Woraus besteht die Biomembran ?
Hauptsächlich aus:
Phospholipiden
Proteine
Kohlenhydrate
Wodurch kann Membran-Asymmetrie auftreten ?
Durch die Kohlenhydrate
Wie heißen die Proteinen, die auf der Oberfläche von Lipiden angebunden sind?
Periphere Proteine
Was ist schneller, die freie Diffusion oder die erleichterte Diffusion?
Erleichterte Diffusion
Was ist der Fluid-Mosaik-Modell ?
Flüssige Phospholipid-Doppelschicht mit mosaikartig eingelagerten peripheren und intergralen Proteinen die sich in die Membran frei bewegen
Erkläre die Osmose
selektiv permeable Membran
Wasser versucht, Konzentrations Ausgleich bis Gleichgewicht von Verhältnis zwischen Molekülen und Wasser herrscht
Verhältnis von Molekülen zu Wasser entscheidend
Brown’sche Molekülbewegung
Welche Transportvorgänge gibt es?
Osmose
Freie Diffusion
Erleichterte Diffusion / Kanalvermittelte Diffusion / Kanalvermittelte Difusion durch gesteuerte Ionkanal / Passiver Transport durch Carrier
Primär aktiver Transport
Sekundär aktiver Transport
Was ist die Aufgabe der Biomembran?
Grenzt immer 2 wässrige Bereiche voneinander ab
Was ist die freie Diffusion?
Transport ohne Energie Aufwand in Richtung des Konzentrations Gefälle
Was ist die Brown’sche Molekularbewegung ?
Moleküle bewegen sich dauerhaft selbst
Wie kann man die Ionenkanäle nach Art, der durchgeschleusten Ionen klassifizieren?
Natriumkanal ( Na+ )
Kaliumkanal ( K+)
Calciumkanal ( Ca2+)
Chloridkanal ( Cl-)
Für was ist die Hydrathülle entscheidend ?
Für die Regulierung des Ionentransports in biologischen Systemen
Nach welchen Kriterien kann man Ionenkanäle klassifizieren?
Art der durchgeschleusten Ionen
Öffnungsdauer
Öffnungs Procedere
Reaktionszeit auf Öffnungsimpuls
Wie wird die erleichterte Diffusion noch genannt ?
Passiver Transport durch Kanalproteine und Carrierproteine
Erkläre die erleichterte Diffusion
Transfair in Richtung des Konzentrations Gefälle ohne Energie Aufwand
Transport über Kanalproteine oder spezifische Proteincarrier
Spezifischer Transfer
Welche Öffnungsprozedere gibt es bei den Ionenkanälen?
immer offen
Öffnung spannungsgesteuerte ( Potenzial gesteuert)
Öffnung chemisch gesteuert
Öffnung mechanisch gesteuert
Öffnung indirekt gesteuert, zum Beispiel über Second Messenger
Erkläre den Primär aktiver Transport und welche Stoffe werden dabei transportiert ?
Transport gegen das Konzentrations Gefälle mithilfe von Energie
Stoffe unter ATP Spaltung direkt transportiert
Na+ , K+ etc werden Transportiert ( polare Stoffe )
Spezifischer Transport durch Carrier Proteine
In welche Richtung findet die Ionen Bewegung statt ?
Die Ionen Bewegung findet in die Richtung des starkeren Gradienten statt
Wie heißen die Proteine, die in der Membran eingebaut sind?
Integrale Proteine
Was ist der chemische Gradient?
Konzentrationsunterschied
Ungleiche Verteilung eines bestimmten Ions (zB. Na+ , Cl- ) an beiden Seiten einer Membran
Was ist die Hydrathülle?
Anlagerung von Wassermolekülen an Ionen oder polaren Molekülen
Was ist der grobe Ablauf des Aktions Potenzials?
Ruhepotenzial
Depolarisation
Repolarisation
Hyperpolarisation
Na+ - K- -Pumpe —> Ausgangszustand = Ruhepotenzial
Was ist das Problem das bei dem Ruhepotenzial auftreten kann?
Ruhepotenzial wird durch eindringende Na+ -Ionen gestört = Leckströme
Zellinneres wird positiver —> elektrisches Potenzial für K+ wird geringer —> Ionen diffundieren aus der Zelle —> Ladungs- und Konzentrationsausgleich —> keine Spannung —> kein Ruhepotenzial
Erkläre den Sekundär aktiver Transport
an Primär aktiver Transport angebunden
Natrium Ionen gelangen entlang des Konzentrations Gradienten zurück in die Zelle
Glukose und Na+ werden transportiert
Wie können Ionen trotz Hydrathülle transportiert werden?
