Hoofdstuk 5 Flashcards
1
Q
diffusie membraan potentiaal kalium
A
-94 mV; kalium ionen willen naar buiten. Hierdoor ontstaat er een negatieve lading in de cel.
2
Q
diffusie potentiaal
A
verschil in potentiaal binnen en buiten met bepaalde ionen
3
Q
diffusie potentiaal van natrium
A
+61; natrium wil naar binnen dus de binnenkant krijgt een positieve lading
4
Q
Wat is de Nerst vergelijking
A
het diffusie potential over een membraan dat de net diffusie van een ion uitbalanseert
5
Q
Grotere Nerst vergelijking betekent
A
grotere neiging van de ionen om over het membraan te diffuseren
6
Q
Voor welke omstandigheden geldt de Nerst vergelijking
A
37 graden
7
Q
Nerst vergelijking
A
EMF = 61/z x log(Ci/Co)
8
Q
wat is de z in de Nerst vergelijking
A
de elektrische lading van het ion; +1 voor kalium bijv.
9
Q
als het membraan permeabel is voor meerdere ionen, dan wordt het diffusie potentiaal bepaald door
A
1) de polariteit van de elektrische lading per ion. 2) permeabiliteit van het membraan (P) voor elk ion en 3) de concentratie (C) van het ion buiten en binnen de cel
10
Q
Hoe heet de formulie voor de diffusie potential voor meerdere ionen
A
Goldman vergelijking of Goldman-Hodgkin-Katz vergelijking
11
Q
Goldman vergelijking berekent…
A
membraan potential van de BINNENKANT van het membraan
12
Q
Goldman vergelijking
A
EMF = -61 x log (CP+CP)/(CP+CP). Elke C*P geldt voor één ion-soort, waarbij C boven de breuk binnen concentratie is en onder de breuk buiten concentratie is
13
Q
welke ionen zijn het belangrijkst voor het bepalen van het membraan potentiaal
A
natrium, kalium en chloride ionen
14
Q
als de permeabiliteit van een ion 0 is, wat is dan de bijdrage aan het membraan potentiaal?
A
niks; kan niks doen
15
Q
wat zorgt voor elektronegativiteit in de cel
A
een gradient van een positief ion van binnen naar buiten
16
Q
de permeabiliteit van deze ionen verandert tijdens een actie potentiaal
A
natrium en kalium alleen
17
Q
welk celsoort heeft nooit rust in het membraan potentiaal
A
cardiale cellen
18
Q
twee lokale verdovingen en hun werking
A
procaine en tetracaine; ze blokkeren natrium kanalen waardoor actiepotentialen niet ontstaan.
19
Q
membraan stabilisatie factoren zorgen voor
A
verminderde exciteerbaarheid
20
Q
waarom zijn calcium ionen stabilizeerders?
A
Omdat calcium de permeabiliteit van het membraan voor natirum-ionen bepaald. Des te meer calcium ionen, des te lager de permeabiliteit voor natrium.
21
Q
refractie periode voor grote gemyeliniseerde zenuwen
A
1/2500s
22
Q
absolute refractie periode
A
de tijd dat het kost voor natrium kanalen en het membraan potentiaal om zich te herstellen zodat er een nieuw actiepotentiaal kan ontstaan
23
Q
een nieuw actiepotentiaal kan niet gebeuren zolang
A
het membraan nog aan het depolariseren is
24
Q
acute lokale potentialen
A
kleine veranderingen in het membraan potentiaal die niet sterk genoeg zijn om een actiepotentiaal op te wekken (acute subdrempel potentiaal)
25
hyperpolarisatie stimuleren in het lab
buiten de cel positieve current geven; groter verschil in voltage waardoor er minder excitatie is
26
depolarisatie naboosten in het lab
een elektrode geeft negatieve current buiten de cel; hierdoor wordt het verschil in voltage binnen vs buiten kleiner; gates open voor natrium
27
hoe stimuleren we zenuwen in het lab
met elektriciteit
28
wat stimuleert excitatie
vanalles; mechanische, chemische, elektrische stimulatie etc.
29
excitatie
natrium ionen naar binnen; actiepotentiaal
30
snelheid van actie potential conductie in gemyeliniseerd en niet gemyeliniseerd
0.25 m/s versus 100 m/s
31
waarom is saltatorische geleiding belangrijk?
1) door het springen van node naar node is de snelheid van de zenuwimpuls 5 tot 50x sneller en 2) dit bespaart energie voor het axon omdat alleen bij de nodes depolarisatie plaatsvindt; 100 keer minder energie kwijt.
