant van neuron is in rustpotentiaal negatief, buiten grotere concentratie natrium -> dus positief.

Tegenpolen trekken elkaar aan, daarom positieve natriumionen worden naar binnen getrokken.

Question 10

Hoe werkt de natrium-kalium pomp?

Answer 10

Wanneer het neuronmembraan in rust is, zijn de kanalen die natrium doorlaten gesloten waardoor er vrijwel geen natrium het neuron in kan stromen. Stimulatie kan de kanalen openen.

Kaliumkanalen staan een klein beetje open, waardoor kalium in minimale mate naar buiten kan stromen. Ook deze kanalen kunnen verder openen door stimulatie.

Sommige natriumionen lekken toch het neuron in tijdens rust, ondanks de gesloten kanalen.

Om het gradiënt in stand te houden treedt de natrium-kalium pomp in werking. Deze pomp pompt drie natriumionen het neuron uit in hetzelfde tempo waarop deze ionen naar binnen lekken.

Ook worden er twee kaliumionen het neuron ingepompt op hetzelfde tempo als dat deze naar buiten lekken.

In het kort zorgt het er dus voor de dat continue 3 Na+ ionen uit het neuron en 2 K+ ionen het neuron in gaan.

Hierdoor krijg je een verdeling waarbij er meer kalium (K+) ionen in het neuron zitten. De natrium-kalium pomp is een actief proces die het lichaam energie kost.

Question 11

Wat is depolarisatie?

Answer 11

Een vermindering in negatieve lading in een cel. onder de drempel geen actiepotentiaal.

Question 12

Wat is repolarisatie?

Answer 12

Natrium kanalen sluiten, kalium kanalen gaat open

Question 13

Wat is hyperpolarisatie?

Answer 13

Negatieve lading in cel wordt groter.
Kalium kanalen sluiten langzaam

Question 14

Wat gebeurt er bij het actiepotentiaal?

Answer 14

Een stimulatie zorgt voor een depolarisatie in het neuron. Wanneer de stimulatie ervoor zorgt dat de lading boven de excitatiedrempel (-55mV) uitkomt gaan de natriumkanalen open, en zorgt dat voor een enorme depolarisatie.

Wanneer de piek bereikt is opent het neuron de kaliumkanalen en worden de natriumkanalen langzaam gesloten. Nu worden er 2 kaliumionen per keer het neuron uitgeduwd en nemen zij positieve lading mee.

Genoeg kaliumionen verlaten het neuron om het weer te laten depolariseren. Kaliumkanalen sluiten wanneer het rustpotentiaal is bereikt.

Question 15

Wat gebeurt er als een stimulus niet genoeg stimuleert bij het actiepotentiaal? (graded potentiaal)

Answer 15

Elke stimulatie onder de drempel produceert een kleine respons die snel wegsterft, dit heet een graded potentiaal. Elke stimulatie daarboven produceert een actiepotentiaal.

Question 16

Wat is de threshold of excitation?

Answer 16

Excitatiedrempel, produceert een depolarisatie van het membraan. Dit is vaak rond de 55mV.

Question 17

Wat stelt de all-or-none law?

Answer 17

Actiepotentiaal is een alles of niets reactie. Amplitude en snelheid is onafhankelijk van de intensiteit van de stimulus.

Question 18

Wat gebeurt er in de ongevoelige periode na het actiepotentiaal?

Answer 18

Het neuron heeft tijd nodig om een actiepotentiaal weer in werking te kunnen brengen.

Question 19

Wat is een absolute ongevoelige periode?

Answer 19

Er vindt geen actie plaats -> tijdens depolarization en repolarization.

Question 20

Wat is een relatieve ongevoelige periode?

Answer 20

Een neuron kan alleen een actiepotentiaal produceren bij een hogere stimulatie van het tijdens de rust nodig zou hebben. Dit is het geval tijdens hyperpolarisatie.

Question 21

Wat stelt de rate law theory?

Answer 21

De intensiteit van een stimulus wordt bepaald van de frequentie hiervan.

