Synapse Funktion
Informationsübertragung von Neuron zu Neuron
WIe kommt es zur Langzeitpotenzierung
Was passiert bei der tetanischen Potenzierung
Was passiert bei der Präsynaptischen Depression
Was passiert bei der Langezeitunterdrückung
Was passiert bei der Langezeitpotenzierung
Was passiert bei der Posttetanischen Potenzierung
WIe kommt es zur Präsynaptischen Depression
WIe kommt es zur Langzeitunterdrückung
WIe kommt es zur Tetantischen Potenzierung
WIe kommt es zur Posttetantischen Potenzierung
Bedeutung reziprok
Langzeitpotenzierung
über Stunden bis Tage synaptische Aktivität
wichtig für Lernprozesse
Mechanismus: NMDA-Rezeptoren werden geöffnet, Ca2+ beschleunigt und dann Depolarisation
AMPA Leitfähigkeit
AMPA-Rezeptoren
Präsynaptische Depression
Reduktion der synaptischen erregung z.B. durch Aufbrauchen des Vesikelvorrats
Langzeitunterdrückung
über eine Stunde anhaltender Rückgang synaptischer Erregung (an der Postsynapse)
Mechanismus: Rezeptor-Desensitivierung
Rezeptor wird unempfindlicher gegen Transmitter wenn langanhaltende Konzentration!!!
Präsynaptisches Restcalcium
Nach Freisetzung der Transmitter bleibt oft noch etwas Calcium in Präsynapse
= beim nächsten AP ist Calcium von Pumpe noch nicht vollständig abtransportiert = beim nächsten Ap mehr Transmitterentleerung
Synaptische Plastizität Vorteil
repetitive synaptische Aktivität kann Effizienz einer Synapse kurz-und langfristig steigern oder vermindern
Tetanische Potenzierung
schnelle wiederholte Aps führen zur tetanischen Potenzierung
= Transmitterausschüttung höher und schneller
Posttetanische Potenzierung
auch nach Ende des Reizes kurzzeitige Potenzierung möglich
zeitliche Summation
IPSPs und EPSPs addieren sich, die schnell hintereinander am Axonhügel ankommen
Synaptische Plastizität Bedeutung
ständige Veränderung des Neurons
Synaptische Plastizität Möglichkeiten
Veränderung der Funktion
verfügbare Transmittemenge
Empfindlichkeit der Rezeptoren
Veränderungen der Morphologie
Anzahl der Rezeptoren
Neue und größere Synapsen, mehr Dendriten, nehr dendritische Dornen
mit wie vielen Synapsen ist ein Dendrit besetzt
>1000 Synapsen
axodendritisch
Synapsen docken an Dendrit
axosomatisch
Synapsen docken an Soma
axoaxonale Synapsen
Synapsen docken an Axon
was ist die häufigste Form: axodendritisch, axosomatisch, axoaxonal
axodendritisch -> ca. 90 Prozent aller erregenden Synapsen sind axodendritisch
EPSP
Transmitter-Rezeptor-Bindung bewirkt Öffnung von postsynaptischen Ionenkanälen, die depolarisieren
-Einstrom von positiver Ionen (meist Na+) schiebt Membranpotential Richtung Schwellenpotential-< fördert AP
Was sind die wichtigsten erregenden Transmitter für das EPSP
Glutamat und Acetylcholin
IPSP
Transmitter-Rezeptor-Bindung bewirkt Öffnung von postsynaptischen, die hyperpolarisieren
Einstrom von Cl- Ionen oder Ausstrom von K+
Summation wo
am Axonhügel
wo sind die spannungsgesteuerten Natrium-Kanäle besonders dicht
Summation Voraussetzung
Depolarisation muss sich also bis zum Axonhügel elektrotonisch ausbreiten und immer noch überschwellig sein
Räumliche summation
tritt auf wenn mehrere EPSPS gleichzeiitg am Axonhügel eintreffen
Ionotrope Rezeptoren wo
meist in Sinnessystemen und Motorik
Ionotroper Rezeptor: Direkter oder Indirekter Rezeptor
Direkter!
Metabotrober Rezeptor direkter oder indirekter Rezeptor
indirekter
Metabotrober Rezeptor
Ligand bewirkt Anlagerung von G-Protein
G-Protein wird aufgespalten
entweder: alpha-Untereinheit bindet an Effektorprotein
-> bildet also sekundären Botenstoff, der wiederum Ionenkanal öffnet -> “Öffnung von innen”
oder alpha-Untereinheit des G-Proteins bindet an und öffnen ionotropen Ionenkanal also OHNE Zwischenstufe Effektorprotein
Bei welchem Rezeptor gibt es eine “Öffnung von Innen” 8<also öffnung der ionenkanäle9
bei metabotropen Rezeptor
welcher rezeptor ist der schnellste
Ionotroper
-> metabotroper langsamer
Welche rezeptoren sind manchmal auch spannungsgesteuert
metabobtrober
Welcher Rezeptor mehr Modulationsmöglichkeiten
Metabotroper Rezeptor
präsynaptische Autorezeptoren
binden sezernierte Transmitter
-> meist negative Rückkopplung
also: Deaktivieren ca2+ Kanäle oder Öffnen Cl- Kanäle
-> Kontrollmechanismus
-> wenn also NT an Autorezeptoren binden, dann Signal dafür, dass alle Rezeptoren besetzt sind und keine NT-Ausschüttung mehr nötig ist!
