Neurobiologie Flashcards
(15 cards)
In welche zwei Bestandteile lässt sich das Nervensystem auf funktioneller Ebene einordnen?
- somatisches Nervensystem: willentlich steuerbar
- autonomes (vegetatives) Nervensystem: weitestgehend nicht willentlich steuerbar
Das vegetative Nervensystem unterteilt sich nochmal in zwei Kategorien. Welche sind das?
- Sympathikus: leistungsfördernd
- Parasympathikus: leistungsdrosselnd
Was sind die wichtigsten Bestandteile des Neurons?
- Zellkörper (Soma): enthält alle für den Stoffwechsel relevanten Zellorganellen und Strukturen
- Dendriten: verzweigte Ausläufer des Zellkörpers, die der Informationsaufnahme von vorgeschalteten Nervenzellen dienen
- Axonhügel: Region, wo empfangene Signale gesammelt und verrechnet werden
- Axon: Fortsatz des Somas, der der Erregungsweiterleitung vom Zellkörper weg Richtung Synapsen dient
- Synapsen (Endknöpfchen): übertragen die ankommenden Signale auf ein anderes Neutron oder eine Muskelfaser
Was sind Beispiele für Gliazellen?
- Astrozyten: Nährstoffversorgung, Aufrechterhaltung des Ionenmillieus, Regeneration
- Schwannzellen: Beschleunigung der Erregungsweiterleitung durch Isolierung der Axone durch Myelinhülle => bei Wirbeltieren
- Oligodendrozyten: Myelinschicht bei Wirbellosen
- Mikrogliazellen: Beseitigung von Zelltrümmern
Was sind Gliazellen?
Gliazellen sind nicht-neuronale Zellen im Nervensystem, die verschiedene unterstützende Funktionen für Nervenzellen übernehmen.
Wie wird das Ruhepotenzial der Nervenzelle aufrechterhalten?
- ungleiche Ionenverteilung: im Zellinneren besteht eine deutlich höhere Konzentration an Kaliumionen und anorganischen Anionen, während im Zelläußeren mehr Natriumionen und Chloridionen zu finden sind
- selektive Membranpermeabilität: die spannungsunabhängigen Kaliumkanäle sind konstant offen, sodass Kalium mit dem Konzentrationsgefälle aus dem Zellinneren herausdiffundieren kann; durch die Membran gelangen nur einige Natrium-Ionen ins Zellinnere (Leckstrom)
- Natrium-Kalium-Pumpe: die wenigen Natrium-Ionen werden unter ATP-Aufwand im Austausch mit Kalium aus der Zelle herausgepumpt, dabei werden 3 Natrium-Ionen herausgepumpt und 2 Kalium-Ionen hereingepumpt
Wie ist der Ablauf des Aktionspotenzials?
- An der unerregten Zelle, die sich im Ruhepotenzial befindet, kommt ein Signal an. Einige der Spannungsabhängigen Natrium-Kanäle öffnen sich, weshalb Natrium-Ionen in die Nervenzelle strömen (Depolarisation)
- Erreicht die Depolarisation den Schwellenwert von -55mV, öffnen sich alle weiteren Natrium-Kanäle (fortschreitende Depolarisation) das Zellinnere ist nun positiv (ca. 40mV)
- Die Natrium-Kanäle schließen, gleichzeitig öffnen die spannungsabhängigen Kalium-Kanäle, weshalb mehr Kalium aus der Zelle diffundieren kann. Diese beiden Vorgänge führen zur Repolarisation.
- Da die Kalium-Kanäle noch kurz offen bleiben, wird das Zellinnere kurzzeitig noch negativer, als der Wert des Ruhepotenzials (Hyperpolarisation). Durch das Einsetzen der Natrium-Kalium-Pumpe und das Schließen der spannungsabhängigen Kalium-Kanäle, wird das Ruhepotenzial von -70mV wieder erreicht.
Welche zwei Weiterleitungsarten gibt es am Neuron?
- kontinuierlich: wird ein Aktionspotenzial ausgelöst, ist das elektrische Feld so stark, dass es an der nächsten Axonstelle ebenfalls eine Depolarisation auslöst
- saltatorisch: durch die Myelinisierung muss die Potenzialausbildung nur an den nicht-myelinisierten Ranvier‘schen Schnürringen erfolgen, was die Weiterleitung deutlich schneller macht
Was sind klassische Neurotransmitter an exzitatorischen Synapsen?
Acetylcholin, Serotonin, Dopamin, Glutamat
Was passiert an der präsynaptischen Zelle bei der Weiterleitung eines Signals?
Mit Eintreffen des Signals öffnen sich an der Synapse spannungsabhängige Calcium-Kanäle. Es strömen Calcium-Ionen ein, was zur Folge hat, dass sich Vesikel mit Neurotransmittern zur Zellmembran bewegen und mit dieser verschmelzen. Die Neurotransmitter werden in den synaptischen Spalt freigesetzt (Exocytose)
Was geschieht nach der Freisetzung der Neurotransmitter in den synaptischen Spalt?
Die Transmitter diffundieren zu den transmittergesteuerten Natrium-Kanälen und binden an die Rezeptoren. Dadurch strömt Natrium in die postsynaptische Zelle und löst dort ein exzitatorisches postynaptisches Potenzial (EPSP) aus. Dies wird im Axonhügel der Zelle verrrechnet und sorgt dann möglicherweise für ein neues Aktionspotenzial an der postsynaptischen Zelle.
Was ist das EPSP und das IPSP? Wie werden die beiden ausgelöst?
- EPSP = exzitatorisches postsynaptisches Potenzial: an der postsynaptischen Zelle öffnen sich Natriumkanäle, weshalb das Zellinnere positiver wird
- IPSP = inhibitorisches postsynaptisches Potenzial: an der postsynaptischen Zelle öffnen sich Chloridkanäle, weshalb das Zellinnere negativer wird
=> an einer Nervenzelle kommen sowohl EPSPs als auch IPSPs an, im Axonhügel werden diese verrechnet, das heißt, dass ein EPSP stärker sein muss, um ein Aktionspotenzial auszulösen, wenn gleichzeitig auch ein IPSP empfangen wird
Was ist die Besonderheit der Enzyme zur Spaltung der Neurotransmitter?
- unter den schnellsten Enzymen im gesamten Körper
=> postsynaptische Zelle wäre ansonsten dauerhaft gereizt, keine Refraktärzeit der transmittergesteuerten Natriumkanäle
Was ist die Refraktärzeit?
= Zeit, in der es nach einem Aktionspotenzial nicht, bzw. nur erschwert zu einem neuen Aktionspotenzial kommen kann
absolute Refraktärzeit: Zeit, in der die Natriumionenkanäle deaktiviert sind, weshalb es nicht möglich ist ein neues Aktionspotenzial auszulösen, ca. 1-2 ms (Depolarisation und Repolarisierung)
relative Refraktärzeit: Zeit nach der absoluten Refraktärzeit, in der die Zelle hyperpolarisiert ist, weshalb der Reiz, um ein neues Aktionspotenzial auszulösen, deutlich stärker sein muss; es ist aber nicht unmöglich
Warum isolieren Myelinscheiden so gut?
weil sie sehr lipidreich sind
