03 Synaptische Erregung und Hemmung Flashcards
Welche Arten von Übertragung zwischen Synapsen gibt es?
- Elektrische Übertragung
- Chemische Übertragung
Bei der Freisetzung von Neurotransmittern zwischen Neuronen, von wo wird wohin geschickt?
Durch das Präsynaptische Neuron erfolgt die Freisetzung von Neurotransmittern in den Synaptischen Spalt, von wo sie durch die Membran des Postsynaptischen Neurons aufgenommen werden kann.
Auf welche Arten kann ein Neuron auf das nächste betreffend das Aktionspotenzial wirken?
- Hemmende Wirkung
- Erregende Wirkung
Pro Neuron, wie viele Synapsen (Axon-Endigungen) knüpfen häufig an ein Soma an?
z.B. bei einem Motoneuron ca. 6000 Synapsen
Wie werden Mikrotubuli im Kontext der neuronalen Übertragung noch genannt?
Neurotubuli
Wie kann man den Weg der Neurotransmitter aus dem Axon zur nächsten Zelle kurz umreißen?
Die Neurotransmitter werden in Vesikeln entlang der Neurotubuli zum synaptischen Endknopf transportiert, wo sie durch die Membran der präsynaptischen Zelle in den synaptischen Spalt ausgeschüttet werden. Die postsynaptische Zelle nimmt sie dann entweder
- durch die passenden Rezeptoren auf
- oder nicht, dann werden sie von der präsynaptischen Zelle wieder aufgenommen (Resorption)
Wann heißt eine Synapse “erregende Synapse”?
Wenn sie in der postsynaptischen Zelle eine Depolarisation auslöst.
Was ist zuträglich zur Entstehung eines Aktionspotenzials von Seiten der präsynaptischen Zelle?
Ein Aktionspotenzial wird umso wahrscheinlicher, je mehr die präsynaptischen Neurone Aktionspotenziale “schicken”.
- mehrfache Aktionspotenziale von einem einzelnen Neuron
- einzelne Aktionspotenziale von mehreren Neuronen
Wie nennt man das Potenzial, das in der postsynaptischen Zelle entstehen kann, um daraufhin wiederum ein Aktionspotenzial auszulösen?
EPSP
Erregendes Post-Synaptisches Potenzial
Welcher ist der Fachbegriff für “erregend” ?
Exzitatorisch
<strong>(hemmend: inhibitorisch)</strong>
Bei exzitatorischen Synapsen, was passiert bei mehreren gleichzeitigen Potenzialen?
Die EPSP addieren sich und machen ein Aktionspotenzial wahrscheinlicher
Wo kann präsynaptische Hemmung ausschließlich stattfinden?
an axoaxonischen Synapsen, die Transmitterfreisetzung an präsynaptischer Endigung reduziert/verhindert
Wo kann postsynaptische Hemmung stattfinden?
an axosomatischen und axodendritischen Synapsen, die die Erregbarkeit der subsynaptischen Soma- und Dendritenmembran herabgesetzt
Wie läuft präsynaptische Hemmung ab?
- Verringerte Transmitterfreisetzung und kleinere Veränderung des (postsynaptischen) Membranpotentials
- Funktion z.B. Abschwächung der Erregung durch sensorische Afferenzen — Unterdrückung un-erwünschter Information/ Kontrastverschärfung
Was unterscheidet elektrische Synapsen von den stärker verbreiteten chemischen Synapsen?
- Synaptischer Spalt viel kleiner (Nur 2 statt 20nm)
- Gegenüberliegende Konnexone überbrücken den Spalt
- Zellflüssigkeit benachbarter Zellen ist verbunden
- Nexus schließt sich bei Verletzungen
Wie nennt man eine elektrische Synapse noch?
Nexus / Gap Junction
Wodurch wird der Spalt einer Gap Junction überbrückt?
<strong>Gap Junction/Nexus = synaptischer Spalt einer elektrischen Zelle</strong>
Durch sog. Konnexone, die als Ionenpumpen fungieren
Wie ist eine elekrische Synapse aufgebaut?