32
saltatorische geleiding
actiepotentialen worden geleid van node naar node door saltatorische geleiding; elektrische stroming gaat via de omgeving en het axoplasma van node naar node. Actiepotentiaal springt zo dus van node naar node; Dus niet bij het axon WAAR SCHEDE ZIT
33
op welke locatie van het axon ontstaan actie potentialen
alleen bij de nodes van Ranvier
34
kunnen ionen door de myeline schede?
nee, alleen nodes van Ranvier
35
Hoe worden Schwann cellen van elkaar gescheiden
Via de nodes van Ranvier
36
sfingomyeline is een
geleider; impulsen zijn 5000x sneller dan zonder myeline
37
Wat zit er in een myeline schede
sfingomyeline
38
Hoe worden myeline schedes gemaakt
Een myeline schede is om een axon gelegd door een Schwann cel. Deze draait meerdere keren op het axon heen, zodat er meerdere lagen myeline ontstaan.
39
functie node van Ranvier
ionen kunnen dan gemakkelijk in en uit het membraan
40
grootte van de node van Ranvier
2 tot 3 mm
41
myeline is eigenlijk
het membraan van een Schwann cel
42
hoe zit een gemyeliniseerd vezel eruit
In het midden zit het axon, wat in het midden gevuld is met axoplasma. Om het axon heen zit een myeline schede, die dikker is dan de axon zelf. Elke 1 tot 3 mm is een node van Ranvier. In de myeline schede zitten hier en daar ook Schwann cel kern (het myeline is het membraan van de Schwann cel).
43
meer gemyeliniseerde zenuwen dan niet gemyeliniseerd zenuwen in een vezel?
Jep; meer geleiding
44
waarom is er rust tussen automatische actiepotentialen in het hart?
Door hyperpolarisatie; zoveel kalium eruit dat het membraan potentiaal onder zijn rustpotentiaal schiet. Dus het duurt langer voordat het in rust is en er een nieuwe actiepotentiaal kan ontstaan/
45
rust tussen automatische depolarisatie hart
1 seconde
46
stappen automatische depolarisatie hartspieren
rustpotentiaal van -60 tot -70 mV; waardoor kanalen niet volledig dicht zijn. Natrium en calcium lekken in de cel; membraan voltage stijgt in de positieve richting; hogere permeabiliteit;m meer ionen; tot er een actiepotentiaal is. DIt herhaalt zich continue.
47
wat is er essentieel voor automische membraan depolarisatie
het membraan moet permeabel zijn voor natrium (of calcium en natrium via de langzame calcium-natrium kanalen)
48
veratridine
activeert natrium kanalen; verlaagd drempel voor actiepotentiaal
49
kunnen alle celtypes herhaalde ontlading uitvoeren?
wel als de drempel voor actiepotentialen laag genoeg is
50
herhaalde ontlading gebeurt in
het bonken van het hart; peristalsis van de darmen en; neuronale controles zoals ademhaling
51
waardoor ontstaat er een plateau
hartcellen hebben naast de normale snelle kanalen ook L-type calcium kanalen; dit zijn slome calcium kanalen. Deze gaan later open en dicht, waardoor er meer depolarisatie plaatsvindt. Een andere reden is dat kalium kanalen in hartcellen langzamer open gaan.
52
hoeveel langer wordt een depolarisatie met een plateau
0.2 tot 0.3 seconden; langere contractie
53
in welke cellen komt een plateau voor
vooral in hartcellen
54
wat is een plateau
wanneer repolarisatie uitgesteld wordt; langere depolarisatie.
55
wanneer natrium concentratie in de cel van 10 mEq/L gaat naar 20, dan wordt de activiteit van de Na K pomp
verachtvoudigd
56
hoe wordt de Na K pomp gestimuleerd
wanneer er teveel natrium ionen binnen het celmembraan accumuleren
57
hoe wordt de Na K pomp gestimuleerd
wanneer er teveel natrium ionen binnen het celmembraan accumuleren
58
hitteproductie in een vezel
neemt toe naarmate er meer impulsen worden verzonden
59
hoe worden de natrium en kalium concentraties hersteld na een actiepotentiaal
via de natrium kalium pomp; kost energie
60
hoeveel zenuwimpulsen kunnen verstuurt worden voordat de ion concentraties zichtbaar uit balans komen?
100,000 tot 50miljoen in grote vezels
61
veiligheids factor zenuwen
dit betekent dat de ratio van actie potentialen tot drempel voor excitatie groter is dan 1; zo blijft een impuls in stand
62
alles of niet principe geldt voor
al het exciteerbare weefsel
63
alles of niets principe
depolarisatie van een membraan gebeurt over het gehele membraan, of het gebeurt niet. Als er ergens een plek is waar geen depolarisatie kan plaatsvinden, stopt de depolarisatie dus (want kan niet doorgegeven worden).