Question 22

Wat is EPSP en IPSP?

Answer 22

EPSP = Excitatory postsynaptic potentials, depolarization, vergroten de kans dat een neuron vuurt.

IPSP = Inhibitory postsynaptic potentials, hyperpolarization, remt signalen en verkleint de kans op vuren.

Question 23

Waar worden actiepotentialen ontwikkeld?

Answer 23

In de axon initial segment, en dus niet in de axon hillock.

Question 24

Hoe besluit een neuron om te vuren of niet? (integratie)

Answer 24

Integratie over ruimte heet spatial summation. Hier worden signalen die tegelijkertijd op verschillende plekken op het membraan aankomen opgeteld.

Integratie over tijd heet temporal summation. Hier worden signalen die snel na elkaar worden gegeven opgeteld, en de kans op vuren groter.

Question 25

Hoe werkt de geleiding van het actiepotentiaal?

Answer 25

Tijdens het actiepotentiaal komen natriumionen op een punt in het axon binnen. Hierdoor is dit traject tijdelijk positief geladen ten opzichte van nabijgelegen gebieden. De positieve ionen stromen naar nabijgelegen gebieden. De positieve lading depolariseert het volgende gebied totdat de drempel is bereikt en de natriumkanalen in dit gebied openen. Op deze manier beweegt de potentiaal langs het axon.

Question 26

Wat doet de myeline schede?

Answer 26

Het doel van de myeline schede is om het de verplaatsing van het actiepotentiaal te versnellen. Dit is materiaal dat bestaat uit vetten en eiwitten en een isolerende werking heeft.

Question 27

Wat doen de nodes of Ranvier?

Answer 27

De myeline-omhulsels hebben kleine intervallen die nodes of Ranvier worden genoemd. Wanneer een actiepotentiaal optreedt bij een van de knooppunten (nodes), komen natriumionen het axon binnen en verspreiden zich. Positieve ionen worden naar het volgende nodes of Ranvier geduwd, waar het actiepotentiaal weer kan worden geregenereerd. Het actiepotentiaal springt van knooppunt naar knooppunt.

Dit wordt ook wel zoutgeleiding (saltatory conduction) genoemd. Deze geleiding versnelt niet alleen het actiepotentiaal, maar bespaart ook energie.

Question 28

Wat zijn neurotransmitters en wat doen ze?

Answer 28

Neurotransmitters zijn chemische stoffen die signalen kunnen doorgeven. Neurotransmitters openen poorten waardoor ionen kunnen passeren. Aan het einde van het axon komen neurotransmitters vrij uit de knooppunten.

Question 29

Wat gebeurt er bij de synaptische overdracht?

Answer 29

Synaptische overdracht Informatie tussen neuronen vindt dus plaats via neurotransmitters. Deze neurotransmitters komen terecht in de synaptische spleet. Hier kunnen ze binden aan de receptoren van het postsynaptische membraan en van daaruit EPSP’s of IPSP’s opwekken.

Question 30

Hoe worden neurotransmitters gemaakt?

Answer 30

Kleine neurotransmitters kunnen worden samengesteld in het cytoplasma van de terminale knopen. Belangrijke neurotransmitters worden samengesteld en verpakt in het cellichaam.

Question 31

Wat is exocytose?

Answer 31

Exocytose is het proces waarbij neurotransmitters vrijkomen. Wanneer het presynaptische membraan wordt gestimuleerd door een actiepotentiaal, gaan calciumkanalen open. Door de instroom van calcium versmelten de blaasjes met neurotransmitters met het membraan, waardoor de inhoud vrijkomt in de synaps. Na deze release binden neurotransmitters aan postsynaptische receptoren in het membraan.

Question 32

Wat zijn ionotrope receptoren?

Answer 32

Ionotrope receptoren openen of sluiten ionkanalen meestal meteen, wat zorgt voor een onmiddellijk post-synaptisch potentiaal.

VB. GABA en glutamaat receptoren.

Question 33

Wat zijn metabotrope receptoren?

Answer 33

Metabotrope receptoren hebben langzamere en langer durende effecten.

