Kapittel 3: Aksjonspotensialet Flashcards
Forklar reisen til aksjonspotensialet
Starter i axon hillock
Reiser ned lengden av aksonet til akson terminalen
Når aksjonspotensialet har nånn aksonterminalen signaliserer det frigjøringen av nevrotransmittere fra synaptiske vesikler
Molekyler av nevrotransmittere diffuserer over det synaptiske gapet hvor de samhandler med reseptorer i dendritter på det nærgående aksonet
- Utviklingen av et elektrisk signal (aksjonspotensialet i axon hillock i det presynaptiske neuronet (neuronet som sender info)
- Aksjonspotensialet når fram til akson terminalen og prosessen switcher fra elektrisk til kjemisk
- Det presynaptiske neuronet frigjør molekyler av nevrotransmitter fra terminalen
- Nevrotransmitter flyter over det synaptiske gapet til det postsynaptiske neuronet
5 Post N avgjør om infoen skal sendes videre eller ikke (avfyres aksjonspotensial eller ikke - kommer an på hvilken synapse det er)
Hva er forskjellene mellom den intracellulære og ekstracellulære væsken og hva opprettholder denne forskjellen?
Begge væskene inneholder vann, men ulike typer ioner
Ionkomposisjonen i de to væskene blir opprettholdt av den nevrale membranen og natrium-kalium pumper
Ekstracellulær væske: stor mengde av natrium og klor, liten konsentrasjon av kalium (mer positiv)
Intracellulær væske: mye kalium, lite natrium og klor + noen store proteiner i ion-form som er negativt ladd (mer negativt)
Hvordan dannes ioner?
Når noen kjemikalier oppløses i vann tar de form av ioner
Ionene forblir separate fordi deres tiltrekkelse til vann et større enn til hverandre
+/- tegnet sier noe om ionets elektriske ladning (hvor mange protoner/elektroner det har)
- negativt ladd = mer elektroner enn protoner
Hva er hvilepotensialet?
Hvilepotensialet er forskjellen mellom 1 og E når cella ikke prosesserer en melding = -70mV
Hva er det som får ioner til å bevege seg? (elektrisk signalisering i et akson/ aksjonspotensial resulterer fra bevegelsen av ioner)
Diffusjon: tendensen til molekyler til p distribuere seg selv likt i et medium
- molekyler vil flytte seg fra en overfylt plass til en mindre overfylt plass
- diffusjon presser molekyler langs en konsentrasjonsgradient (ulik distribusjon i konsentrasjonen av molekyler over en cellemembran) fra områder med høy konsentrasjon til områder med lav konsentrasjon
Elektrostatisk press: kraften som beveger molekyler med like elektriske ladninger fra hverandre og molekyler med ulike elektriske ladninger sammen
Hvorfor er hvilepotensialet til en celle -70mV?
Den hvilende membranen lar kalium krysse fritt (membranen er gjennomtrengelig for kalium)
Hvis membranen hadd vært gjennomtrengelig kunn for kalium og ingen andre ioner hadde hvilepotensialet vært ca -93mV
Men noe natrium lekker inn i cellen og siden natrium er positivt ladd blir det indre av cellen beveget i en positiv retning fra -93 til -70mV
MEN dette er gjennomsnittsmåling, hvilepotensialet kan variere mellom forskjellige typer neuroner fra -40 til -80mV
Fordi hvilepotensialet er så avhengig av bevegelsen av kalium er det ekstra viktig med kontrollering av konsentrasjonen av kalium i den ekstracellulære væsken - hvis konsentrasjonen av kalium i den ekstracellulære væsken øker vil hvilepotensialet viskes ut (her kommer astrocyter inn og fjerner overflødig kalium)
Hva er “threshold”?
det mV cellen må nå for å kunne produsere et aksjonspotensial
først skjer det en depolarisering (en forandring i membranpotensialet i en mer positiv retning)
et neuron reagerer på sensorisk input eller kjemiske beskjeder fra andre neuroner
cellens indre blir som følger av depolariseringen mer lik cellens ytre (mindre negativ)
men depolariseringen må være på mer enn 5-10 mV hvis ikke vil cellen returnere til hvileposisjon
- -65mv er cellens threshold for å produsere et aksjonspotensial
Hva skjer når cella har nådd threshold?