Spezielle Proteine im Membran die Ionen selektiv transportieren und die Hydrathülle umgehen können = Ionenkanäle
Aktiviere Transportproteine die Ionen gegen den Konzentrations Gradient transportieren = Ionenpumpe
Was ist die Lösung auf das Problem, dass bei dem Ruhepotenzial auftreten kann ?
Natrium-Kalium-Pumpe in der Membran
transportiert, ständig unter ATP Verbrauch (gegen die Gradienten ) 3 Na+ nach außen und gleichzeitig 2 K+ nach innen
Hält das Ruhepotenzial aufrecht
Was sind Kennzeichnung ruhende , ungerregten Nervenzelle?
deutliche chemische Gradienten und das Bestreben, die Verteilungsunterschiede der Ionen per Diffusion auszugleichen —> nach außen gerichtete Diffusionsdruck für Kalium . Bei Natrium und Chlorid ist das genau umgekehrt.
Einen elektrischen Gradienten und das Bestreben zu dessen Ausgleich
Erhebliche Unterschiede in der Permeabilität der Membran für einzelne Ionen
Beständige Tätigkeit der Natrium-Kalium-Pumpe
Ist die Biomembran geöffnet oder geschlossen?
Immer geschlossen
Wie ist die Reaktionszeit auf Öffnungsimpuls bei verschiedenen Ionenkanälen ?
direkte Öffnung nach Impuls ( schneller Kanal)
Verzögerte Öffnung nach Impuls (langsamer Kanal)
Was ist der Membranpotenzial?
Spannung im Bereich von Millivolt
Was ist die Depolarisation und wie erfolgt diese ?
Alles-oder-Nichts-Gesetz
erste Na+ -Kanäle öffnen sich
Ab -50 mV öffnen sich alle Na+ -Kanäle
Na+ strömt in die Zelle
Spannung steigt schlagartig an
Was beeinflusst die Hydrathülle ?
Beeinflusst die Bindung und Löslichkeit von Ionen
Kann die Diffusion von Ionen behindern
Was ist die Repolarisation ?
Na+ -Kanäle schließen sich
K+ -Kanäle öffnen sich
K+ strömt ins Außenmedium
Spannung fällt ab
Was sind Beteiligte Ladungsträger bei dem Ruhe Potenzial?
Na+
K+
Cl-
Organische Anionen A-
Was ist der Ruhe Potenzial?
Das Membranpotenzial an einer unerregten Nervenzelle
Bei wie viel Millivolt liegt der Ruhepotenzial?
Potenzial bei etwa -70 mV
Was sind Folgen des Ionenstroms / Entschtehung des Ruhepotenzial?
Durch austretende Kalium Ionen durch hintere offene Kanäle wird das Außenmedium positiver und das Innere negativer
Durch eintretende Chloridionen wird das Außenmedium positiver und das Innere negativer
Der Ionenstrom kommt und der Summe zum Erliegen, da der elektrische Gradient entgegenwirkt des chemischen wirkt ( bei etwa -70 mV —> inneres der Zelle ist negativ geladen , außen positiv )
Es entsteht ein Gleichgewichtszustand = Ruhepotenzial
Womit lässt sich elektrochemischer Gradient an einer Membran messen?
Mit Elektroden
Welche Art der Erregungsleitung gibt es ?
Saltatotische Erregungsleitung
Kontinuierliche Erregungsleitung
Was ist der Ablauf der Saltatorische Erregungsleitung?
Aktionspotenzial bewirkt Dipolarisation am Axonanfang
Spannungsabhängige Natriumionenkanäle öffnen sich nur an den Ranvier’schen Schnürringe
Natriumionen strömen in die Zelle, lösen erneuten Aktionspotenzial aus
Aktionspotenzial reicht bis zum nächsten Schnürring , überspringt myelinisierte Bereiche
Aktionspotenzial wird nur an nicht-isolierten Bereichen erzeugt
Erregung wird “springend” weitergeleitet
Was sind die Vorteile der Saltatorische Erregungsleitung?
Schnellere Leitungsgeschwindigkeit durch Isolation
Energieeinsparung , da nur an den Schnürrigen Depolarisierung stattfindet
Natriumionenkanäle in bereits passierten Bereichen werden inaktiviert
Refräktärzeit verhindert Rückleitung des Signals , sichert Weiterleitung in eine Richtung
Wie ist die Ladungsverteilung in der Ausgangsituation des Ruhepotenzials ?
