21-40 Flashcards
- Was versteht man unter der Refraktärzeit eines Aktionspotenzials, wodurch wird sie bestimmt und welche Konsequenzen hat sie ?
• Die Refraktärzeit ist die Zeit, die mindestens zwischen 2 AP vergehen muss
• sie beinhaltet: Repolarisation
• inaktivierung Na+-Kanäle, Reaktivierung
• Der spannungsabhängige Na+ -Kanal geht nach der Öffnung kurzzeitig (ca. 0,5 ms) in einen
inaktivierbaren und geschlossenen Zustand über (absolute Refraktärzeit), währenddessen keine Aktionspotentiale ausgelöst werden können. Die Refraktärzeit bestimmt die maximale Frequenz von Aktionspotentialen (ca. 500 - 1000 Hz).
• Während der relativen Refraktärzeit können zwar Aktionspotentiale ausgelöst werden, aber die Schwelle ist erhöht.
• 2. Die Refraktärphase bestimmt auch die Fortleitungsrichtung von Aktionspotentialen, da in dem refraktärem Membranabschnitt keine Aktionspotentiale ausgelöst werden können
- Wie unterschiedet sich die Kinetik des spannungsabhängigen Na+-Kanals von der eines spannungsabhängigen K+-Kanals?
• Na+: zu, auf, inaktiv ◦ Spannungssensoren pos. gel. ◦ Öffnet bei Depolarisationsschwelle + 20 mV ◦ TTX Blockade ◦ 1 Peptidkette • K+ ◦ TEA(Tetraethylammoniumion) ◦ 4 Peptidketten ◦ ähnlich gebaut ◦ Öffnet bei vollst. Depolarisation
- Welche der folgenden Aussagen treffen für das typische Aktionspotenzial einer Nervenzelle zu ?
◦ TTX (Tetrodoxin) blockiert den spannungsabhängigen Na+-Kanal
• Die Spitze des Aktionspotenzials liegt nahe an dem Gleichgewichtpotenzial für K+
• Je größer die Längskonstante einer Nervenzelle, desto größer die
Ausbreitungsgeschwindigkeit eines Aktionspotenzials
• Die Geschwindigkeit der Repolarisation hängt von der Na+/K+-Pumpe ab
• Die Nernst’sche Gleichung beschreibt das Ruhepotenzial vor dem Aktionspotenzial
- Nennen Sie die wesentlichen Unterschiede zwischen einer elektrischen und einer chemischen Synapse
Synaptischer Spalt: 2-4 nm (elektrisch), 10-20 nm (chemisch)
Cytoplasmatischer Kontakt: Ja (elektrisch), nein (chemisch)
Elektrischer Widerstand: gering (e), sehr hoch (c)
Verzögerung: 0,1 ms (e), > 0,5 ms (c)
Gleichrichtend: möglich (e), immer (c)
Erregungsübertragung: Ionenstrom (e), Transmitter + Rezeptor (c)
Ultrastruktur: ‘gap junctions’ (e), prä: Vesikel; post: Rezeptoren (c)
Verstärkung: hoch (e), variabel (c)
Wirkung: erregend (e), erregend oder hemmend (c)
- Signalübertragung einer chemischen Synapse
In drei Bereiche eingeteilt: präsynaptische Ereignisse, Neurotransmitter und postsynaptische Ereignisse.
Ionenströme (AP: Na+ und K+) müssen präsynaptische Endigung erreichen –> starke Polarisation –> Öffnung Ca2+-Kanäle + Einstrom von Ca2+ in präsynaptische Endigung
–> Ca2+-Einstrom fungiert als intrazelluläres Signal –> Vesikel mit Transmitter gefüllt verschmelzen mit Membran
–> Transmitter in synaptischen Spalt entlassen und diffundiert zur postsynoptischen Membran
–> dort bindet an Rezeptoren, die sich öffnen und Ionenstrom ermöglichen in der postsynaptsichen Zelle
- Signalübertragung der elektrischen Synapse
‘gap junctions’
- -> Übertragung der Erregung erfolgt an zwei eng aneinanderliegenden Membranen über spezielle Ionenkanäle –> Konnexione
- -> direkter Austausch von Ionen von einer Synapse zur nächsten
- Konnexone i.d.R. offen
- durchlässig für Ionen, AS, Zucker Nucleotide und kleine Peptide
- viel schnellere Übertragung
- Wie wurde erstmals nachgewiesen, dass Transmitter an der chemischen Synapse in Quanten bzw. Vesikeln freigesetzt wird ?
- Reduktion Ca2+
- motor. Endplatte
- Katz, del Castillo, Miledi 1955
- Transmittelausschüttung ganzzahliges Vielfaches eines Quantums= Vesikel-Recycling
- Welche Formen des Vesikel-Recycling kennen Sie ?
- Bulk endocytosis
- classical
- kiss-and-run
- Was ist der Unterschied zwischen primären Neurotransmittern und Neuropeptiden ?
