VL 2 - Nervenzellen Flashcards
(17 cards)
was ist das Ruhepotential?
- 70 mV
Elektrochemisches Potential
Es gibt zwischen dem Intra- und dem Extrazellulärraum zwei wirkende Kräfte: 1x das chemische Potential, welches die Konzentration der Ionen ausgleichen will und 1x das elektrische Potential, das die Spannung ausgleichen will
relative Permeabilität: was bestimmt das Ruhepotential?
relative Permeabilität beschreibt, dass die Zellmembran für bestimmte Stoffe durchlässiger als für andere.
Die Membran ist für K+ (Kalium Ionen) ca. 100x durchlässiger als für Na+ Ionen
Goldmann-Gleichung
Damit kann man das Membranpotential berechnen.
Man nimmt zur Berechnung des Ruhemembranpotential das Gleichgewichtspotential aller beteiligten Ionen und gewichtet sie ihrer Permeabilität entsprechend, darunter auch die Faraday Konstante, welche die Gesamtheit von Elektroden in einem Mol von Elektroden beschreibt (Gesamtmenge von Elektronen = Mol und deren Ladung)
Daraus kann man das Ruhemembranpotential von -70mV berechnen
Ladungsausgleich in der Zelle? wieso kommt es nicht zum Ausgleich?
wegen der Permeabilität der Membran. Kleine, ungeladene Moleküle wie Ethanol in Alkohol kann die Membran passieren (gefährlich)
Use it or loose it auf Zellulärer Ebene
Wenn ein Reiz häufig ist, Schmerzreiz, Dopamin Ausschüttung, Lernen, werden mehr Ionen Kanäle für diesen Reiz gebildet 🫨
Bedeutet, der Reiz wird eine intensivere Reaktion herbeiführen
macht die Zelle erregbarer für einen bestimmten Stimulus
beim jonglieren/lenen/Schmerz
Ionentransport: 3 Möglichkeiten für einen passiven Transport in die Zelle
- einfache Diffusion
- passiver Transport durch Kanalproteine
- Passiver Transport durch Carrier- Proteine
Aquaporin Kanäle
Sie sind zuständig für den Wasserhaushalt der Zelle. Sie sitzen oft an Astrozyten, z.B. an der Blut Hirn Schranke. Wenn Antikörper gegen sie gebildet wird kann man erblinden, im Rollstuhl landen, behindert werden..
Na+/K+ Pumpe
Pumpt 3 Na+ Ionen aus der Zelle hinaus und 2 K+ Ionen in die Zelle hinein
nur unter Energie Aufwand: ATP wird zu ADP - Phosphat wird dabei abgespaltet und bindet an die Na+/ K+ Pumpe
Wenn Kalium im Kanal ankommt, lässt er das P wieder los
Die Zelle wird also negativer und die Pumpe sorgt dafür, dass die Zelle nach der elektischen entladung das Ruhepotential aufrecht erhält.
Elektrotonische Erregungsleitung
Passive Ausbreitung von lokalen Potentialdifferenzen, ohne Aktionspotential
Durch Ladungsunterschiede bildet sich ein elektronisches Feld.
Das elektrische Feld wirkt wie eine Kraft, die Ladungen im Inneren des Axons bewegt:
→ positive Ladungen werden durch das elektrische Feld weiter entlang des Axons geschoben (Stromfluss im Inneren).
→ Gleichzeitig fliessen negative Ladungen aussen zurück.
→ Dadurch wird die lokale Depolarisation passiv auf benachbarte Membranbereiche übertragen.
Aber wichtig:
• Es gibt keine Öffnung neuer spannungsabhängiger Ionenkanäle → es ist rein passiv, die Spannung „läuft aus“.
Was sind EPSP und IPSP?
• EPSP: exzitatorisches postsynaptisches Potenzial → Depolarisation (erhöht Wahrscheinlichkeit für AP).
