Neurobiologie Flashcards
Was ist das Ruhepotenzial
Ruhepotenzial: Neuron im unerregten Zustand, intrazellulär negativ, ca. -70mV Membranpotenzial.
Entstehung: Verteilung von Kalium+, Natrium+ Ionen und negativ geladenen organischen Anionen.
Konzentrationsgradient: Natrium+ (außen) und Kalium+ (innen) schaffen Gradienten.
Ausgleich: Kalium Ionen Kanäle und Natrium-Leckströme ermöglichen Ionenfluss.
Natrium-Kalium-Pumpe: Nutzt ATP, transportiert Natrium nach außen und Kalium nach innen.
Aufrechterhaltung des Ruhepotenzials ermöglicht Reizweiterleitung.
Aufbau Neuron
Dendriten: Dies sind die verzweigten Fortsätze eines Neurons, die elektrische Signale von anderen Neuronen oder Rezeptoren empfangen.
Zellkörper (Soma): Der Zellkörper enthält den Zellkern und viele der zellulären Organellen. Hier werden die Informationen von den Dendriten verarbeitet.
Axonhügel: Dies ist der Bereich des Neurons, an dem Aktionspotenziale ausgelöst werden. Hier werden die eingehenden Signale integriert.
Myelinscheide: Bei einigen Neuronen ist das Axon von einer Myelinscheide umgeben, die die Weiterleitung von Aktionspotentialen beschleunigt.
Axonterminale (Synapsen): Am Ende des Axons befinden sich die Axonterminale, die mit anderen Neuronen oder Zielzellen in Verbindung stehen und die Übertragung von Signalen ermöglichen.
Versuchsanordnung zur Messung eines Membranpotenzials
Mikroelektrode: Feine, leitfähige Nadel.
Zellkultur/Präparation: Untersuchungsobjekt (Zelle).
Messgerät: Patch-Clamp-Messgerät.
Referenzelektrode: Zur Potentialmessung.
Gigaseal-Bildung: Abdichtung zwischen Elektrode und Membran.
Messung: Im Spannungs- oder Stromklemm-
Modus.
Datenaufzeichnung: Elektrische Signale werden aufgezeichnet.
Analyse: Zur Auswertung der Ergebnisse.
Natrium Kalium Pumpe
Die Natrium-Kalium-Pumpe ist ein aktiver Transportmechanismus, der
ATP (ATP -> ADP + P) verwendet, um Natriumionen aus dem Neuron zu pumpen und Kaliumionen hinein. Dies trägt dazu bei, das Ruhepotenzial aufrechtzuerhalten und ist entscheidend für die Funktion von Neuronen.
Der Transport erfolgt gegen den Konzentrationsgradienten
Saltatorische Erregungsweiterleitung
Die saltatorische Erregungsleitung ist ein Prozess, bei dem Nervenimpulse in myelinisierten Nervenfasern schnell und effizient von einem Ranvierschen-Schnürring zum nächsten springen. An den unmyelinisierten Stellen zwischen den Schnürringen entstehen Aktionspotenziale, die die Erregung weiterleiten. Dies ermöglicht eine rasche Kommunikation im Nervensystem.
Kontinuierliche Erregungsweiterleitung
Die kontinuierliche Erregungsleitung ist im Vergleich zur saltatorischen Erregungsleitung langsamer, da sie bei myelinisierten Nervenfasern, die die saltatorische Erregungsleitung verwenden, die Membran an jeder Stelle entlang des Axons durchlaufen muss. Dieser Prozess erfordert mehr Energie und Zeit, ist jedoch in Nervenfasern ohne Myelin, wie zum Beispiel in einigen sensorischen Neuronen, immer noch relevant.
Was ist die Patch Clamp Technik
Die Patch-Clamp-Technik ermöglicht die Messung von elektrischer Aktivität in Zellen, indem sie eine Mikroelektrode an die Zellmembran anschließt, eine enge Abdichtung bildet und dann entweder die Membranspannung (Spannungsklemme) oder den Strom (Stromklemme) kontrolliert misst. Dadurch können Forscher die elektrischen Eigenschaften von Zellen und Ionenkanälen auf mikroskopischer Ebene untersuchen.
Schmerz und Anästhesie
Die Schmerzwahrnehmung kann durch Anästhesie unterdrückt werden, indem die Weiterleitung von Schmerzsignalen in Neuronen blockiert wird. Dies geschieht oft durch die Hemmung von Natriumkanälen.
