les 5: Membraan- en actiepotentiaal Flashcards
communicatie tussen neuronen en andere cellen vindt plaats via het membraanoppervlak
(wat?)
→ deze membraanveranderingen:
- zijn elektrische gebeurtenissen
- vinden plaats met grote snelheid
(membraanpotentiaal)
-elke levende cel: ?
gekenmerkt door een gepolariseerde plasmamembraan
(membraanpotentiaal)
-bij een cel in rust: ?
aan de buitenkant van het membraan vooral positieve (+) ladingen
aan de binnenkant van het membraan vooral negatieve (-) ladingen
als + en – ladingen van elkaar gescheiden worden spreken we van een potentiaalverschil:
-bij een cel worden de ladingen gescheiden door het membraan en spreken we van een membraanpotentiaal -membraanpotentiaal van een cel in rust = rustpotentiaal = -70mV
factoren verantwoordelijk voor membraanpotentiaal:
- welke?
- hoe?
cytosol (intracellulaire vloeistof) heeft een andere chemische en ionensamenstelling dan de extracellulaire vloeistof:
- intracellulair: vooral kalium-ionen (K+) en negatief geladen eiwitten
- extracellulair: hoge concentratie natriumionen (Na+) en chloride-ionen (Cl-)
het plasmamembraan is selectief permeabel (= doorlaatbaar):
- membraankanalen die altijd open staan (leak channels) of open/dichtgaan o.i.v. bepaalde omstandigheden (zoals veranderde potentiaal) (gated channels)
- membraanpotentiaal kan elk moment veranderen als de permeabiliteit van het membraan verandert
membraanpotentiaal in rust
- wat gebeurd er?
- -70mV
- K+ ionen verlaten de cel
- Na+ ionen komen naar binnen
- Na/K-ionenpomp zorgt ervoor dat de rustpotentiaal behouden blijft door K+ naar binnen en Na+ naar buiten te pompen
→ evenwicht in binnen- en buitengaande ionen
veranderingen van membraanpotentiaal
- wat?
- hoe?
elke prikkel die het evenwicht verstoort, zal de rustpotentiaal verstoren
meestal opent een prikkel ionenkanalen die gesloten zijn bij een rustpotentiaal
-bij openen van natriumkanalen: .binnenstromen Na+ versnelt .membraanpotentiaal verschuift richting 0 mV = depolarisatie -bij openen kaliumkanalen: .buitenstromen K+ versnelt .membraanpotentiaal verschuift bv. van -70 mV naar -80 mV = hyperpolarisatie
bij overdracht van informatie tussen neuronen & andere cellen spelen 2 soorten potentialen een rol
-plaatselijke potentialen:
(wat?)
- veranderingen in potentiaal die zich maar over een kleine afstand vanaf de plaats van de prikkel kunnen verplaatsen
- vb. plaatselijke potentiaal in membraan kliercel afgifte klierproduct
bij overdracht van informatie tussen neuronen & andere cellen spelen 2 soorten potentialen een rol
-actiepotentialen (AP):
(wat?)
verandering in membraanpotentiaal die zich voortzet over het hele plasmamembraan
alleen skeletspiervezels (= spiercel) en axonen van neuronen hebben exciteerbare membranen die actiepotentialen kunnen geleiden:
- skeletspiervezels: AP ontstaat thv de neuromusculaire junctie en verplaatst zich over het hele membraan (ook in de T-tubuli). De ionenverplaatsingen tgv de AP leiden tot contractie van de spiervezel.
- axon: AP ontstaat thv de overgang van het cellichaam naar het axon en verplaatst zich langs het axon in de richting van de synapsknoppen synaps wordt geactiveerd
stappen bij het ontstaan van een actiepotentiaal
-4 stappen?
1) een prikkel leidt tot een plaatselijke depolarisatie als de depolarisatie een drempelwaarde bereikt (-60 mV) zal een actiepotentiaal ontstaan
-elke prikkel die zorgt voor het bereiken van de drempelwaarde zorgt voor éénzelfde AP
= “alles-of-niets principe”: een prikkel veroorzaakt ofwel GEEN ofwel een TYPISCHE actiepotentiaal
2) de drempelwaarde (-60 mV) is bereikt:
de potentiaalgestuurde natriumkanalen openen zich
- natriumionen stromen de cel binnen → snelle depolarisatie: membraanpotentiaal stijgt van -60 mV tot 30 mV
3) de membraanpotentiaal nadert 30 mV: - de natriumkanalen gaan dicht en de kaliumkanalen openen zich
- de repolarisatie begint
4) : repolarisatie:
- positief geladen kaliumionen stromen het cytoplasma uit en het membraanpotentiaal krijgt zijn normale rustwaarde (rustpotentiaal) terug
- kaliumkanalen sluiten zich (korte hyperpolarisatie tot ze allemaal gesloten zijn)
stappen bij het ontstaan van een actiepotentiaal
… periode (A)?
-wat?
refractaire periode (A):
- periode vanaf het moment dat de natriumkanalen openen tot de rustpotentiaal is teruggekeerd
- tijdens deze periode kan het membraan niet reageren op verdere prikkeling
geleiding van een actiepotentiaal
- wat?
- welke?
AP doet zich initieel alleen voor op een klein stukje van het membraan van het axon, maar wordt verder geleid over het hele membraanoppervlak van het axon of van de spiercel
(↔ plaatselijke potentiaal die snel afneemt met de afstand)
2 soorten geleiding:
- ononderbroken geleiding langs een ongemyeliniseerd axon
- saltatoire impulsgeleiding langs een gemyeliniseerd axon
(geleiding van een actiepotentiaal)
ononderbroken geleiding langs een ongemyeliniseerd axon
-verloop?
-op een bepaalde plaats, op de piek van de AP, bevat de binnenzijde van het celmembraan een positieve lading (overmaat aan Na+ ionen)
-deze ionen worden aangetrokken door de negatieve ladingen, en verspreiden zich over het binnenste membraanopp
→ plaatselijke stroom
- deze plaatselijke stroom depolariseert het omliggende celmembraan, en als de drempel bereikt wordt start op deze plaats een nieuwe AP
- AP beweegt alleen naar voor, het vorige segment bevindt zich nog in de refractaire periode
- “kleine stapjes”: trage voortgang
- snelheid 1m/s
(geleiding van een actiepotentiaal)
saltatoire impulsgeleiding langs een gemyeliniseerd axon
-verloop?
- gemyeliniseerd axon: omwikkeld door myeline, behalve thv de insnoering van Ranvier
- tussen de insnoeringen wordt de ionenstroom doorheen het membraan geblokkeerd door de myelineschede
- na het ontstaan van de AP, “springt” de plaatselijke stroom naar de volgende insnoering en depolariseert deze tot de drempelwaarde
- “sprongsgewijs”: snelle voortgang
- snelheid 80 tot 140 m/s