Wie nennt man den Teil der postsynaptischen Membran, der der präsynaptischen Membran genau gegenüberliegt (und Neurotransmitter aufnehmen kann?)
Subsynaptische Membran
Wie kann das Ende des Axons (präsynaptische Endigung) noch genannt werden?
Axonterminal
Manche Vesikel sind sehr groß (100nm). Wie werden diese genannt?
Sekretorische Vesikel
Dense-Core Vesikel
Weshalb werden sekretorische Vesikel auch Dense-Core-Vesikel genannt?
Die im Vesikel enthaltenen Proteine sind löslich und erscheinen im EM (electron microscopy) dunkel
Durch die Aktivierung einer erregenden Synapse wird in der nachgeschalteten Zelle eine Depolarisation ausgelöst. Diese Depolarisation führt dazu, dass das Ruhepozential für ein Aktionspozential sensitiver wird. Wegen dieser Wirkung wird diese Depolarisation…
Erregendes Postsynaptisches Potenzial (EPSP)
Die sieben Schritte für ein EPSP
- AP läuft an der präsynaptischen Endigung ein.
- Ca2+-Ionen strömen in die präsynaptische Endigung. Die Depolarisation des einlaufenden APs bewirkt das Öffnen von Calcium-Kanälen und somit den Einstrom derer.
- Präsynaptische Glutamat-Freisetzung. Durch die Calcium-Ionen wird die Freisetzung von Glutamat aus den synaptischen Vesikeln ermöglicht.
- Glutamat diffundiert zu und reagiert mit den subsynaptischen Glutamatrezeptoren. Durch die Verbindung mit den Glutamatrezeptoren öffnen sich die Membrankanäle, die für Natrium, Kalium und Calcium durchlässig sind.
- Öffnen der Ionenkanäle lässt synaptischen Strom fließen.
- Dieser synaptische Strom bewirkt das EPSP. Nach Ende des Stroms kehrt das Membranpotenzial auf seine Ruhewerte zurück.
- Beendigung der Transmitterwirkung durch Wegdiffundieren und Wiederaufnahme des Glutamats.
Synonym für aktive Hemmung
Inhibition
Welche beiden Typen von aktiver Hemmung unterscheiden wir?
Präsynaptische Hemmung
Postsynaptische Hemmung
Was passiert zugleich, wenn Motoneurone erregt sind?
Die entsprechenden Antagonisten müssen gehemmt werden
Wie nennt man den Vorgang, bei dem eine Zelle durch Polarisation negativer und dadurch ein Aktionspotenzial unwahrscheinlich wird?
IPSP
Inhibierendes Postsynaptisches Potenzial
Wie heißt die Polarisation einer Zelle, wenn die Spannung sogar unter das Ruhepotenzial fällt?
Hyperpolarisation
Wenn eine agonistische Zelle durch Depolarisierung ein Aktionspotenzial auslöst, wie verhält sich eine dazu antagonistische Zelle?
Gleichzeitig mit dem EPSP wirkt in der antagonistischen Zelle das IPSP, wodurch hemmende Transmitter die Calcium-Kanäle. Hierdurch strömen Cl--Ionen in die Zelle und führen zu Hyperpolarisation
Durch die Aktivierung der ersten synaptischen Endigung wird im dritten Neuron ein EPSP hervorgerufen. Wird jedoch das zweite Axon vor dem ersten aktiviert, so verringert sich die Amplitude des EPSP (von 10 auf 5 mV), ohne das je ein IPSP an dem dritten Neuron aufgetreten ist. Hierbei handelt es sich um den Mechanismus der präsynaptischen Hemmung
In welchen Regionen kommen elektrische Synapsen vor?
z.B. im Gehirn, in der glatten Herzmuskulatur
Besonders häufig in Embryonalstadium um Wachstum und Reife zu koordinieren;
Überall dort, wo hohe Synchronisation erforderlich ist.
