1-20 Flashcards
- Was versteht man unter der Neuronendoktrin?
Gehirn besteht aus Neuronen, diskreten Einheiten/ Zellen und nicht aus einem Monocytium (nicht aus einem zusammenhängenden Nervennetz)
- Benennen Sie die Bestandteile des Zytoskeletts und ihre jeweilige Funktion in einer Nervenzelle!
Microtubuli: - röhrenförmiges Filament - aus Tubulin (Protein aus 2 Unterienheiten) - Stützfunktion und Vesikeltransport Microfilament: (doppelsträngiges Filament) - aus Actin-Monomeren globaleres Protein - Beweglichkeit Neurofilamente (intermediäres Filament) - aus heterogenen Proteinen (5 Typen) - Stützfunktion
- Erläutern Sie in Stichworten die Typen und Funktionen von Gliazellen!
Astrolglia - im ZNS, Blut-Hirn-Schranke, Homeostase (Stoffaustausch, pH, Ionenhaushalt)
Mikroglia - Phagocyten
Oligodendrocyten - Myelinscheiden mehrerer Axone im ZNS
Schwann’sche Zellen - Myelinscheiden einzelner peripherer Axone
- Axonaler Vesikeltransport: Welche Unterschiede gibt es zwischen anterogradem und retrogradem Transport?
Anterograd: vom Soma zur Synapse
- Kinesin, konzentriert
- schnell: > 200 mm/d: Transmitter, Neuropeptide, Wachstumsfaktoren
- langsam: < 10 mm/d: Zytoskelett- und Membranbausteine (Tubulin, Proteine für Neurofilamente, Akten, Enzyme etc.)
Retrograd: von der Synapse zum Soma
- Dünen
- schnell: rund 200 mm/d: Abbauprodukte
- Welche der folgenden Aussagen treffen für den anterograden Vesikeltransport in einer Nervenzelle zu?
- Kinesin bildet den molekularen Motor
- Die Transportgeschwindigkeit kann 200 mm/d mehr betragen
- Mikrofilamente bilden die Leitschienen für den Transport
- Es werden nur Transmitter und Neuropeptide transportiert
- Die Vesikel werden von der Synapse zum Soma transportiert
- Welche Aufgabe hat die Blut-Hirn-Schranke und durch welche Barrieren wird sie gebildet?
- Für die Neuronen ist die Homeostase besonders wichtig zur Aufrechterhaltung des Ruhepotentials
- im Blut sind allerdings pH und andere Inhaltsstoffe relativ variable
- Barrieren –> Endothelzellen der Kapillare (Tight junctions)
- -> Perizyte
- -> Intrazellulärraum
- -> Astrozyte
- -> Neuronenmebran
- Funktionen von Gliazellen
- Stützfunktion
- Beseitigung von Zellen, Reparatur und Regeneration von beschädigten Neuronen
- elektrische Isolierung von Axonen (Myelinisierung)
- Homöostase (pH-Wert, Ionenkonzentration, Transmitteraufnahme, Stoffaustausch)
- Entwicklung (Landmarken für auswachsende Neurone)
- Welche Faktoren sind für das Zustandekommen des Ruhepotentials einer Nervenzelle verantwortlich?
Semipermeabilität der Membran:
- kein passives Passieren der Membran durch ionische/ polare Stoffe
- K+-Kanäle immer offen, Na+ Kanäle geschlossen
Unterschiedliche Ionenkonzentration
(negativ, weil sich innen mehr negative Ionen als außen befinden)
- Erläutern Sie die Funktion und Eigenschaften der Na+/ K+ Pumpe!
- aktiver Transport
- 3 Na+ nach außen, 2 K+ nach innen
- erhält Ruhepotential aufrecht
- ATP-Verbrauch (da gegen Konzentrationsgradient und bei Na+ auch gegen elektrischen Gradient)
- Die Nernst’sche Gleichung gibt nicht das Ruhepotential einer Nervenzelle an!
die Nernstsche Gleichung beschreibt nur das Gleichgewichtspotential für einen Ionentyp
Da die Zellmembran nur für K+‐Ionen leicht permeabel ist, bestimmt also das Gleichgewichtspotential für Kalium ganz wesentlich das Membranpotential des Neurons
Ruhepotential: Addition der Potentiale der Einzelnen Ionen, Multipliziert mit der Permeabilität
- Welche Potentiale werden durch die Nernst’sche Gleichung beschrieben? Geben Sie ein Beispiel und erläutern Sie ein Aktionspotential mit Hilfe dieser Potentiale!
