Zelluläre Grundlagen Flashcards
Woraus bestehen Neuronen?
Zellkörper (SOMA), Dendriten, Axon, Synapsen
Was ist der SOMA?
Zellkörper eines Neurons
Wo entspringen die Dendriten?
Am Soma ( Zellkörper ) mit zahlreichen Verzweigungen
Wo werden im Neuron die meinsten Eiweiße synthetisiert?
Im Zellkörper
Wo werden intrazelluläre Membrane in einem Neuron gebildet?
Im Zellkörper
Was ist ein Axon?
Langer Fortsatz des Neurons mit im Soma (Axonhügel), häufig von Myelinscheide umgeben. Schnelles Transportsystem für Aminosäuren.
Wie lang ist ein Axon?
Unterschiedliche Länge. 1mm bis 1m je nach Funktion und Region.
Was bewirkt die Myelinisierung?
Erhöht die Leitungsgeschwindigkeit der Axon (bis 120m/s), schützt vor mechanischer Überbelastung
Was sind Neurotubuli bei einem Axon?
Transportsystem für Enzyme, Stoffwechselprodukte und Organellen
Was sind Synapsen?
Kontaktstellen zu anderen Neuronen. Bis zu 20.000 Synapsen auf ein Neuron.
Wie ist die Signalübertragung zwischen Neuronen?
Über chemische Synapsen. Übermitteln Informationen über chemische Botenstoffe. Elektrisches Signal wird in chemisches Signal rekodiert.
Was macht ein Postsynaptisches Membran?
Wandelt chemische Reize in elektrische Reize um.
Wie lassen sich Neuronen einordnen?
Morphologie
Transmittersystem
( z.B. cholinerge oder dopaminerge Zellen)
Konnektivität
( sensorische, motorische, interneuronale Synapsen)
Was sind Funktionen von Gliazellen?
- Zellwachstum
- Stützelemente des Nervensystems
- Abtransport von Abbaustoffen
- Aufrechterhaltung des elektrischen Potentials, - Manipulation synaptischer Übertragung
- Myeliniserung
- Blut-Hirn-Schranke
Wie ist die Verteilung von Gliazellen und Neuronen?
Sie ist zu einander proportional.
Welche verschiedenen Gliazellen gibt es?
Oligodendrozyten
Schwann-Zellen
Astrozyten
Mikroglia
Warum erscheinen manche Zellen weiß im Hirnschnitt?
Myelinisierte Zellen aufgrund des hohen Fettanteils der Myelinscheide
Welche Zellen sind für die Myeliniserung von Nervenzellen im ZNS verantwortlich?
Die Oligodendrozyten
Es gibt gleichviel Neuronen wie Gliazellen im ZNS?
Richtig!
Wozu dienen Neuronen?
Der Informationsverarbeitung
Wozu sind die Gliazellen gut?
Immun, Stütz und Myeliniserung. -> Bieten Schutz und Versorgung für Neuronen.
Was versteht von unter passivem Transport?
Wanderung von Ionen durch die Zellmembran ohne Energieaufwand.
Was ist sind die treibenden Kräfte bei einem passivem Transport?
Konzentrationsgradienten und elektrische Feldkräfte
Welche Moleküle dienen zum passiven Transport?
Carriermoleküle und Ionenkanäle
Wie erfolgt der überwiegende Teil des passiven Ionen-Transports?
Über Ionenkanäle
Was sind Ionenkanäle?
Bilden eine kanalartie Struktur durch die Membran. Haben zwei Zustände (offen, geschlossen)
Was ist Osmose?
der Vorgang, dass ein Lösungsmittel durch eine durchlässige Membran von einer schwächeren in eine stärkere Lösung gelangt und auf diese Weise einen Konzentrationsausgleich bewirkt.
Was ist Diffusion?
Selbständige Vermischung von Gasen, Lösungen oder mischbaren Flüssigkeiten aufgrund der Wärmebewegung der Moleküle.
Auf welche drei Arten können Ionenkanäle moduliert werden?