Synapsen werden nach der Substanz benannt, die sie postsynaptisch freisetzen. Wie heißen entsprechende Synapsen für Glutamat und Acetylcholin?
- glutamaterg
- cholinerg
Welche Kriterien muss ein Stoff erfüllen, um als Transmitter zu gelten?
- Molekül muss im präsynaptischen Neuron synthetisiert und gespeichert werden
- Muss nach Stimulation präsynaptisch freigesetzt werden
- Muss eine Reaktion in der postsynaptischen Zelle hervorrufen (im Experiment)
Wie ist Agonist definiert
Substanz, die an postsynaptischen Rezeptor bindet und gleiche Wirkung wie körpereigener Transmitter hat
Wie ist Antagonist definiert?
Hemmung der Rezeptorfunktion durch Bindung
z.B. Hemmung einer erregenden Synapse
⇒ Reduktion der Änderung des Membranpotentials in Richtung Aktionspotential
Welche chemische Eigenschaft verbindet Stoffe wie Adrenalin, Noradrenalin und Dopamin?
ein Katecholaminring
Welche chemische Gruppe bilden Serotonin, Adrenalin, Noradrenalin und Dopamin?
Alle vier sind Monoamine
Wie werden Amine gebildet?
Amine werden durch Decarboxylierung von Aminosäuren gebildet
Was sind biogene Amine?
Monoamine, die aus körpereigenen Aminosäuren gebildet werden
Wodurch wird die Wirkung von biogenen Monoaminen beendet?
Entweder durch die Wiederaufnahme in die präsynaptische Zelle
oder durch Aufspaltung durch Monoaminooxidasen
Dieser Rezeptor besteht aus fünf Einheiten, wie lautet der zusammenfassende Begriff für eine solche Struktur?
eine Pentamere Struktur
“Man nimmt an, dass die meisten Kanäle die pentamere Struktur aufweisen”
Was bedeutet das?
Wir gehen davon aus, dass die meisten Ionenkanäle aus fünf Untereinheiten bestehen.
Die Untereinheiten eines solchen Ionenkanals bestehen jeweils aus einer…
Polypeptidkette
Wie nennt man Glutamat noch?
Glutaminsäure
Wofür steht GABA und wie wirkt es im Körper?
Gamma-Amino-Buttersäure
sehr verbreitet; wirkt hemmend
Welcher ist ein gängiger Neurotransmitter, der häufig für Postsynaptische Hemmung im Rückenmark und Hirnstamm sorgt?
Glyzin
Was konnte Otto Loewi zeigen bezüglich Acetylcholin und warum sollte diese Entdeckung eigentlich eher untypisch sein?
Im Vagusnerv wirkte Acetylcholin hemmend. Faktischer Natur sind alle anderen cholinerg-wirkenden Substanzen erregend.
Wie heißt das Enzym, durch das Acetylcholin zersetzt wird?
Cholinesterase
Neben GABA, welcher Neurotransmitter gilt als zweitwichtigster hemmender Wirkstoff?
Glyzin
Was unterscheidet einen AMPA Rezeptor von einem NMDA-Rezeptor und was haben sie gemeinsam?
Beide sind glutamaterge Rezeptorkanäle.
Der AMPA-Rezeptor kann alleine durch Glutamat geöffnet werden, während der NMDA eine Kombination verschiedener Wirkstoffe braucht, um aktiviert zu werden.
Glyzin als Kotransmitter und Depolarisierung des Membranpotentials auf weniger negativ als -30 mV, da sich dann das Mg++ vom Rezeptor löst (d.h., zusätzlich die gleichzeitige erregende Wirkung anderer Synapsen nötig)
Welche sind zwei cholinerge Wirkstoffe, die unterschiedlich auf die Skelettmuskulatur wirken?
(Aus pharmakologischer Forschung)
- Nikotin
- Muskarin
Was kann man aus der Erkenntnis schließen, dass Muskarin und Nikotin an unterschiedlichen Stellen wirken, obwohl sie beide cholinerg sind?