Ruhepotential ist abhängig von K+-Ionen –> Leitfähigkeit der Zellmembran für K+ extrem hoch, für Na+ hingegen nahe Null
Aktionspotential: plötzlicher Einstrom von Na+-Ionen und Ausströmt K+-Ionen –> positives Potential
- Welche Unterschiede bestehen zwischen Ionenkanälen und Ionenpumpen
Kanal:
- passiv, entlang elektrochemischen Gradienten
- wässrige Pore, Verdünnung der Membran
Pumpen:
- Energieverbrauch (ATP)
- entgegen des elektrischen, bzw. chemischen Gradienten
- Wie entsteht die Selektivität von Ionenkanälen für An- oder Kationen?
Porengröße
AS-Reste, die Abgabe der Hydrathülle (Desolvation) erleichtern
Richtung der Wassermoleküle –> Ladung der AS-Reste
- Welche Größen müssen bekannt sein, um das Ruhepotential einer typischen Nervenzelle in guter Näherung zu berechnen?
- Permeabilität
- Konzentration intra- und extrazellulär der Ionen
- wichtig: Na+, K+, AS-Anionen, Cl-
- Die Zeitkonstante einer Nervenzelle wirkt sich auf die ‚zeitlichen Summation’ im Dendriten dieser Nervenzelle aus. Erläutern Sie diesen Zusammenhang an 2 Neuronen mit gleichem präsynaptischem Eingang aber unterschiedlich großen Zeitkonstanten
- je größer die Zeitkonstante, desto länger dauert AP
- T= lang → zeitliche Summation findet statt, neue APs vergrößern PSP
- T=kurz → einzelne, getrennte PSPs
- Was versteht man unter Zeit- und Längskonstante ?
- T bescheribt zeitliche Änderung eines AP (t(63%))
* Längskonstante: Abfall des Aps in Abh. Von Entfernung
- Von welchen Größen hängt die Längskonstante ab ?
- Durchmesser
- Isolation (anzahl der Ionenkanäle)
- → Myelinisierung
- (Quer- und längswiderstand)
- Was versteht man unter zeitlicher und räumlicher Summation in einer Nervenzelle? Von welchen Größen hängen diese beiden Formen der Summation jeweils ab und in welchem Bereich einer Nervenzelle sind sie von besonderer Bedeutung ?
- Postsynaptisch/ Dendriten bis Zellkörper (findet ein AP statt? Alles-oder-nichts, PSP graduiert)
- zeitliche Summation: AP treffen nacheinander ein, Zelle ist noch nicht Repolarisiert → PSP steigt
- räumliche Summation: Dendritenbaum: PSP aus meheren Dendriten Summieren sich auf dem Weg zum Axnhügel → AP-Entstehung wird wahrscheinlicher
- Erläutern Sie den Verlauf eines Aktionspotenzials mit Hilfe der Gleichgewichtspotenziale für Na+ und K+!
• Depolarisation über Schwellenwert hinaus → Öffnung der psannungsabh. Na+-Kanäle
• Na+-Einstrom → schnelle Depolarisation
• Overschoot
• → Umschlagen des Potenzials durch Öffnen der spannungsabh. K+-Kanäle → K+-
Ausstrom
• → Hyperpolarisation
• durch Na+/K+-ATPase langsame Repolarisierung
- Welche Möglichkeiten gibt es, um in Neuronen die Fortleitungsgeschwindigkeit von Aktionspotenzialen zu erhöhen ?
- Myelinisierung, saltator. Erregungsleitung an Ranvier’schen Schnürringen
- Riesenaxone: Längskonstante λ↑ durch Erweiterung des Axons (Durchmesser)
