Neurone, Synapsen, Potentiale Flashcards
1
Q
Potentiale:
Negativer Strom —>…
Positiver Strom —>…
A
- Hyperpolarisation
* Depolarisation
2
Q
Neurontypen
A
- motorisch (efferent): Info aus ZNS zu Muskel und Drüsen
- sensorisch (afferent): verbindet Gehirn mit Umwelt, Sinneswahrnehmung
- Interneuron (Schalt- o. Zwischenneuron): verbindet afferente mit efferenten Neuronen
3
Q
Uni-, Bi- und Multipolare Neurone
A
- unipolar: 1 Fortsatz —> gleichzeitig Dendrit und Axon (meist sensorisch)
- bipolar: 2 Fortsätze, 1 Dendrit, 1 Axon (Retina, Cochlea)
- multipolar: zahlreiche Dendriten, 1 Axon (Gehirn und Rückenmark)
4
Q
Funktion Neuron
A
• Erhalt und Weiterleitung Aktionspotential (AP)
5
Q
Aktionspotential
A
- Alles-oder-nichts-Prinzip: Schwellenwert (ca. -30)
- gleiche Amplitude (100 mV)
- gleiche Dauer (1-3 ms)
6
Q
Bildung Aktionspotential
A
- Ruhepotential (-70 mV)
- Schwellenwert überschritten (ca. 30mV)
- Na+ Kanäle öffnen —> Na+ Einstrom —> Depolarisation
- Na+ Kanäle schließen, K+ Kanäle öffnen —> K+ Ausstrom —> Repolarisation
- K+ Kanäle schließen träge —> zu viel pos. Ladung geht raus —> Hyperpolarisation
- Leitfähigkeitsveränderung: zeitlich versetztes Öffnen Na+ und K+ Kanäle
7
Q
Refraktärzeit
A
- durch zeitabh. Inaktivierung der Na+ Kanäle (absolut/relativ)
- Erregungsleitung verläuft nur in eine Richtung
- Na+ Kanäle durch Kugel inaktiviert —> nicht sofort neues AP möglich
8
Q
Axon
A
- AP wird kontinuierlich neu gebildet
- Axonisolierung durch Myelinscheiden
- gebildet durch Schwann‘sche Zellen (Gliazellen)
- energie- und zeitsparend
- Ranvier‘sche Schnürringe: Lücken in Isolierung, hohe Dichte an spannungsabh. Ionenkanälen
- Myleinscheide: wenige Ionenkanäle
9
Q
Saltatorische Erregungsleitung
A
- Ladungsumkehr an Ranvier‘schen Schnürringen
- Na+ verschiebt Membranpotential des nächsten Schnürrings über Schwellenwert —> AP
- AP kontinuierlich neu gebildet
10
Q
Na+/K+ Pumpe
A
- Na+/K+ ATPase
- Aufrechterhaltung/Wiederherstellung Ruhepotential
- Na+ Leckstrom wird ausgeglichen (sonst Spannungsausgleich)
- 3 Na+ raus
- 2 K+ in die Zelle
- Zellpotential wird negativer
- Transmembranprotein
- Hydrolyse ATP —> Energie für Transport gegen elektrochem. Gradienten
- P-Typ Pumpe (bauen Ionengradient unter ATP Hydrolyse auf)
11
Q
Gliazellen
A
- Astrocyten: Versorgung Nervenzellen, Aufrechterhaltung Homöostase
- Oligodendrocyten: Umhüllung der Neurone, Myelin
- Mikroglia Zellen: Aus Blut, Cytokin-Freisetzung
12
Q
Tetrodotoxin
A
- blockiert Na+ Strom
* nur langsamer Kaliumstrom aus Zelle heraus
13
Q
Tetraethylammonium
A
- blockiert K+ Strom
* nur noch schnelle Na+ Ströme ins Innere
14
Q
Spannungsabh. Na+ Kanal
A
- lässt Na+ unter Abstreifung Hydrathülle durch
- 4 UE á 6 Segmenten
- S4 trägt geladene AS
- Depolarisation —> pos. gel. AS drehen —> kommen aus Protein hervor —> Pore geöffnet
- Schließt durch anderen Mechanismus (Refraktärzeit)
- Öffnung = Zeitlich begrenzt
15
Q
ZNS
A
- Rückenmark
* Gehirn
16
Q
Peripheres NS
A
- Somatisches NS
* Vegetatives NS (Sympathicus, Parasympathicus)
17
Q
Rückenmark
A
- graue Substanz = Synapsen
- weiße Substanz = Myleinscheiden, Nervenfasern
- Fasern ziehen auf dorsaler Seite ins Rückenmark
18
Q
Gehirn
A
- Vorderhirn: Großhirn, Thalamus, Hypothalamus
- Mittelhirn: Hypophyse
- Rautenhirn: Brücke, Medulla, Kleinhirn
19
Q
Parasympathicus
A
- wesentlich 10. Gehirnnerv (Nervus vagus)
- präganglionäre Neurone: Acetylcholin
- postganglionäre Neurone: Acetylcholin
20
Q
Sympathicus
A
- räumlich getrennt, darunterlegende Segmente
- Grenzstrangganglien zu Herz, etc.
