02 Erregungsbildung und Erregungsleitung Flashcards
Was sind Ionen?
Die kleinsten gelösten Teilchen
Relativ zur Zelle, in welchen beiden Räumen finden wir Ionen?
- Extrazellulärer Raum
- Intrazellulärer Raum
Wie nennt man die Differenz geladener Teilchen entlang der Zellmembran?
Potenzialdifferent
Wie nennt man die Potenzialdifferenz noch im Bezug auf eine Membran?
Membranpotenzial
Um etwa welchen Wert liegt die Ladung innerhalb einer Zelle und wie kommt es dazu?
Das Ruhepotenzial liegt bei etwa -70mV
Innerhalb der Zelle gibt es einen Überschuss negativ geladener Teilchen im Gegensatz zu außen.
(Je nach Zelle kann der Wert zwischen -50 und -100mV variieren)
Die Ionenverteilung welcher Stoffe spielen eine Rolle für das Membranpotenzial?
Die Ionen von:
- Kalium (Potassium)
- Natrium (Sodium)
- Chlor
- Protein
Welche Ionenkonzentrationen sind typisch für innerhalb und außerhalb der Zelle?
Innerhalb der Zelle finden sich reichlich Ionen von
- Kalium+
- Protein-
Während außerhalb der Zelle
- Natrium+
- Chlor-
Wie wird die Konzeltration von Na+, Ka+ usw. aufrechterhalten?
Durch spezielle Ionenpumpen in der Membran
diese pumpen regelmäßig z.B. <strong>3K+ in die Zelle und 2Na+ aus der Zelle heraus</strong>. Dadurch bleibt es immer bei einer <em>hohen Kaliumkonzentration innerhalb der Zelle</em> und einer <em>hohen Natriumkonzentration außerhalb der Zelle</em>
Beim Messen der Spannung, wo befindet sich die Referenzelektrode?
Direkt außerhalb der Zelle,
gemessen wird die Spannung innerhalb
Wozu dient das Aktionspotenzial?
Zum Transport eines Signals (Information) über lange Strecken
Welche Stufen hat ein Aktionspotenzial?
Ruhepotenzial
- Anstieg bis Schwelle
- Aufstrich
- Repolarisation (Überschuss)
- hyperpolarisierend
- nachpolarisierend
Was passiert im Aufstrich des Aktionspotenzials?
Eine schnelle Depolarisation der Zelle
<strong>bis ca +30/+40mV</strong>
Wie nennt man die zweite Stufe des Aktionspotenzials, bei der das Innere des Neurons nun positiv geladen ist?
- Overshoot
Welche Phase des Aktionspotenzials folgt auf den Ladungsumtausch (Overshoot)?
- Repolarisation
Die Spannung wird solange ausgeglichen, bis die Membran negativer ist als das Ruhepotenzial
Wie heißt die Phase, in der die Spannung unter dem Ruhepotenzial liegt?
- Undershoot / Nachhyperpolarisation
Wie schnell ist ein Aktionspotenzial in der Regel?
ca. 2ms
Steigt die Spannung innerhalb der Membran über einen bestimmten Wert ( Name? ), löst dies ein Aktionspotenzial aus.
Welcher Sachverhalt ist hier beschrieben?
Steigt die spannung über die Membranschwelle hin an, wird das Aktionspotenzial ausgelöst.
Dies nennt man das Alles-Oder-Nichts-Prinzip
Durch welchen Schritt des Ionenmechanismus kommt es zur Depolarisierung des Zellinneren?
Ruhepotenzial: Negative Ladung innerhalb der Zelle
Während des Aktionspotenzials wird die Membran leitfähig für Na+-Ionen.
Durch diesen Einstrom der Na+-Ionen wird das Zellinnere positiv
Im zweiten Teil des Ionenmechanismus kommt es zur Repolarisierung.
Was passiert hier und warum wird die Ladung der Zelle wieder negativ?
Nach dem starken Einstrom von Na+-Ionen
Mit kleiner Verzögerung von 1ms wird die Membran nun für Ka+-Ionen durchlässig. Dies führt zum starken Ausstrom von Ka+, was einen Ausgleich der Spannung mit sich führt.
Natrium hat es nun schwerer einzutreten und Kalium stellt seine ursprüngliche Konzentration wieder her.
Wie funktioniert ein Natriumkanal und warum kann z.B. kein Kalium und keine Anionen hindurch?
In der Membran der Zelle gibt es durchweg Natriumkanäle.
Wird das Aktionspotenzial ausgelöst, öffnen sich diese und lassen durch ihre Beschaffenheit nur Natrium+-Moleküle hindurch.
An ihrem Eingang sind sie negativ geladen, sodass also gleich gepolte Anionen abgestoßen werden
Bei der Depolarisation öffnet sich ein Natriumkanal für etwa 0,7ms. In dieser Zeit, wie viele Natriumionen stöhmen etwa durch einen Kanal?
ca. 10 000
Warum müssen bei der Depolarisation nicht unbedingt alle Natriumkanäle öffnen?
Sie öffnen nur dann, wenn eine gewisse Spannung an genau der Stelle vorliegt. Das muss nicht unbedingt sein, deshalb öffnen bei Depolarisierung immer nur ein Prozentanteil aller Kanäle.
Nachdem ein Natrium-Ionenkanal geöffnet wurde, schließt er nach einer gewissen Zeit wieder. Welche Zustände können wir deshalb für ihn bestimmen?
- geschlossen-aktivierbar
- offen-aktiviert
- geschlossen-inaktiviert
Wie nennt man das Stadium geschlossen inaktiviert im Kontext des Aktionspotenzials noch?
absolute Refraktärphase
Wozu führt die Dauer der absoluten Refraktärphase?
In dieser Zeit kann eine Zelle nur begrenzt Aktionspotenziale auslösen.
Welche Stoffe können wir künstlich einem Natriumkanal zufügen und welche Konsequenzen hat das?
Woher entspringt normalerweise ein Aktionspotenzial auf Zellebene und was beeinflusst seine Leitgeschwindigkeit?
Normalerweise entsteht das AP im Soma.
Dickere Axone leiten schneller als dünnere.
Außerdem leiten myelinisierte Nervenfasern wesentlich schneller als unmyelinisierte
Welchen Vorteil bieten bei myelinisierten Axonen die Ranvierschen Schnürringe und wie wirkt sich das auf die Übertragung des AP aus?
Durch die Markscheide (Myelinschicht / Zellmembran der umgebenden Gliazelle) erhöht sich mit jeder Myelinschicht der Wiederstand der Glia-Membran. Das hat zur Folge dass dort so gut wie kein Strom fließt und das Aktionspotenzial ungestört von Schnürring zu Schnürring springen kann.
Wie nennt man es, wenn durch die Myelinscheiden eines Axons das Aktionspotenzial wesentlich schneller geleitet wird, als ohne?
Saltatorische Erregungsleitung
Die Myelinscheiden bewirken, dass die Depolarisierung sprungweise stattfinden kann. Jeweils über die Länge einer Myelin-Gliazelle. Dadurch muss die Reizweiterleitung nicht kontinuierlich stattfinden, sondern eben sprunghaft – saltatorisch.
Wie nennt man es, wenn ein unmyelinisiertes Axon über die ganze Länge hinweg die Depolarisierung als Kettenreaktion ablaufen lässt?
Kontinuierliche Reizweiterleitung
<strong>Im Vergleich zur Saltatorischen Erregungsleitung</strong> eines myelinisierten Axons ist die kontinuierliche Reizweiterleitung wesentlich langsamer (1m/s statt bis zu 100m/s)
