L8: APs Flashcards
(42 cards)
Codierung von sensorischen Reizen in Aktionspotentialen:
Ein starker Reiz in einem sensorischen Neuron führt zu…?
Starke Reiz -> Starke Rezeptorpotential -> Hohe AP Freq
Hyperpolarisation, Depolarisation, Repolarisation
Depolarisation: lost AP aus (+) +30mV etc
Repolarisation: Rückkehr zum Ruhe MP (0) -70mV
Hyperpolarisation: noch negativer als Ruhewert (-) -80mV
Neuronen bekommen inputs von anderen Neuronen und können als Antwort ein Output bilden
Was passiert dann?
Neuronen Depolarisieren (peak) gefolgt von einem Hyperpolarisation. (goes lil below og)
Dadurch ensteht ein Aktionspotential.
Zeit fur ein AP
2ms
Wann ensteht ein Aktionspotential
amplitude?
Wenn das Membranpotential einen Schwellenwert überschreitet, erst dann kommt zu einem Aktionspotential.
Die Amplitude des Aktionspotentials immer gleich!
Ablauf eines Aktionspotential
1+2+2
- Durch Reiz (synpatischer Input)
= Natrium kanäle öffnen = führt zur Depolarisation,
Danach 2 Möglichkeiten:
1. Weitere Natrium Kanäle öffnen sich wodurch Membranpotential weiter depolarisiert,
> da ihre Umkehrpotential positiv ist.
- Natrium Kanäle werden inaktiviert und schliessen wieder, wodurch Repolarisation steht
> es zur Ruhepotential kommt.
Danach 1.:
1. Membranpotential steigt weiter, Mehr Na Kanäle öffnen sich bis zum Peak. (Depolarisation)
- Hyperpolarisation eingeleitet, wo die geöffneten Natrium Kanäle inaktiviert werden und K+ kanale offnen (nach Peak)
Das Membranpotential nimmt ab.
> da ihre Umkehrpotential negative ist
> Wert wird kurz tiefer als eigentliche Ruhepotential! - Beim schliessen der Na+ and K+ Kanäle steigt sie kurz wieder an. (zuruck zu ruhepotential)
Was machen die Kalium Kanäle beim Aktionspotential
1+3+1
> langsamer als NA-Kanäle.
> öffnen sie sich NACH depolarisation
= Da ihr Umkehrpotential negativ ist, offnung = Repolarisation
Hyperpolarisation entsteht nur, weil sie verzögert schließen.
Wenn beide (K+ and Na+) Kanäle wieder schliessen, steigt das Membranpotential bis zum Ruhepotential leicht an.
ist hyperpolarisation nur von K+ kanale beeinflussT?
Wichtig: Die Hyperpolarisation wird hauptsachlich von der K-Kanäle beeinflusst. Dieser Kanal ist essenitell
aber es gibt auch andere kanale
positive Rückkopplung
2
Reiz wirkt verstärkt auf sich selbst und dieses verstärkte Signal kann auf nächsten Kanäle übertragen werden.
> cascade
Dies passiert bei den NA-Kanäle wodurch die Depolarisation angetrieben/ is drived werden.
Von was hängt die positive Rückkopplung ab
2
Stärke der Depolarisation
Geschwindigkeit der Depolarisation
ablauf AP w/ kanale
4
- Na+ offnen -> depolarisation/AP (30mV)
- Na+ inaktivieren / K+ offnen -> repolarisation (down)
- K+ langsam geschlossen -> Hyperpolarisation (-80mV) + Na+ geschlossen
- K+ geschlossen - Ruhe MP (-70mV)
Facts about MP
why is the peak at 30mV?
Depolarisation verlangsamt durch?
Repolarisation durch?
- MP bewegt sich zum Umkehrpotential der NA-Kanäle( +67mV),
> gibt es Leak und spannungsabhängige Kalium Kanäle die auch geöffnet sind.
> Deshalb strebt das MP dem Wert zwischen Natrium und Kalium Umkehrpotential (30mv). - Manche Natrium Kanäle werden auch wieder inaktiviert, wodurch die Depolariasation verlangsamt wird.