Cytoplasma der Nervenzelle
viele K+ - Ionen
viele organische Anionen ( A-)
Wenig Cl- -Ionen
Wenig Na+ - Ionen
innen negativ geladen
Außenmedium
viele Cl- -Ionen
Viele Na+ - Ionen
Wenig K+ -Ionen
außen positiv geladen
Was ist die Refraktärzeit ?
Zeit in der keine weiteren Erregungen ( Auslösung eines Aktionspotentials ) möglich sich
Zeitraum zwischen Überschreitung des Schwellenwerts für ein AP und Ende der Repolarisation
Kein AP möglich, da Na+ -Kanäle geschlossen sind
Was ist das Aktionspotenzial?
Eine vorübergehende Abweichung des Membranpotenzials ( elektrische Spannung über der Zellmembran) einer Zelle vom Ruhepotenzial
Was ist die Hyperpolarisation ?
Spannung fällt unter den Wert des Ruhepotential , weil mehr K+ die Zelle verlassen haben , als zuvor Na+ eingeströmt waren
Was ist die Soma ?
Zellkörper der Nervenzelle
Enthält Cytoplasma mit Zellorganellen
Was sind die wichtigsten Bestandteile der Nervenzelle?
Dendrit
Soma
Zellkern
Axonhügel
Axon
Myelinscheide/Schwansche Zelle
Ranvierscher Schnüring
Synaptisches Endknöpchen
Was ist der elektrische Gradient?
ungleiche Verteilung von Ionen an einer Membran
Führt zu Potenzials unterschieden im elektrischen Feld
Die Ladungen sind ungleich verteilt
Na+ - K+ -Pumpe als letzter “Schritt” des Aktionspotenzial
Unter ATP Verbrauch:
Natrium aus der Zelle heraus
Kalium in die Zelle zurück
Bringt es zurück zum Ausgangszustand = Ruhepotential
Was sind Nervenzelle und was machen diese ?
entscheidend für Verarbeitung von Sinneseindrücken
Nervenzelle, nehmen, leiten und verarbeiten Reize
Neuronen bilden ein komplexes Netzwerk
Im Gehirn befinden sich 100 Milliarden bis 1 Billion Neuronen
Was ist der Axon und seine Aufgaben?
langer Fortsatzt der Nervenzelle aus dem Axonhügel
Weiterleitung von Aktionspotenzial zu Nerven - oder Meskelzellen
Was sind die Dendriten ?
Zellausläufer von Zellkörper
Kontakt zu anderen Zellen/Neuronen
Empfangen, erste Erregungssignale
Leiten Signale zum Zellkörper weiter
Was sind die Synaptische Endknöpfchen?
Ende des Neurons
Übertragen Signale auf nächste Nervenzelle, Sinnes- oder Muskelzelle
Elektrisches Signal wird meinst in chemisches Signal umgewandelt
Nach welche Kriterien kann man Nervenzelle Einteilen ?
Nach Aussehen
Nach Funktion
Was ist der Axonhügel und seine Aufgaben ?
verbindet Soma mit Axon
Sammelt und summiert elektrische Signale
Verhindert Überflutung durch kleinste Signale
Wichtig für relevante Reizverarbeitung
Was ist die Kontinuierliche Erregungsleitung?
Fortlaufende Weiterleitung der Signale in eine nicht isolierte Nervenzelle
Welche Nervenzellen gibt es ? ( nach Assehen )
unipolar Nervenzelle
Bipolare Nervenzelle
Multipolare Nervenzelle
Pseudounipolare Nervenzelle
Was hat die Überschreitung des Schwellenpotenzials zu Folge ?
Weiterleitung des AP ans Axon
Unipolare Nervenzelle
ein kurzes Fortsatz
zB. primäre Sinneszellen in der Netzhaut (Auge)
ein Fortsatz aus Zellkörper , der sich aufspaltet
Tastsinneszellen
Wie ist der isolierte Axon, sein Vorteile und Aufbau ?
Isoliert für schnelle Signalübertragung —> umhüllt von Stütz- oder Hüllzellen
Schwansche Zelle = im peripheren Nervensystem
Oligodendrozyten = im zentralen Nervensystem
Hüllzellen bilden Myelinsceeide für elektrische Isolation
Umhüllung immer wieder durch freiliegende Axonbereiche unterbrochen
Unumhüllte Bereiche = Ranvier’sche Schnürring
welche Synapsentypen nach Übertragungsart gibt es ?
