VL 9 Aktionspotential

Question 1

Was beeinflusst die Konduktanz von Neuronen

Answer 1

• länge des Axons-> umso länger, desto mehr Aufwand muss betrieben werden
• dicke des Axons-> umso dünner, desto größer der Widerstand

Question 2

Was ist ein Pendant aus der Elektrizitätslehre zur Membran?

Answer 2

• Plattenkondensator-> hier wird Ladung zwischen zwei Platten gespeichert, indem eine Spannung zwischen zwei Platten aufrechterhalten wird->E-Feld
• umso größer Platten, desto höher Kapazität
• umso kleiner der Abstand, desto größer Kapazität
• > Membran als Kondensator über das ein Ionenpotential herrscht->große Fläche+ kleiner Abstand+hohe Spannungsdifferenz

Question 3

Welches Ersatzschaltbild gibt es für Neuronen?

Answer 3

• Tiefpass-> wesentliche Eigenschaften von Neuronen werden erfasst
• Kondensator muss geladen werden
• > schnelle Signale-> nur kurze Aufladung des Kondensators
• > langes Signal: wirksam

Question 4

Was lässt sich zur Zeitkonstante sagen?im Fall einer Membran

Answer 4

• ergibt sich aus Membranwiderstand und Membrankapazität-> T=RC
• Strom an-> langsame Spannungsänderung, da Kondensator aufgeladen wird
• Strom aus-> langsamer Abfall, da Kondensator entlädt
• Zeitkonstante gibt an wie schnell der Kondensator reagiert

Question 5

Was besagt die Wasserschlauchmetapher?welche Gleichung?

Answer 5

-Neuron-> Axon als Wasserschlauch
-Löcher im Schlauch-> weniger kommt an-> Mebranwiderstand
-ausßerdem-> umso dünner, desto weniger kommt an
lambda=(rm/rl)^1/2
rm->Mebranwiderstand
rl-> Längswiderstand
-Längskonstante->Forttpflanzung des Signals?

Question 6

Wie ensteht die Ladungsdifferenz über die Membran?

Answer 6

• innen Kamliumionen
• außen Natrium-Ionen
• auf beiden Seiten negativ geladene Ionen-> Ladungsausgleich
• bestimmte Kanäle nur permeabel für Kaliumionen->Kalium folgt Konz. Grad. aus Zelle
• lässt unkompensierte negative Ladung innerhalb Zelle zurück -> Große negativ gel. Moleküle, die Zelle nicht verlassen können->ziehen K+ zurück
• es kommt zum Gleichgewicht zwischen Konzentrationsgradient(nach außen) und Ladungsgradient(nach innen)
• Ergebnis: Mebranpotential->elektrische Potentialdifferenz->Innenseite gegbüber Außenseite negativ

Question 7

Was besagt die Nersnt-Gleichung?Was gilt für K+?

Answer 7

-sagt das Membranpotential voraus, aus der Membbranpermeabilität eines einzelenen Ionentyps mit unterschielicher Anzahl auf beiden Seiten der Membran
E=RT/zF lnXaußen/Xinnen
-was gilt für Kalium-> ca. -75mV
->nahe am Ruhepotential

Question 8

Was wird zur Generierung eines Membranpotentials benötigt

Answer 8

1. eine semipermeable Membran
2. aktive Prozesse-> Na/K Pumpe
3. initial ungleiche Verteilung von ionen

Question 9

Was macht die Na/K-pumpe

Answer 9

-3 Na raus und 2 K nach innen

Question 10

Was besagt die Goldmanngleichung?

Answer 10

• Erweiterung der Nernstgleichung
• mehrere Ionen betrachtet
• es wird außerdem die Permeabilität der einzelenen Ionen speziell berücksichtigt, da für Kalium permeabel

Question 11

Was ist ein Aktionspotential?

Answer 11

• verantwortlich: spannungsgesteuerte Na+ und K+ Kanäle
• > Depolarisation Membran-> Öffnung Na+-> noch stärkere Depolarisation->-60mV-> +50
• positiver feedback Mechanismus
• K+Kanäle öffnen und Na+-Kanäle durch ball and chain inaktiv
• > Potential wird noch negativer und dann wieder zu Ruhepotential

Question 12

Welche Möglichkeiten gibt es Aktionspotentiale zu beschleunigen?

Answer 12

• dickere Axone

- Myelinisierung