kanaler åpnes og lukkes under et aksjonspotensialet
1. etter å ha nådd threshold: voltage avhengige natrium kanaler åpnes og diffusjon + elektrostatisk press sørger for at natrium kommer inn i cellen
- Etter at natrium har kommet inn i cellen: aksjonspotensialet når toppen og innsiden av cella er nå mer positivt ladd enn den ekstacellulære væsken (går fra -65mV til +40 mV)
- Kalium begynner å forlate cella ved toppen: Voltage-avhengige kalium kanaler åpnes også ved threshold men reagerer saktere enn natrium kanalene
- derfor begynner de først å åpne seg nær toppen av aksjonspotensialet og cella begynner å gå tilbake til hvilestatus ( går tilbake til å bli negativ igjen) - Når cella har returnert til hvilestatus: Hyperpolarisering (cella bli mer negativ enn før) skjer ved at natrium-kalium pumper jobber hardt for å returnere natrium til den ekstracellulære. vesken (gjenopprette balansen og cella går tilbake igjen til hvilestatus)
Hva skjer når et aksjonpotensial forplanter seg?
Når aksonpotensialet er dannet på akson hillock er det neste steget forplantning, hvor signalet reproduserer seg selv nedover lengden på aksonet
- dette sikrer at signalet som når enden er like sterkt som signalet som ble dannet på akson hillock
Bevegelsen av et aksjonpotensial langs et akson blir påvirket av om aksonet er myelinisert eller ikke
Natrium ionene som blir igjen i cella etter et aksjonpotensialet flyter til det nærgående aksjonssegmentet på grunn av diffusjon - elektrostatisk press
disse natrium ionene vil presse positive kalium ioner inn i det nærgående aksonssegmentet på grunn av deres positive ladning
Ankomsten av disse positivt ladde ionene depolariserer det neste segmentet
Hvis denne depolariseringen er nok til å nå threshold, vil aksjonspotensialet være reprodusert
Kan aksjonspotensialet bevege seg bakover?
Nei, de forbigående segmentene vil fortsatt være i refractory period og kan dermed ikke avfyre
- derfor beveger aksjonspotensialet seg kun i en retning, fra cellekroppen til aksonterminalen
Hvordan foregår forplanting av aksjonspotensialer på et myelinisert akson?
På et myelinisert akson finner man kun ionkanaler på node of Ranvier
under myelinsegmentet er det ingen kontakt mellom membranen og den ekstracellulære væsken
så signalet hopper på en måte fra node til node ned lengden på aksonet
Hvordan produserer myelin raskere og mer effektiv forplanting av aksonpotensialer?
Segmentene som er myelinisert forebygger lekasjen av natrium ioner, til de når node of ranvier
- dermed reiser natrium ionene raskere i et myelinisert akson
når natrium ionene når node of ranvier produserer de et aksjonspotensial på grunn av tilstedeværelsen av voltage avhengige kanaler der
tettheten av disse kanalene er 10 ganger så stor på node of ranvier, som på en hvilken som helst del av et umyelinisert akson
man kan tenke på aksjonspotensialet på et myelinisert akson som et ekspresstog som bare gjør de vintigste stoppene, mens på et umyelinisert akson er det et lokaltog som stopper på hver enkelt stopp
Hva er forskjellene mellom natrium og kalium kanaler i aksjonspotensialer?
Kalium kanaler åpner seg saktere enn natrium kanaler, mens natrium kanaler lukker seg raksere enn kalium kanaler
Hva er refractory periods?
Det finnes to typer refractory period
- Absolutt refractory period: perioden hvor ingen stimuli/input kan igangsette/produsere et aksjonspotensial
- relativt refractory period: perioden etter et aksjonspotensial (hyperpolariseringen) hvor større en normal stimuli kan produsere et andre aksjonspotensial
- når de voltage- avhengige natrium kanalene er åpnet/aktivisert kan de ikke bli åpnet igjen før membranen er repolarisert til nesten hvilenivå
Hva vil det si at aksjonspotensialer er “all-or-none”?
Aksjonspotensialer kan ikke variere, enten produserer man et aksjonspotensial eller ikke (imotsetning til graderte potensialer)
MEN neuroner responderer på forskjellige typer stimuli
- firing rate: større mengder stimuli produserer raskere avfyring, mens mindre input produserer saktere avfyring
(men grenser på hvor raskt man kan avfyre)
- mengde aktive neuroner: kan variere iforhold til intesiteten til stimuli
(intens stimuli vil rekruttere aksjonspotensialer fra flere neuroner, mens mindre nivå av stimuli vil aktivere færre neuroner)