64
heeft een zenuwimpuls een richting?
Nee; gaat beide kanten op
65
wat is het 'bereik' van het voltage verschil dat Natrium ionen veroorzaken in de vezel
1 tot 3 mm in de vezel
66
een zenuwimpuls wordt beschreven als
de transmissie van een actiepotentiaal over een vezel
67
wat is er nodig voor een actiepotentiaal
er moet meer Na in dan K eruit; een stijging van het membraan potentiaal tussen de 15 en 30 mV.
68
wat is de threshold voor een actiepotentiaal
-55 mV
69
wat voor loop is een actiepotentiaal
positieve feedback; meer natrium en kalium kanalen open
70
% calcium tekort voor spiersamentrekkingen
50% onder de normale waarde
71
waarom zorgt een calcium tekort voor titanische spiertrekkingen?
een calciumtekort zorgt ervoor dat natriumkanalen sneller open gaan (bij een klein voltage verandering); spontane spiertrekkening. Kan dodelijk zijn. De positieve lading van calcium zorgt blijkbaar voor aanpassingen in de gevoeligheid van natriumkanalen.
72
welke celtypes zijn afhankelijk van alleen de calcium kanalen voor depolarisatie
bepaalde soorten glad spierweefsel
73
functie natrium vs calcium pomp depolarisatie
natrium pomp belangrijk voor initiatie van depolarisatie, calcium voor het voortzetten ervan
74
calcium pomp snelheid reageren
is 10 tot 20x zo sloom als natrium kanalen
75
snelle kanalen
natrium kanalen
76
langzame kanalen ...
calcium kanalen
77
wanneer gaan calcium pompen open
tijdens depolarisatie
78
concentratie calcium buiten en binnen
binnen; 10^-7 molar, buiten 10^-3 molar
79
calcium gradient buiten vs binnen cel is
10,000 fold
80
calcium hoger binnen of buiten de cel
buiten; de pomp pompt calcium van buiten naar binnen. OF in het ER.
81
Hoe ziet de calcium pomp eruit
hetzelfde als de Natrium pomp, maar dan dus can Ca
82
anionen in een vezel...
dit zijn anionen wat bijvoorbeeld eiwitten en organische fosfaat en sulfaat compounds. Deze ionen kunnen NIET naar buiten, waardoor er een negatieve lading is in de vezel als er te weinig kationen zijn.
83
welke twee andere soorten spelen ook een rol bij het membraan potentiaal?
anionen en calcium
84
ratio Na K tijdens depolarisatie maximaal
1000x meer Na dan K
85
ratio Na K geleiding in rust
0.1
86
bij depolarisatie is de conductie van natrium opeens
5000 keer vergroot
87
de conductie van kalium vergeleken met natrium tijdens de restfase
is 50 tot 100 groter dan natrium
88
kalium kanalen gaan pas dicht bij een actiepotentiaal wanener
het membraanpotentiaal negatief weer wordt
89
tetraethylammonium blokkeert
kalium kanalen aan de binnenkant
90
Tetrodotoxin blokkeert
Natrium kanalen aan de buitenkant
91
een alternatieve methode om ionen flow door een kanaal te meten is via
het blokkeren van een type kanaal.
92
hoe meten we de flow van ionen door een vezel
voltage clamp methode
93
kalium kanalen gaan open en dicht binnen
3 ms; dicht na 2 ms maar na 3ms is kalium terug op rustpotenitaal
94
natrium kanalen openen en gaan dicht binnen
2 ms
95
wie bedacht de voltage clamp methode
Hodgkin en Huxley in 1963
96
welk kanaal is sneller; natrium of kalium
natrium; het sluiten van de kalium kanalen gaat slomer. Hierdoor heb je soms een doorschieter bij de repolarisatie.
97
Openen van de natrium kanalen na depolarisatie kan niet zonder
repolarisatie, eerst moet het membraanpotentiaal terug naar -70 mV voordat de gates weer open kunnen
98
bij welk mV wordt de natrium kanaal geactiveerd
bij -55 mV
99
kalium kanaal bij +35 mV tot -70mV
gate (binnen) is open
100
kalium kanaal bij -70 mV
gate (binnen) is dicht
101
natriumkanaal bij +35mV naar -70mV
Activation gate is open, maar inactivation gate is dicht; natrium niet naar binnen
102
natriumkanaal bij -70 mV tot +35 mV
Beide gates zijn open en natrium kan naar binnen
103
natrium kanaal bij -70mV
De activeer gate (buiten de cel) is dicht en de inactiveer gate (binnen de cel) is open. Natrium kan niet naar binnen.