Wichtigkeit von Transmitter-Rezeptoren-Systeme
vor allem für Psychopharma und Neuropharmaka wichtig
SSRI
hemmen Serotonin-Transporter = Serotonin wird nicht so schnell abtransportiert und ist so länger verfügbar/wirksam
-> als Antidepressiva
Agonist
ahmt Liganden nach
Antagonist
blockiert Ligandenbindung
allosterischer Modulator
negativer: hemmt Ligandenbindung
positiver fördert Ligandenbindung
Wiederaufnahmehemmer
verlängert Verfügbarkeit der Liganden im synaptischen Spalt
Enzymhemmer
begünstigt sofortiges Recycling
= erhöhte Transmitterverfügbarkeit
Synthese bedeutung
Herstellung
Sezenierung Bedeutung
Ausschüttung
von wem werden Neurotransmitter Glutamat und GABA synthetisiert und sezerniert
von Neuronen im gesamten Cortex
von wem werden acetylcholin, dopamin, noradrenalin und Serotonin synthetisiert und sezerniert
nur von wenigen Neuronen in speziellen Regionen synthetisiert
über lange Axone in weiten Teilen des Gehirns sezerniert
chemische synapse weitere eigenschaften
Einbahnstrasse der Informationsweiterleitung
Langsamer als elektrische Synapse
Komplexe Signalverarbeitung möglich
Beschreibe die detaillierte Synaptische Transmission (also Reizweiterleitung)
AP kommt an
Öffnung der spannungsgesteuerten Calcium-Kanäle
Ca2+ strömt in Präsynapse aufgrnd von Gleichgewichtspotential
Dadurch: Vesikel verschmelzen mit präsynaptischer Membran
Exocytose
Neurotransmitter binden an Rezeptoren
Öffnung der Ionenkanäle an Postsynapse
EPSP oder IPSP
Recycling oder Abbau der Neurotransmitter
Ca2+ wird von Ionenpumpe aus Endknöpfchen gepumpt
-> Wiederherstellung des Ruhepotentials
Erkläre kurz Zusammemhang Rezeptor und Ligand
jeder Rezeptor hat einen bestimmten Liganen, der angepasst ist -> Schlüssel-Schloss-Prinzip
Ligandengesteuerter Rezeptor hat Bindungsstellen für seinen Transmitter
Ist Neuron ein starres System
Nein! es kann immer wieder an- und aufgebaut werden (Plastizität)
Ionotroper Rezeptor
schnellstes Übertragungssystem
Ligand bewirkt Konformationsänderung = Öffnung der Ionenkanäle
Selektiv für besimmte Ionen aber weniger selektiv als spannungsgesteuerte Kanäle!!
sehr schnelle Öffnung
Erkläre im Bezug auf Rezeptoren die Affinität
Affinität des Transmitters zum Rezeptor bestimmt Bindungswahrscheinlichkeit und Bindungsdauer
Bindungseffekt verschieden für ionotrope und metabotrope Rezeptoren
Mit wie vielen Synapsen sind Dendriten besetzt
1000 oder mehr
nenne die zwei Arten von Synapsen
Elektrische
Chemische
Elektrische Synapse Transmitter
ohne Transmitter
elektrische Synapse wie gesteuert
spannungsgesteuert
elektrische Synapse synaptischer Spalt
ca. 2-4nm
gegenüberliegende Membranproteine: Ionenröhre
Elektrische Synapse Funktion
Reizproke Informationsübertragung
Synchronisation von Zellverbänden
verbinden Zellen gleicher Funktion
Verzögerungsfreie Weiterleitung von AP
NUR WEITERLEITUNG KEINE VERARBEITUNG
Chemische Synapse Transmitter
HAT Transmitter
Chemische Synapse synaptischer Spalt
20-50nm (größer als bei elektrischer Synapse)
Reziproke Informationsübertragung - welche synapse und bedeutung
Weiterleitung erfolgt in beide Richtungen
elektrische Synapse
Welcher Mechanismus wirkt bei der tetanischen Potenzierung als auch bei der Posttetantischen Potenzierung
-> an der Präsynapse einlaufenden Calcium ist beim nächsten AP noch nicht wieder abtransportiert = mehr Transmitterentleerung
Reduktion der synaptischen Erregung z.B. durch Aufbrauchen des Vesikelvorrats
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