HC.4 - Neuronale prikkeloverdracht

Question 1

Wat is een spine?

Answer 1

uitstulping waarop synapsen gemaakt kunnen worden

Question 2

Welke twee soorten synaps zijn er?

Answer 2

• elektrische synapsen
• chemische synapsen

Question 3

Hoe worden elektrische synapsen gevormd en waaruit bestaan ze?

Answer 3

Twee cellen gaan heel dicht bij elkaar liggen en gaan precies dezelfde kanalen maken. Die kanalen gaan precies tegenover elkaar liggen, waardoor er 1 continu kanaal gevormd wordt. De subunits van deze kanalen zijn connexines en dit vormt gezamenlijk een gap junction ofwel connexons. Een directe elektrische verbinding tussen beide cellen.

Question 4

Benoem de eigenschappen van gap junctions:

Answer 4

• Transmissie bi-directioneel
• Korte delay
• Geen drempel
• Synaps niet uitputbaar
• Relatief weinig modulatie (sterker/minder sterk) / plasticiteit
• In het algemeen niet remmend
• Signaalgeleiding in beide richtingen, de richting die het membraanpotentiaalverschil kleiner maakt.

Question 5

Waar kunnen synapsen worden gevormd?

Answer 5

Synapsen kunnen worden gevormd op dendriet, soma of zenuweindiging

Question 6

Wat zijn ‘clear vesicles’?

Answer 6

blaasjes met neurotransmitters die niet zichtbaar zijn met een EM –> afgegeven bij lage-frequentie stimulatie

Question 7

Wat zijn ‘dens core’ vesciles?

Answer 7

Blaasjes die zwart zijn onder EM, omdat er allerlei andere dingen dan neurotransmitters in zitten –> afgegeven bij hoge-frequentie stimulatie

Question 8

Wat zijn klassieke neurotransmitters

Answer 8

• ACh
• aminozuren
• biogene aminen

Question 9

Welke typen neurotransmitter zitten er in dens-core vesicles?

Answer 9

• niet klassieke neurotransmitters (neuropeptiden) (endorfine, substance P)

Question 10

Welke klassieke neurotransmitters kunnen snel werken?

Answer 10

• ACh
• aminozuren

Question 11

Noem 4 aminozuren die neurotransmitter zijn

Answer 11

• glutamaat
• aspartaat
• GABA
• glycine

Question 12

Wat bepaald het effect van een neurotransmitter?

Answer 12

De receptoren waaraan het kan binden

Question 13

Welke neurotransmitters zijn exciterend?

Answer 13

• ACh
• glutamaat
• aspartaat

Question 14

Welke neurotransmitters zijn remmend? Welk type kanalen openen zij?

Answer 14

• GABA en glycine
• ligand gestuurde chloridekanalen

Question 15

Wat is een EPSP?

Answer 15

exciterend postsynaptisch potentiaal (verhoogt kans op een actiepotentiaal)

Question 16

Wat is een IPSP?

Answer 16

inhiberend postsynaptisch potentiaal (verlaagt kans op een actiepotentiaal)

Question 17

Waar ligt de omkeerpotentiaal van glutamaatreceptorkanalen?

Answer 17

rond de 0 mV, omdat ze zowel voor kalium als natrium doorgankelijk zijn

Question 18

Wat is een synaps?

Answer 18

een gespecialiseerd contactpunt tussen de membranen van twee verschillende cellen

Question 19

Wat zijn de verschillen tussen elektrische en chemische synapsen?

Answer 19

1) De lengte van de scheiding tussen de twee tegenoverliggende membranen: korter bij elektrische synaps
2) de mechanismen van transmissie

Question 20

Wat zijn belangrijke stappen in chemische neurotransmissie?

Answer 20

o Release van neurotransmitter vanuit de synaptische blaasjes de synaptische spleet in
o Diffusie van de neurotransmitter naar het postsynaptische membraan
o Activatie van de postsynaptische cel door binding aan een specifiek receptoreiwit.

Question 21

Wat zijn reciprocale synapsen?

Answer 21

typen gap junctions die de elektrische stoom met evenveel efficiëntie in beide richting kan doorgeven door een gap junction

Question 22

Wat zijn rectifying synapsen?

Answer 22

Elektrische synapsen die een elektrisch signaal slechts in één richting geleiden

Question 23

Vat het proces van chemische transmissie samen in 7 stappen

Answer 23

1. Neurotransmitters worden ingepakt in synaptische blaasjes. De blaasjes-verplaatsers concentreren de neurotransmitters in het blaasje door het gebruik van energie van een electrochemisch gradiënt van protonen.
2. Een actiepotentiaal, waarbij spanningsafhankelijke natrium- en kaliumkanelen zijn betrokken, komt aan bij het einde van de presynaptische zenuw.
3. Depolarisatie opent spanningsafhankelijke Ca2+ kanalen, waardoor Ca2+ door het presynaptische membraan de cel in kan.
4. De toename van de intracellulaire calciumionconcentratie dient als trigger voor de fusie van de synapthische blaasjes met het presynaptische membraan  quanta van transmittermoleculen worden losgelaten in de synaptische spleet
5. De transmitters diffuseren door de synaptische spleet en binden aan specifieke receptoren op het membraan van de postsynaptische cel.
6. De binding van transmitters activeert de receptoren, wat op diens beurt de postsynaptische cel activeert.
7. Het proces wordt op drie manieren beëindigd:
   a. Enzymatische vernietiging van de transmitter (hydrolyse)
   b. Opname van transmittermoleculen door de presynaptische zenuw of andere cellen door Na+-afhankelijke transportsystemen
   c. Diffusie van transmittermoleculen weg van de synaps

Question 24

Op welke niveaus ontstaat functionele diversiteit van chemische synapsen?