Es gibt unterschiedliche Actelycholin-Rezeptoren (weil sie entweder auf Nikotin oder auf Muskarin als Agonisten reagieren)
Allgemeiner: Die bekannten Neurotransmitter können verschiedene Rezeptor-Subtypen aktivieren
Wie kann man die jeweils vier “Stäbchen” nennen, da sie das Äußere mit dem Inneren der Zelle verbinden?
Transmembran-Regionen
Aus wie vielen Teilen besteht ein Ionenkanal normalerweise?
Fünf Elemente (α1, α2, β, ∂, γ)
aus jeweils vier Transmembran-Regionen (M1, M2, M3, M4)
Was sind Peptide?
Kurze Ketten von Aminosäuren
<strong>(Kürzer als Proteine)</strong>
Zu welcher Gruppe gehört Serotonin?
Monoamide
Wie und wo wirkt Serotonin?
Postsynaptische Wirkung durch Wiederaufnahme in präsynaptische Endigung oder Abbau durch Monoaminoxidasen
Proteinmolekül in Membran bei dem die Anlagerung des Transmitters eine Öffnung von Ionenkanälen bewirkt
Rezeptor
Eine an einem Rezeptor bindende Substanz
Ligand
Ligand
Eine an einem Rezeptor bindende Substanz
Ligandengesteurter Ionenkanal
Ionotroper Rezeptor
Öffnung des Ionenkanals als Ergebnis einer intrazellulären Signalkette, die durch Bindung des Transmitters and den Rezeptor ausgelöst wird
Metabotroper Rezeptor
Auch G-Protein-gekoppelter Rezeptor genannt
G-Protein von Guanidindiphosphat-bindendes Protein bzw. GDP-bindendes Protein
Welche Eigenschaft bringen Metabotrope Rezeptoren mit sich
Höhere Latenz (mind. 30 ms) des Wirkungseintritts (als bei ionotropen Rezeptoren), aber langanhaltendere Wirkung
Was führt zum Zerfall des Guanidindiphosphat-bindenden Proteins in zwei Teile?
Extrazelluläres Andocken des Liganden
Wie viele metabotrope Rezeptoren gibt es etwa beim Menschen?
Bis zu 1000 verschiedene metabotrope Rezeptoren beim Menschen;
die meisten nicht durch Neurotransmitter aktiviert sondern durch Hormone und andere Stoffe
Was sind Second-Messenger-Kaskaden?
Ein an einen Rezeptor gebundenes Neurotransmittermolekül kann 10-20 G-Proteine aktivieren
Wo findet Desensitierung statt?
postsynaptisch
Was passiert bei Desensitierung?
Trotz Vorhandensein des Transmitters / Agonisten…
- keine Öffnung der Ionenkanäle mehr bei ionotropen Rezeptoren
- Keine G-Protein-Aktivierung mehr bei metabotropen Rezeptoren
Wie nennt man jene Substanzen, die häufig neben Neurotransmittern noch ausgeschüttet werden?
Kotransmitter
Was sind Kotransmitter häufig?
Peptide
(Amino-Ketten, die aber kürzer sind als Eiweiße)
Als was können Kotransmitter oft wirken?
Als Hormone
Wie nennt man einen Transmitter, der schnelle synaptische Übertragung übernimmt?
Niedermolekularer Transmitter
Welche Substanz leistet synaptische Modulation (Veränderung der Erregbarkeit)?
Kotransmitter
Welche sind Beispiele für Kotransmitter, die keine Peptide sind?
- ATP
- ATP-Abbauprodukt Adenosin
Wie wirkt Adenosin?
ATP-Abbauprodukt Adenosin wirkt überwiegend hemmend auf die präsynaptische Freisetzung erregender kleinmolekularer Transmitter
Wodurch wird im Alltag häufig die Wirkung von Adenosin gehemmt?
Coffein und Theophyllin