Multiple Sklerose
Bei Multiple Sklerose (MS) handelt es sich um eine autoimmune Erkrankung
Immunsystem greift Myelin an.
Entzündungen, Demyelinisierung, Nervenfaserschäden.
Beeinträchtigung der Signalübertragung.
Ursache: Genetik und Umweltfaktoren.
Synapsen
Synapsen sind die Verbindungspunkte zwischen Neuronen, an denen neurotransmittergesteuerte Signalübertragung stattfindet. Sie spielen eine entscheidende Rolle in der Informationsübertragung im Nervensystem.
Welche Ionen befinden sich Standart mäßig innen?
Kalium+ und organische Anionen-
Welche Ionen befinden sich Standart mäßig außen?
Natrium+ und Chlorid-
Was sind Dendriten?
-verzweigte Zellfortsätze
-Annahme von Erregungen
-Erregunsleitug zum Soma
Was sind Axone?
-kegelförmigen Ursprung Axonhügel
-myelenisiert oder nicht
-länger als Dendriten
-am Ende Enknöpfchen für Synapsen
-Erregungsweiterleitung zu z.B. anderen Neuronen oder Muskeln
Was ist das Soma?
-Zellkörper eines Neuron
-beinhaltet Zellkern
-zellfortsätze sind dran befestigt
Was ist das Aktionspotenzial?
-Phasen:
Anfängliche Depolarisation
Fall Reiz am Axonhügel stark genug (Schwellenwert ca. -50mV) —>
Depolarisation
Wenn Schwellenwert überschritten: Viele Na+ Ionenkanäle öffnen sich und Membranpotenzial steigt auf ca. +30mV —>
Repolarisation
Wenn Potenzial Höhepunkt erreicht: Es kann nicht mehr Potenzial erstellt werden. Alle Na+ Kanäle schließen sich und K+ Kanäle öffnen sich. Nun fast alle Na+ innen und K+ außen:
Hyperpolarisation:
Da die Kaliumkanäle langsamer sind, als die Na+ Kanäle kann die Spannung kurzzeitig unter -70mV sinken
Wiederherstellung des Ruhepotenzials:
NK-Pumpe bringt unter Einwirkung von ATP K+ nach innen und Na+ nach außen.
Wie kommt es vom Reiz zum Aktionspotenzial?
-Ein Reiz kommt an den Dendriten an
-Weiterleitung zum Axonhügel
-Wenn Stark genug (Schwellwert Überschreitung)
-Na+ Ionenkanäle öffnen sich
-Aktionspotenzial entsteht
Codewechsel bei der Informationsleitung
-Wenn Aktionspotenziale eine Synapse erreichen werden, je schneller die Frequenz ist, desto mehr Transmitter werden ausgestoßen
-je mehr Transmittermoleküle freigesetzt werden, desto höher ist das EPSP
-da die Stärke des EPSP sowie die Transmitterausschüttung variabel ist, nenn man dies Amplituden Code
-Wenn das EPSP dann am Axonhügelankommt wird dort dadurch wieder ein Aktionspotenzial entstehen
-Frequenz Codierung ist auf langen Strecken sicherer, weil bei Amplituden Code die Potenzialhöhe verfälscht werden könnte
Was sind Primäre Sinneszellen?
Sind jeweils für einen speziellen Reiztyp zuständig
-Licht,Schall ,Botenstoffe, Berührungen
Was sind Sekundäre Sinneszellen?
Reagieren nicht direkt auf Sinnesreize
-Manchmal können jedoch sekundäre Neuronen in der Verarbeitung und Weiterleitung von Sinnesinformationen eine Rolle spielen
Was ist Signaltransduktion?
Ist die Übersetzung der Transmittermoleküle von einem Extrazellulärem Signal in eine Intrazelluläre Reaktion
Was ist Schmerz?
Ein Reiz welcher an Nozizeptoren andockt
Was sind A Delta Fasern?
-dünne Myelenisierte Nervenfasern
-Scharfe akute Schmerzsignal übertragung
-Schnelle Weiterleitung
-Kurzfristige Schmerzen
Was sind C Fasern
-dicker
-unmyelenisiert
-langsame dumpfe Brennende Schmerzübertragung
-Kronische langanhaltende Schmerzen
Anästetika
-Störung der Synaptischen übertragung
-veränerung von Neurotransmitter in Wirkweise
-Hemmung von Rezeptoren (Noziz)
-Blockade von Na+ Kanälen