• IPSP: inhibitorisches postsynaptisches Potenzial → Hyperpolarisation (senkt Wahrscheinlichkeit für AP).
→ Summation von EPSP/IPSP entscheidet über Aktionspotenzial.
Was sind spontan aktive Neurone?
Neurone mit instabilem Ruhepotenzial, die selbstständig regelmäßige Aktionspotenziale generieren (z.B. Schrittmacherneurone im Herzen, Atmung, Hormonfreisetzung).
Was passiert bei der Auslösung eines Aktionspotenzials? (Welche Kanäle öffnen/schließen? Welche Ionen strömen ein/aus?)
- Ruhepotenzial (–70 mV):
– Membran ist hauptsächlich für K⁺ durchlässig (K⁺-Leckkanäle offen)
– Na⁺-Kanäle geschlossen, K⁺-Kanäle geschlossen (außer Leckkanäle)- Depolarisation beginnt:
– Reiz depolarisiert Membran → Schwelle (~–55 mV) erreicht
– spannungsgesteuerte Na⁺-Kanäle öffnen sich → Na⁺ strömt in die Zelle ein
– Membranpotenzial wird positiver (bis ca. +30 mV) - Spitze des Aktionspotenzials:
– Na⁺-Kanäle schließen/inaktivieren sich (nicht mehr durchlässig)
– spannungsgesteuerte K⁺-Kanäle öffnen sich - Repolarisation:
– K⁺ strömt aus der Zelle aus → Membran wird wieder negativer - Hyperpolarisation:
– K⁺-Kanäle bleiben kurz länger offen → Membran wird vorübergehend „zu negativ“ (~–80 mV) - Rückkehr zum Ruhepotenzial:
– K⁺-Kanäle schließen → Na⁺/K⁺-Pumpe stellt Ionengradienten wieder her
- Depolarisation beginnt:
Was ist ein IPSP und wie wirkt es auf die postsynaptische Membran?
→ IPSP = inhibitorisches postsynaptisches Potenzial.
→ Es führt zu einer Hyperpolarisation der Membran (macht sie negativer).
→ Ursache: Einströmen von Cl⁻-Ionen oder Ausströmen von K⁺-Ionen.
→ Die Zelle wird dadurch weiter von der Schwelle für ein Aktionspotenzial entfernt → Hemmung.
Wo befinden sich spannungsabhängige Na⁺-Kanäle bei der saltatorischen Erregungsleitung?
→ Die spannungsabhängigen Na⁺-Kanäle befinden sich nur an den Ranvier-Schnürringen (Lücken zwischen den Myelinscheiden).
Dort wird das Aktionspotenzial „regeneriert“, damit es sich weiter ausbreiten kann.
Die myelinisierten Abschnitte haben keine spannungsabhängigen Ionenkanäle → dort läuft das Signal passiv (elektrotonisch).
Welche Rolle spielen spannungsabhängige K⁺-Kanäle bei der Repolarisation des Aktionspotenzials?
→ Während der Repolarisation öffnen sich die spannungsabhängigen K⁺-Kanäle, sodass K⁺-Ionen aus der Zelle herausströmen.
Dadurch wird die Membran wieder negativer, zurück zum Ruhepotenzial.
Die Na⁺-Kanäle sind gleichzeitig inaktiviert und nicht mehr durchlässig.
Was ist der Unterschied zwischen Membranpotenzial und Aktionspotenzial?
– Membranpotenzial: der allgemeine Spannungsunterschied zwischen Zellinnerem und Zellaussenraum, auch im Ruhezustand (ca. –70 mV).
– Aktionspotenzial: eine kurzzeitige, schnelle Umkehr des Membranpotenzials (bis ca. +30 mV), die sich entlang der Membran ausbreitet und ein Signal weitergibt.
Merksatz:
Membranpotenzial = Grundspannung;
Aktionspotenzial = kurzfristiger Signalwechsel dieser Spannung.