Answer 24

o Transmitterstof niveau
o Receptoreiwit niveau
o Postsynaptische repsons niveau
o Erop volgende elektrische en biochemische processen.

Question 25

Welke twee moleculaire mechanismen van neurotransmitter-receptoren vervormen de informatie?

Answer 25

- ionotrope receptoren (ligand-afhankelijke ionkanalen) - metabotrope receptoren (G-proteïne gekoppelde receptoren)

Question 26

Wat is het gevolg van de activatie van metabotrope G-proteïne gekoppelde recptoren?

Answer 26

- productie van actieve alpha en betagamma subunits, die een grote variatie aan cellulaire responsen initiëren met ofwel ionkanaal eiwitten of andere second messengers

Question 27

Hoe is het spike-patroon van grote pyramidale cellen?

Answer 27

Een neuron die door gebruik te maken van de wisselwerking van 2 of meer spanningsafhankelijke kanalen met relatief langzame kinetiek, kunnen spontane ritmische uitbarstingen genereren.

Question 28

Hoe is het spike-patroon van kleine pyramidale cellen?

Answer 28

Een neuron met een andere groep kaliumkanalen die alleen heel langzaam activeren, waardoor het spike patroon meer tijdsafhankelijk wordt -> vertraging spikefrequentie

Question 29

Hoe is het spike-patroon van een inhiberend interneuron?

Answer 29

Een neuron met alleen snelle spanningsafhankelijke natriumkanalen en vertraagde-rectificerende kaliumkanalen zal repetitieve spikes genereren wanneer het wordt geprikkeld door een lange stimulus

Question 30

Wat is het intiële segment?

Answer 30

een myelinevrije zone van het axon, ongeveer 15 tot 50 micrometer van het soma, is het initiële segment waar de eerste spike begint

Question 31

Wat is orthrodromische conductie?

Answer 31

conductie vooruit het axon in zonder verlies van amplitude

Question 32

Wat is andidromische conductie?

Answer 32

conductie achteruit het soma en dendrieten in met sterk verlies van amplitude functie: waarschijnlijk rol bij plasticiteit van synapsen

Question 33

Waardoor bereikt het initiële segment een unieke lage drempelwaarde?

Answer 33

1. Het initiële segment heeft een ontzettend hoge dichtheid van spanningsafhankelijke natriumkanalen. a. Ankyrin-G is de moleculaire marker voor het initiële segment en lijkt cruciaal te zijn in de organisatie van de distributie van ionkanalen 2. Initiële segmenten bevatten meestal typen natriumkanalen die activeren bij relatief negatieve spanningen ten opzichte van andere natriumkanalen

Question 34

Wat is de actieve zone?

Answer 34

de bevestigingsplaats van blaasjes aan een deel van het presynaptische membraan en de regio van de daadwerkelijke exocytose

Question 35

Wat is de postsynaptische density?

Answer 35

een strook granulair materiaal aan de cytoplasma zijde van het membraan

Question 36

Wat zijn 5 voordelen van elektrische synapsen ten opzichte van chemische synapsen?

Answer 36

• Elektrische synapsen zijn ontzettend snel • Elektrische synapsen zijn alleen gelimiteerd door tijdsconstanten van het betrokken systeem • Gebruiken relatief weinig metabole energie of moleculaire machinerie • Ontzettend betrouwbaar • Kunnen bi-directioneel zijn

Question 37

Wat zijn 4 voordelen van chemische synapsen ten opzichte van elektrische synapsen?

Answer 37

cascade van een moleculaire gebeurtenis triggeren die een relatief grote postsynaptische verandering kunnen veroorzaken. Elektrische synapsen kunnen de amplitude alleen verkleinen • Mogelijkheid tot excitatie of inhibitie van postsynaptische neuronen op een selectieve manier. • Broad time domain transmissie van informatie: door gebruik van verschillende transmitters, receptoren, second messengers en effectors kunnen chemische synapsen een grote variatie aan postsynaptische effecten veroorzaken met tijdsduren van enkele milliseconden tot minuten. • Plasticiteit: de sterkte van synapsen kan een functie zijn van recente neurale activiteit, en kunnen daarom een rol spelen in leren en geheugen, wat essentieel is voor het succes van vertebraten

Question 38

Benoem de verschillende klassen neurotransmitters en voorbeelden

Answer 38

- Aminozuren: glutamaat, aspartaat, GABA en glycine - monoaminen (ACh, serotonine, histamine) - catecholamines (dopamine, norepinephrine, epinephrine) - purine derivaten (ATP) - neur-actieve peptiden (endorfinen)

Question 39

Wat is colocalisatie van neurotransmitters?

Answer 39

een indeling waarbij een klein molecuul als neurotransmitter op basis van functie gepaard wordt aan neuro-actieve peptiden

Question 40

Wat zijn modulerende synapsen?

Answer 40

synapsen die het effect van andere exciterende of inhiberende synapsen reguleert of modificeert door het presynaptisch of postsynaptisch membraan te beïnvloeden

Question 41

Welke typen neurotransmitters hebben over het algemeen een modulerende functie? Wat houdt dit in?

Answer 41

- biogene aminen - niet klassieke neurotransmitters (neuropeptiden) Dit houdt in dat ze over het algemeen langzamer werken (enkele minuten tot uren), in tegenstelling tot de snelle klassieke neurotransmitters