• Neurotransmitter
◦ clear Vesicles 45 nm
◦ schnell, bewirkt PSP, viele
◦ wirkt nur auf Synaptisch verbundenes Neuron
• Neuropeptide
◦ dense core vesicles 70 nm
◦ langsam, langfristig, tw. Als Hormone wirksam
◦ andere Rezeptoren
◦ Neuropeptide wirken häufig als Modulatoren der synaptischen Übertragungseffizienz
◦ Neuropeptide werden nur im Soma synthetisiert undmüssen zur Synapse transportiert
werden
- Nennen Sie 3 Kriterien, die erfüllt sein müssen, um den Nachweis zu führen, dass Moleküle in der präsynaptischen Endigung als Transmitter wirken.
- Synthese in präsyn. Neuron(Konzentration)
- gleiche Wirkung bei Applikation in Synaptischen Spalt
- spezifische Toxine
- Nachweis Rezeptor
- Eliminierung aus synapt. Spalt
- Nennen Sie die 4 Eigenschaften von Neuropeptiden
• 5-30 AS lange Peptidketten
• wirken auch als Hormone
• gepackt in dense core Vesikeln
• wirken langfristig
• Modulatoren der synaptischen Übertragungseffizienz
• Neuropeptide werden nur im Soma synthetisiert undmüssen zur Synapse transportiert
werden
- Durch welche Prozesse werden Neurotransmitter nach der Ausschüttung über die präsynaptische Endigung wieder aus dem synaptischen Spalt entfernt ?
- Aufnahme in Gliazellen
- Endozytose
- Zersetzung(ACh-Esterase) in syn. Spalt
- Diffusion
- Erläutern Sie kurz die Begriffe EPSP und IPSP
- exitatorisches + inhibitorisches Postsyn. Potential
* begüstigt/erschwert bildung eines AP in postsyn. Zelle
- Erläutern Sie kurz die Funktion von ionotropen und metabotropen Rezeptoren in der postsynaptischen Membran
• ionotrop: rezptor ist ionenkanal, Ligand bindet → Konformationsänderung → Kanal öffnet
• metabotrop: rezeptor aktiviert g-protein → aktiviert esterase → katalysiert bildung von
second-messenger → öffnet/schließt Kanal (Enzymkaskade) ◦ verstärkungsfaktor
- Nennen Sie (1) jeweils ein Beispiel für einen ionotropen und einen metabotropen Rezeptor. (2) Wo in einer Nervenzelle sind diese Rezeptortypen vor allem zu finden, (3) welche Prozesse werden durch diese gesteuert und welche Unterschiede bestehen zwischen diesen beiden Rezeptortypen ?
- Iono: GABA-A, nikotinischer Ach-Rezeptor, Metabo: GABA-B, mACh-Rezeptor, Neuropeptid-R
- in der postsynaptischen Membran(Dendriten/dendritische Spikes)
- Prozesse- Bildung PSP
- Welcher Unterschied besteht zwischen ionotropen und metabotropen Rezeptoren ? Können beide Rezeptortypen in einer Nervenzelle zusammen vorkommen ?
- Verstärkungsfaktor
* wenn, dann: 1 ionotroper und ein metaboroper für Neuropeptid
- Wodurch wird bestimmt, ob eine chemische Synapse exzitatorisch oder inhibitorisch wirkt ?
• Art des Rezeptors an der PS Membran
- Welche Grundformen synaptischer Plastizität kennen Sie ? Bei welchen Prozessen ist synaptische Plastizität wichtig ?
- Hebb’sches Postulat – klassische und operante Konditionierung (warhsch.)
- Depression (LTD-Hebbs)
- Fazilitierung (zB. Durch einbauen von mehr Rezeptor bei neuropeptid)
- Posttetanische Potenzierung, LTP → spielen eine Rolle bei:
- Habituierung, dishabituierung, Sensitisierung
- Nennen Sie die grundlegenden Eigenschaften von Sinneszellen
• Rezeptoren sind immer Filter und registrieren nur einen Ausschnitt des verfügbaren Energiespektrums.
• Rezeptoren sind immer Verstärker, da die Reizenergie nur als Trigger wirkt.
• Rezeptoren sind immer Transducer, da die spezifische Reizenergie durch
Transduktionsprozesse in ein elektrochemisches Potential umgewandelt wird.
• Rezeptoren sind immer Encoder, da die Impulsfrequenz proportional zur Reizintensität ist (meistens besteht ein logarithmischer Zusammenhang)
- Beschreiben Sie an einem Beispiel die wesentlichen Schritte bei dem Transduktionsprozess in Sinneszellen
• Retina:
• Rhodopsin-Photoisomerisierung → Enzymkaskade → beendet Dunkelstrom →
Hyperpolarisation → Ende Rezeptorausschüttung an präsynaptischer Membran → weniger AP in bipolaren Ganglien