- Anlagerung von kleinen/mittelgroßen Molekülen
- Spannungsabhänigkeit -> Änderung des Membranpotentials
- Physikalisch durch Licht z.B. in Retina Zellen
Was ist das Ruhemembranpotential?
Zwischen -40 bis -90mV.
Bei Nervenzellen ca. 70mV
Wie wird das Ruhemembranpotential zustande?
- ungleiche Verteilung von Ionen Intra- und Extrazellulär
- selektive Permeabilität der Membrankanäle
- aktive Transportmechanismen
Was ist der elektrochemische Gradient?
- Potenzialgradient (elektrische Kräfte)- Konzentrationsgradient (Diffusion / Osmose)
Wie wird das Ruhemenbranpotential aufrecht erhalten?
Ionen werden gegen den elektrochemischen Gradienten transportiert (aktiver transport) ->Natrium-Kalium-Pumpe
Was bedeutet aktiver Membrantransport gegen über einem passiven Membrantransport?
- Einseitige Transportrichtung
- Gegen den e.c. Gradienten
- Energie wird verbraucht (ATP)
Was macht die Natrium-Kalium-Pumpe?
Verhindert einen Potentialausgleich durch aktiven Transport von Natrium gegen das Konzentrationsgefälle.
Dabei werden jeweils 3 NA+ rein und 2 K+ raus transportiert.
Was ist ATP?
Adenosintriphosphat.
Dient als Engergielieferant.
Wo wird ATP gebildet?
Mitochondrien
Was ist die ATPase?
Natrium-Kalium-Pumpe.
AdenosinTRIphosphat (ATP) wird zu AdenosinDIphosphat (ADP) + Phosphatrest
-> Energie wird freigesetzt um den Ionenkanal nach außen zu öffnen.
Welch zwei Arten der Ausbreitung von elektrischen Signalen gibt es?
- Elektrotonische Leitung (passive)- Aktionspotential (gerichtet)
Elektrotonische Leitung
- Lokale Potentailveränderungen- Ähnlich eines mechanischen Impuls- sehr schnell, klingt schnell ab- 1-3m/s
Was ist eine Hyperpolarisation?
Postsynaptisches Potential wird negativer
Was ist ein Aktionspotential
- Überschwellige Depolarisation bis zur überschreiten der Schwelle- Intensität des Reizes bestimmt Frequenz nicht aber die Stärke des AP
Drei unterschiedliche Zustande des Postsynaptischen Membrans bei einer synaptischen Übertragung
- Hyperpolarisation
- Depolarisation
- Aktionspotential
Was ist das EPSP
EXZITATORISCHES POSTSYNAPTISCHES POTENZIAL
Entsteht durch Depolarisation durch öffnen von Natrium-KanäleTransmitter können dazu beitragen. (Glutamat, Acetylcholin)
Was ist das IPSP?
INHIBITORISCHES POSTSYNAPTISCHES POTENZIAL
Entsteht durch Hyperpolarisation durch öffnen der Chlorid und Kalium-KanäleBeschleunigt durch Transmitter wie GABBA und Glycin
Können am SOMA Aktionspotentiale ausgebildet werden?
Nein, weil wenig spannungsgesteuerte Natriumkanäle vorhanden sind
Wo wird ein Aktionpotential ausgelöst?
Am AxonhügelLokal ausgelöste EPSP oder IPSP werden elektrotonisch bis zum Axonhügel geleitet
Wo erfolgt die räumliche und Zeitliche Integration der Informationen bei einer synaptischen Übertragung?
Am Axonhügel
Auf welche zwei Arten können EPSPs summiert werden?
- räumlich (Konvergent, synchron)
- zeitlich (schnell aufeinander folgend)
Was ist eine synaptische Depression?
Wiederholte Aktivierung mancher Neuronen für zu einem Rückgang der postsynapitischen Reaktion
Ablauf des Aktionspotentials?