- Kaliumkanäle öffnen sich nach dem Peak und bewirken eine Repolarisierung, indem sie das Membranpotenzial in Richtung des negativen Ruhepotenzials zurücktreiben.
Aktionspotential bei starken und schwachen Reiz
Stärke des Reiz codiert den Frequenz der AP
Starker Reiz-> hohe Frequenz
Phases nach AP: 2
Erst: Absolute Refraktärzeit
> Während die NA inaktiviert sind
> KEINE AP LOSEN!!
Realative Refrektärzeit:
> hier stehen viele Na wider zu verfügung, aber Kalium Kanäle sind immernoch offen
> kann AP erzeugt werden, aber stellenwert ist hoher
Definiton Refraktärzeit + wichtig fur/bestimmt
Sie legt das minimale Intervalle zwischen 2 Aps fest und bestimmt die max. Feuerfreuqenz
> Sie ist wichtig zur codierung der Reizstärke durch die AP-Frequenz
Wie konnte man AP zum erstenmal messen
Durch Ableitung/recording Am Riesenaxon des Tintenfisch
> In diesem Axon wurde strom eingeführt und man misste die Elektrode
Patch-Clamp Methode
+ what does it measure
3+1
Glaspipette wird an Plasmamembran gebracht
Pipette bildet enge Verbindung mit Lipiddoppelschicht (Gigaseal)
Durch Ziehen oder Saugen (sucking) kann Membran geöffnet oder isoliert werden
So können Membranpotential oder Ionenströme gemessen werden
> single channels isolated
Voltage-clamp Methode:
+ what does it measure
+ result
Ziel: Leitfähigkeit von Ionenkanälen untersuchen
Membranpotential wird geklammert (kept fixed)
Strom gemessen, der nötig ist, um dieses Potential zu halten/maintain
Erkenntnis: Kaliumstrom ist langsamer als Natriumstrom
> Na⁺-Strom = schnell (öffnet früh)
> K⁺-Strom = langsamer (öffnet verzögert)
Different ionic currents can be isolated by changing ion concentrations or using channel blockers.
The voltage-clamp method can measure total current, and by subtraction, the individual currents.
> at lower res tho
Wichtige Neurotxine die wir kennen sollen
Tetrodotoxin
Saxitoxin
Tetraethylammonium
> verhindert AP
Conotoxine
> kanale blockieren
Die Daestellung/position verschiedener Aktionspotentiale
neurons
dendritisch AP
Kalzium AP
Folie 30
In allen Neuronen AP gleich !!
In dendritische AP:
> AP können auch in Dendriten gemessen werden, obwohl keine APs in Dendriten gebildet werden.
Kalzium-AP:
> hier Calcium der Stromträger, öffnen sich auch langsamer, deshalb AP langsamer
zusammenfassung AP
AP
Depolarisation ausgelost durch
Ap beendet durch
Was passiert nach AP
MP/MP strom messung
AP: alles oder nicht
> amplitude und zeit verlauf (2ms) = immer fast gleich
AP durch Depolarisation ausgelost
> positive ruckkopplung von Na+ kanale
AP beendet:
> Na+ inaktivierung
> K+ kanale offnung
Nach AP:
> abs. refraktarphase (keine AP)
> relative refraktarphase (hoher stellenwert)
MP can gemessen werden:
> durch patch clamp
MP strom gemessen:
> durch voltage-clamp
> fixed MP and measure voltage dep channels
Welches Experiment misst Membranpotentiale und welches die Membranströme
Membranpotential: Patch-clamp durch intrazelluläre Ableitungen
Membranströme durch Voltage-Clamp Methode
Patch/Current clamp: measure membrane potential changes (like natural APs).
Voltage clamp: fixed membrane potential and measure currents.
Richtig oder Falsch
Es gibt nur kurze Axone
Falsch, es gibt auch lange Axone
APs in passiven neuronen unterscheiden sich von APs in Axone.
1+3
Unterscheiden sie die beiden APs
Passiver Neuron:
> verringert sich Depolarisation mit zunehmenden Abstand/Distance vom Ioneneinstrom-ort
Axone:
> Hier gibt es eine aktive Fortleitung.
> Axone sind aktiv/erregbar.
> AP erneuert sich während der Fortleitung, wodurch die Amplitude des APs sich nicht verändert.