- präganglionäre Neurone: Acetylcholin
- postganglionäre Neurone: Noradrenalin
21
Q
Gap junctions
A
- 2 Konnexone bilden ein Gap junction
- Konnexine in Konnexonen bilden Kanäle
- können schließen (Regulierung eingeschränkt)
22
Q
Chemische Synapse
A
- AP läuft ein
- Ca2+ Kanäle öffnen —> Ca2+ Einstrom
- Vesikel mit Transmitter kann durch Ca2+ Einstrom an Membran andocken
- Verschmelzung + Transmitterfreisetzung durch Ca2+
- Transmitter diffundieren in syn. Spalt
- Transmitter treffen auf postsyn. Membran mit Rezeptor —> ligandengesteuerter Na+ Kanal
- Na+ Einstrom —> AP
23
Q
Summen-AP
A
- Summe der AP‘s der einzelnen Nervenfasern
- Alle Nervenfasern tragen dazu bei
- Widerspricht Alles-oder-nichts-Prinzip
- Reize mit verschiedener Amplitude oder verzögerte Doppelreiz
- Summen-AP mit variabler Amplitude
- AP des gesamten Nervs
24
Q
Latenzzeit
A
- Verzögerungsphase
- Muskelspannung wird erst nach Latenzzeit aufgebaut
- Zeitraum zw. Reiz und Reizantwort
25
Räumliche Summation
* Synapsen räumlich getrennt —> werden erregt (EPSP)
* größere Amplitude durch Addition am Zellkörper
* Erregung überschwellig —> AP
26
Zeitliche Summation
* Betrachtung Neuron
* Potential am Zellkörper setzen (IPSP oder EPSP)
* Axonhügel überschwellig —> AP
* zeitlich näher —> Amplitude höher
27
Fakten
* 90% Zellen im Gehirn: Gliazellen
* Jedes Neuron 1000 Synapsen
* Gehirn: 100.000.000 Nervenzellen
* Myleinscheide von Schwannzellen: Peripheres NS
* ZNS: Myleinscheiden Oligodendrocyten
28
Acetylcholin
* ZNS
| * Peripheres NS
29
Glumatat
• ZNS
30
Ausbreitung Strom
• passive Potentialausbreitung, Ladungstransport verringert Amplitude —> Dekrement
31
Membranzeitkonstante
* wie schnell kann Membran einen Spannungsspruch folgen
| * wann ist Potential auf 63% gestiegen?
32
Membranlängskonstante
• wie weit breitet sich ein Potential aus?
33
Passive Fortleitung
* Geschwindigkeit: schnell
| * Amplitude: mit Dekrement
34
Aktive Fortleitung
* Geschwindigkeit: langsamer
| * Amplitude: ohne Dekrement
35
Präsynaptische Vesikel
* Proteine für Exocytose: Synaptobrevin (VAMP) u. Synaptotagmin (p65)
* ATPase für Protonengradient für Acetylcholin-Antiporter
* Synapsine für Anheftung an Zellmembran
36
Exocytose
* Proteine interagieren mit Syntaxin auf Zellmembran
* ziehen Vesikel heran
* SNARE-Komplex für Verschmelzung
37
Neurotransmitter
* Acetylcholin
* Dopamin
* Noradrenalin
* Adrenalin
* Serotonin
* Glutaminsäure/Glutamat
* y-Amino-Buttersäure (GABA)
* Glycin
38
Acetylcholin
* Derivat Essigsäure + Cholin
* durch ACh-Esterase abgebaut, dann recycelt
* w-Agatoxin, w-Conotoxin: blockiert Ca2+ Kanäle
* Botulinum-Toxin, α-Latrotoxin: hemmt Transmitter-Freisetzung
* Curare, α-Conotoxin, α-Bungarotoxin: blockiert Rezeptoren
* Eserin: blockiert Esterase
39
Ligandengesteuerter Ionenkanal
* Ionenkanal als Rezeptor
* Transmitter bindet —> Gate öffnet —> Ionen in/aus Zelle
* Acetylcholin: Nikotinerger Rezeptor (Agonist = Nikotin)
40
Metabotroper Ionenkanal
* Transmitter bindet an Rezeptor (transmembran) —> aktiviert G-Protein —> α-UE aktiviert Adenylcyclase
* Second Messenger Kaskade
* verstärkende Wirkung
* Acetylcholin: Muskarinerger Rezeptor
41
Serotonin
* Steuerung Schlaf-Wach-Rhythmus
* Erregungssteuerung
* Emotionssteuerung (Störung —> Depression)
42
Catecholamine
* Beispiel: Dopamin
* Bewegungsabstimmung (Störung —> Parkinson)
* Emotionales Gleichgewicht (Störung —> Schizophrenie)
43
Rezeptorwirkung
* Rezeptoren bestimmen Wirkung des Transmitters
| * Entweder De- oder Hyperpolarisation
44
GABA, Glycin
* Inhibition
* Generierung IPSP, Unterdrückung AP
* 33% aller Synapsen
* Astrocyte an Stoffwechsel beteiligt
* GABA Rezeptor: kann Pharmaka binden
45
Glutaminsäure/ Glutamat
* häufigster Transmitter
| * wichtig für Lernvorgänge
46
Glutamatrezeptoren
* non-NMDA: Ionenkanäle: Kalinat und AMPA
* NMDA: Ionenkanal mit Mg2+
* Magnesium blockiert Durchgang —> durch starke Erregung Mg2+ weg —> Ionen können hindurch
* Bei Lernvorgängen Verstärkung auf Dauer —> Langzeitpotenzierung
47
Informationsübertragung Synapse
* EPSP: Natrium Einstrom —> Depolarisation, AP
* IPSP: Cl- Einstrom oder K+ Ausstrom —> Hyperpolarisation, kein AP
* EPSP und IPSP gleichzeitig: Verrechnung
* Miniaturendplattenpotential (MEP): jeder Vesikel Minipotential, je mehr, desto höher Potentiale —> entweder EPSP oder IPSP
48
Weitere Neurotransmitter
* Purine (ATP, GTP)
* Peptide
* Cotransmitter
* Dale Prinzip: Neuron hat 1 Transmitter, aber andere Cotransmitter (besonders Neuropeptide)
* Gase: NO und CO —> Retrograde Wirkung (Post- zur präsynaptischen Seite)