104
welke pompen zijn nodig bij depolarisatie en repolarisatie
depolarisatie; voltage gated natrium kanalen. Voor repolarisatie; voltage gated kalium kanalen. DIt is naast de Na/K pomp en K+ lekkanalen
105
repolarizatiefase actiepotentiaal
Binnen een 10,000de van een seconde gaan de natrium kanalen dicht en de kalium kanalen open. Kalium gaat naar buiten waardoor het membraanpotentiaal weer negatief in de cel wordt
106
Het doorschieten van depolarisatie gebeurt in
grotere zenuw vezels, omdat de inflow van natrium ionen zo groot is; over een membraan potentiaal van 0 naar +35. Gebeurt dus niet in kleinere zenuwvezels
107
depolarisatiefase actiepotentiaal
hier wordt het membraan permeabel voor natrium ionen, waardoor natrium IN het axon gaat. Hierdoor gaat de -70 mV naar boven
108
rustfase van een actiepotential
voordat het actiepotentiaal begint.
109
repolarisatie
van positief naar negatief potentiaal
110
depolarisatie
van negatief naar positief potentiaal
111
een actiepotentiaal begint met
een verandering van rustpotentiaal (negatief) naar een positef potentiaal, en eindigt met met een net zo snelle verandering terug naar negatief.
112
Membraan potentiaal van een vezel als je Na/K pomp meerekent
Omdat er 3 + naar buiten, en 2 + naar binnen gaan, krijg je een membraanpotentiaal verschil van -4 mV BINNEN de cel. Dit bij de mV voor diffusie optellen krijg je -90 mV. Dit is dus allen Na en K meegerekend.
113
membraan potentiaal wanneer permeabel voor natrium en kalium
Kalium buiten is 4, binnen 140. Natrium buiten is 142, binnen 14. Leidt tot een rustpotentiaal van -86 mV BINNEN de cel (goldman).
114
membraan potentiaal wanneer alleen permeabel voor Kalium
Kalium buiten = 4, kalium binnen = 140. 140/4 is 35. Log hiervan is 1.54. Dit keer -61 mV is een rustpotentiaal van -94 mV BINNEN de cel.
115
Hoe heten kalium lekkanalen nog meer
tandem porie domein of kalium kanal
116
wanneer meerdere ionen het membraan potentiaal bepalen dan...
verschilt dit membraan potentiaal van hun eigen balans potentiaal
117
elektrochemische driving force
Vdf; wanneer meerdere ionen meewerken aan het membraan potentiaal waardoor ze geen eigen balans potentiaal hebben
118
elektrochemische driving force formule
Vdf = Vm - Veq; Membraan potentiaal minus het balans potentiaal van het ion zelf
119
Vdf voor kationen
Na+/K+ bijv, een positieve Vdf betekent beweging uit de cel. En een negatieve Vdf betekent beweging in de cel.
120
Vdf voor anionen
negatieve ionen. Positieve Vdf is beweging in de cel, en negatief is uit de cel.
121
Vm = Veq
Er is geen netto beweging van het ion in of uit de cel.
122
Reversal potential is de
Veq
123
meten van memrbaan potentiaal
micropipette gevuld met eletrolyt oplossing wordt in de vezels gestoken. Een indifferent electrode wordt in de buitenomgeving gezet. Potentiaal verschil wordt zo gemeten via een voltmeter. Deze voltmeter kan kleine voltages meten ondanks hoge weerstanden.
124
lumen diameter en weerstand van de micropipette
1 micrometer en een weerstand van 1 miljoen Ohms
125
Hoe wordt verschil in membraan potentiaal gemeten
de microelectrode is aangesloten op een oscilloscoop
126
Waarom zie je bij een membraan potentiaal meting een lijn op de 0
Dit is het potentiaal buiten de cel
127
Waarom zie je bij een membraan potentiaal meting een lijn op de 0
dat is het potentiaal buiten de cel; 0
128
het voltage veranderde gebied in een zenuw heet ook wel
elektrische dipoollaag
129
hoeveel van de positief geladen ionen moeten naar buiten om een membraan potentiaal van -70 te krijgen?
1/3 000 000 tot 1/100 000 000
130
Hoeveel positieve ionen moeten naar binnen om het membraan potentiaal van -70 mV naar +35 mV te brengen?
slechts 1/10 000 van het totaal aantal positieve ionen
131
een membraanpotentiaal van -70 betekent dat
het potentiaal in de vezel is 70 mV meer negatief dan die buiten de vezel
132
De Na+/K+ zorgt voor een
negatieve lading in de cel omdat er 3 + weg gaan en 2+ binnenkomen; -1
133
Wat zijn kalium lekkanalen
Zijn open kanalen die Kalium naar buiten de cel lekken in zenuwcellen, ook in de rust fase. Ook lichtelijk permeabel voor natrium, maar 100x minder