Question 34

Op welke 2 manieren kunnen metabotrope receptoren werken?

Answer 34

Elk type metabotrope receptoren is gekoppeld aan een kronkelig signaaleiwit. Het G-eiwit zit vast aan een deel van het signaaleiwit. Nadat een neurotransmitter zich bindt aan een metabotrope receptor, breekt een stukje G-eiwit af.

Het onderdeel kan langs het oppervlak aan de binnenkant van het membraan bewegen en zich binden aan een ionenkanaal, waardoor EPSP’s of IPSP’s ontstaan.

Het kan ook de synthese activeren van een chemische stof die de tweede boodschapper wordt genoemd. De tweede boodschapper verspreidt zich door het cytoplasma en kan de activiteiten van een neuron beïnvloeden.

Question 35

Wat zijn autoreceptoren en welke 2 kenmerken hebben ze?

Answer 35

Een type metabotrope receptoren, met 2 bijzondere kenmerken.

1. Ze binden zich aan neurotransmittermoleculen van de eigen neuron en liggen op het pre-synaptische membraan.
2. Ze houden bij hoeveel neurotransmittermoleculen er zijn vrijgelaten en kunnen hierdoor meer of minder moleculen de synaps in sturen.

Question 36

Welke 2 mechanismen zijn er om te voorkomen dat neurotransmitters niet actief blijven in de synaps?

Answer 36

1. Heropname. Dit houdt in dat het grootste deel van de neurotransmitters meteen terug in te pre-synaptische terminale knopen worden ingetrokken, nadat ze zijn vrijgelaten.
2. Enzymatische afbraak. Dit is het afbreken van neurotransmitters in de synaps door enzymen. Terminale knopen recyclen neurotransmitters, of het afgebroken materiaal wordt opgenomen door de terminale knopen.

Question 37

Benoem de 4 kleine hoofdgroepen neurotransmitters.

Answer 37

• Aminozuren
• Monoaminen
• Acetylcholine
• Onconventionele neurotransmitters

Question 38

Wat zijn aminozuren?

Answer 38

De bouwstenen van eiwitten. Het zijn zuren die een aminegroep (NH2) bevatten.

De meest bekende aminozuur neurotransmitters zijn glutamaat, aspartaat, glycine en GABA.

Glutamaat is de meest voorkomende prikkelende neurotransmitter en is op grote schaal betrokken bij algemene synaptische transmissie.

GABA is de meest voorkomende remmende neurotransmitter. GABA speelt ook een belangrijke rol bij algemene synaptische transmissie en bij het verminderen van angst;

Question 39

Wat zijn monoaminen?

Answer 39

Monoamine-neurotransmitters zijn iets groter dan aminozuren en hebben meer wijdverspreide effecten. Er zijn onder andere de volgende vier soorten monoamine neurotransmitters: dopamine, epinefrine, noradrenaline en serotonine;

Question 40

Wat is acetylcholine?

Answer 40

Wordt gemaakt door een azijnzuur en choline. Het is de neurotransmitter die geassocieerd is met neuromusculaire verbindingen bij veel van de synapsen in het autonome zenuwstelsel en bij synapsen in delen van het centrale zenuwstelsel;

Question 41

Wat zijn onconventionele neurotransmitters

Answer 41

Gedragen zich anders dan andere neurotransmitters. Een voorbeeld van onconventionele neurotransmitters is de neurotransmitter voor oplosbaar gas;

Question 42

Noem 1 soort grote neurotransmitter en wat hij doet.

Answer 42

Neuropeptiden. De enige klasse van neurotransmitters met grote moleculen. Dit omvat endorfines die een pijnstillende werking hebben.

Question 43

Benoem 2 overige neurotransmitters

Answer 43

Purines: bevat adenosine;

Gassen: stikstofoxide en mogelijk andere. Stikstoxide is de vreemdste neurotransmitter. Het wordt vrijgegeven door vele kleine neuronen. Het zorgt ervoor dat er meer bloed naar een actief deel van de hersenen stroomt.