Depolarisationschwelle
- > Anstieg der NA+- Premeabilität
- > Positivierung -> Overshoot
- > Nach 1ms NA+ zu
- > nach 1-2ms vermehrt K+ Ausstrom
- > Kurze Hyperpolarisation
- > ATPase -> Ruhepotential
Wie funktioniert die Informationsübertragung bei chemischen Synapsen?
Membraneregung durch AP
- > präsynaptisches Endigung
- > Einstrom von CA2+
- > Verschmelzung Versikel mit präsyn. Membran
- > Ausschüttung von Transmitter
- > Synaptischer Spalt -> Postsyn. Membran Schlüssel-Schloss -> Öffnung der Kanäle
- > Potenzialveränderung (EPSPs + IPSPs)
Wie wirken elektrische Synapsen?
- Direkte Verbindung (Gap Junction)- Ionen austausch über verbundene Kanäle
Welche wichtigen Transmitter gibt es im ZNS?
AcetylcholinVNS, MuskelaktivierungDopaminWillkürmotirik und SuchtentwicklungNoradrenalinSympatische Nervensystem, verhaltenswirksame Prozesse z.B. Circadiane RhythmikAdrenalinBei StressreaktionenSerotoninCircadiane Rythmen, Emotion, Schmerz, Hunger und DurstGlutamat/Aspartat1000 höher als Dopamin/Noradrenalinwichtige Rolle für LernenGABBA3 subtypen (A,B,C)wichtigster TransmitterTyp B reduziert CA2+ Einstrom -> Hauptansatz für Barbiturate
Warum steigt die NA+-Permeabilität bei Aktionspotential an?
- spannungsgesteuerte Natriumkanäle- Konfiguration des Proteins ändert sich bei unterschiedlichen Spannungsverhältnissen
- > ab -40mV (Depolarisation)
Was ist die Refraktärzeit?
- Zeit nach der Depolarisation- ca. 2 ms- in dieser Zeit können keine können keine neuen APs ausgelöst werden
Die Weiterleitung eines APs ist unidirektional?
Ja, weil AP nicht zurück geleitet werden kann auf Grund der Refraktärphase
Wie breitet sich das AP in unmyelinisierten Axonen aus?
- Langsam- V hängt von Faserdurchschnitt ab-> Axone mit großem Durchmesser leiten schneller
Wie breitet sich AP immyelinisierten Axon aus?
- Myelinschicht -> kein NA+ austausch- Ranvier-Schnürringe -> NA+ austausch wieder möglich ->saltatorische Weiterleitung
Welche zwei Arten von Synapsen gibt es?
- elektronische-chemische
Eigentschaften einer elektrischen Synapse?
-geringer Abstand zum benachbarten Membran (2nm)- Bidirektionaler Informationsfluss- Schnelle Informationsübertragung- Synchronisation von Zellen mit identischer Funktion( z.B. Herz-Muskelzellen)
Eigentschaften einer chemischen Synapse?
- Synaptischer Spalt ( 20 - 50 nm)- Übertragung anhand chemischer Botenstoffe- Unidirektionale Übertragung- Langsame Informationsübertragung- Komplexe Modulation möglich
Was sind Transmitter (klassisch)?
Aminosäuren
Welche zwei Arten von Rezeptoren gibt es?
direkt -> Typ-IIonotrope Rezeptoren:
eigener Ionenkanal- öffnen nach passender Transmitteranlager
indirekt -> Typ-II Metabotroper Rezeptor: mehrstufiger Ablauf von Bindung bis Öffnung- Bindung außen ->Aktivierung von Botenstoffen innen-> Öffnung der Ionenkanäle
Was ist ein Autorezeptor?
Metabotroper Rezeptor am präsynaptischen Spalt-> Regulierung der Transmitterausschüttung
Was machen die Mitochondrien?
Bauen Fett ab und wandeln Energieträger in ATP um.
Was machen die Ribosome?
Proteinsynthese
Was macht das Endoplastische Retikulum?
Fettsynthese
Was passiert im Golgi-Apperat?
Verpackung von Proteinen in Versikel
Was machen Lysosome?
Dienen der Entgiftung der Zelle
