H4 Flashcards
Intermezzo
Elektriciteit
elektron
= barnsteen (gefossiliseerde hars)
Wrijven van wol tegen barnsteen: elektrische lading (statisch)
Elektriciteit
natuurlijk fenomeen
Sommige vissen kunnen elektriciteit genereren (e.g. sidderaal)
Bliksem (ontlading van een potentiaalverschil in de atmosfeer)
Menselijke (en dierlijke) zenuwstelsel gebruikt elektrische signalen om te communiceren
Elektrische lading
Elektriciteit wordt gedefinieerd als een stroom van elektrische lading
positief (+) of negatief (-).
Het belangrijkste concept van elektrische lading is dat er twee ‘smaken’ zijn:
materie
bestaat uit moleculen -> water (H2O)
moleculen
bestaan uit elementen -> waterstof (H), zuurstof (O)
atoom
het kleinst mogelijke deeltje van een element dat nog steeds de
eigenschappen heeft van dat element
Atomen bestaan uit
Protonen (+) en neutronen (0) -> in de kern (nucleus) van het atoom
Elektronen (-) buiten de kern (in orbitaal/elektronen schil)
Ionen zijn atomen met:
een overschot aan elektronen (anionen, negatieve ionen e.g. Cl-)
of een tekort aan elektronen (kationen, positief geladen ionen e.g. Na+)
Door wrijving “springen” de negatief geladen elektronen van de wol
barnsteen krijgt een overschot aan elektronen -> wordt meer negatief geladen -> wol krijgt een tekort aan elektronen -> wordt meer positief geladen
Er is nu een verschil in lading tussen de wol en barnsteen
Dit noemen we een potentiaalverschil of spanning
Eenheid van spanning: Volt
Meten met: Voltmeter
Stroom
een elektrische lading die beweegt -> eenheid = Ampère (A)
Wisselstroom
huishoudelijke apparaten met motoren (e.g. stofzuiger)
Richting van de stroom veranderd (stopcontact: 50/60 Hz)
Voordeel: efficiënter transport en makkelijker om voltage om te vormen (met transformatoren)
Nadeel: menselijk lichaam is gevoeliger voor wisselstroom (50/60 Hz interfereert met hartslag)
Gelijkstroom (DC) -> zenuwstelsel, batterijen
Positieve en negatieve polen zijn altijd positief en negatief
Elektriciteit meten in het zenuwstelsel
Gereedschap
of stroom door het lichaam heen laten gaan
Na+
natrium ion
K+
kalium ion
Cl-
chloride ion
Ca2+
calcium ion
Hoe veroorzaken stromende ionen potentiaalverschillen?
Diffusie
-> passief proces waarbij ionen van hoge naar lage concentratie stromen
-> Concentratie gradiënt verschil in concentratie ionen tussen intra- en extracellulaire vloeistof
-> Voltage gradiënt (‘spanningsgradiënt’) verschil in elektrische lading tussen intra- en extracellulaire vloeistof
Water
H2O -> waterstof H+ (positief) + hydroxide OH- (negatief)
Zout
Na+ Cl- (natrium chloride)
Diffusie (passief proces)
Na+ bindt met negatieve polen (O) Cl- bindt met positieve polen (H)
Hoe wordt de rustpotentiaal in stand gehouden?
Kanalen maken K+ influx en efflux mogelijk (passief transport) om intracellulaire A- te balanceren
Poorten voorkomen influx van Na+
Natrium/Kalium pomp pompt Na+ uit de cel en K+ in de cel (verhouding 3:2), kost energie! (ATP)
Stimuleren van een neuron – Graduele potentialen
Twee opties
negatieve lading (spanning) toedienen:
hyperpolarisatie K+ efflux of Cl- influx
potentiaalverschil wordt groter
e.g. van –70 mV naar –73 mV
positieve lading (spanning) toedienen
depolarisatie -> Na+ influx
potentiaalverschil wordt kleiner
e.g. van –70 mV naar –65 mV
actiepotentiaal
Een kortdurende (1 ms) grote alles-of-niets potentiaal die de polariteit van het celmembraan tijdelijk omkeert
Lontgeleiding
potentiaalverschil op bepaalde plaats op membraan activeert nabijgelegen
spanningsafhankelijke kanalen
soort domino effect of ‘Mexican wave’
Spronggeleiding (saltatoire geleiding)
Axonen zijn vaak omgeven door een myelineschede = isolerende laag
(Schwann celllen of oligodendrogliacellen, zie ook Hoofdstuk 3)
In deze isolatielaag zitten kleine onderbrekingen of ‘gaps’ knopen van Ranvier
De actiepotentiaal ‘springt’ als het ware van knoop naar knoop