Elektrische Synapse
Chemische Synapse
welche Synapsentypen nach Bottenstoff gibt es ?
cholinerge Synapse —> nutzt Acetylcholin (ACh)
Bottenstoff = Gamma-Aminobuttersäure (GABA)
Adrenerge Synapse —> nutzt Adrenalin
Dopaminerge Synapse —> nutzt Dopamin
Glutamaterge Synapse —> nutzt Glutamat
Neurotransmitter —> Glycin
was ist die präsynaptische Membran ?
= Synaptisches Endknöpchen
Welche Synapsentypen nach Auswirkung auf Zielzelle gibt es ?
Erregende Synapse = Exzitatorisch —> verursacht erregendes postsynaptisches Siganal ( EPSP )
Hemmende Synapse = Inhibitorisch —> verrursacht inhibitorisches postsynaptisches Signal ( IPSP )
Was ist die chemische Synapse ?
wandelt elektrische Signal in chemisches um
Aktionspotential löst Botenstofffreisetzung aus
Bindung an Rezeptoren erzeugt neues Aktionspoenzial
Verzögerte , Unidirektionale Übertragung
häufig im Körper
was verursacht die hemmende Synapse ?
öffnen von ligandengesteuerten Cl- Ionenkaäle
keine Möglichkeit zum Auslösen des AP
IPSP
was ist die räumliche Summation?
Addition aller PSP-Amplituden die gleichzeitig von verschiedenen Synapsen erfolgen
Wie ist die Synapse aufebaut ? ( Text )
präsynaptisches Membran
synaptischer Spalt
postsynaptische Membran ( Dendrit )
Ca2+ -Kanal
Vesikel
Neurotransmittet
Rezeptoren
Was hat die Depolarisation zufolge?
Positive Rückkopplung —> Ladungsumkehr = overshoot / Umpolarisation
Welche Folgen im Körper hat die unterbrechung der Erregungsübertragung ?
Lähmungen der Muskulatur
Tod durch Atemlähmung
Bipolare Nerfenzelle
zwei Fortsätze ( Dendrit und Axon)
Geruchs- und Sehsinn
was ist die postsynaptische Membran ?
Membran der Empfänger-Zelle (Dendriten)
enthält Rezeptoren zur Bindung von Neurotransmittern
Welche Angriffpunkte in Synapse von Synapsengifte haben keine Erregungsübertragung zur Folge ?
Synapsengift konkuriert mir Acetylcholinrezeptor —> keine Öffnung der Ionenkanäle
Synapsengift blockiert Transmitterfreisetzung aud synaptischen Bläschen
Welche Angriffpunkte in Synapse von Synapsengifte haben eine verstärkte Erregungsübertragung zur Folge ?
Synapsengifte hemmen das Enzym Acetylcholinesterase —> Spaltung des Transmitters unterbleibt —> wiederholte Ionenkanalöffnung = Dauerdepolarisation
Synapsengifte wirken wie Acetylcholin, werden aber von der Acetylcholinesterase nicht abgebaut
Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Transportgeschwindigkeit und den Konzentrations Unterschied bei der freien Diffusion ?
Linearer Zusammenhang zwischen der Transportgeschwindigkeit und den Konzentrations unterschied
Wodurch erfolgt der Transfair bei der freien Diffusion?
Transfair durch die Lipiddoppelschicht
Nicht selektiv
Welche Moleküle werden bei der freien Diffusion transportiert ?
Große und kleine Hydrophobe Moleküle (O2 und CO2) werden befördert
Welche Folgen im Körper hat die verstärkte Erregungsübertragung ?
Verkrampfung der Muskulatur
Synaptische Übertragungsschritte an der präsinaptische Membran ( Fokus auf Acetylcholin )
Aktionspotential führt zu Spannungsänderung an präsinaptischer Membran
Öffnung von spannungsabhängigen Ca2+ -Ionenkanälen
Einströmen von positiv geladenen Ca2+ -Ionen
Ca2+ -Anstieg löst Vesikelverschmelzung aus
Was verursacht die erregende Synapse?
öffnen von ligandengesteuerten Na+ Ionenkanäle
Möglichkeit zum Auslösen von AP
EPSP
was ist der synaptischer Spalt ?
Bereich zwischen den beiden kommunizierenden Zellen
Welche Arten von Gradienten gibt es?
chemischer Gradient
Elektrischer Gradient
Elektrochemischer Gradient
Welche Öffnungsdauer gibt es bei den Ionen Kanal?
unbegrenzt
Zeitlich begrenzt
viele Dendriten , ein Axon
Motorische Nervenzelle im Rückenmark
Stärke des Signals nimmt mit Entfernung von der Reizstelle immer …
stärker ab
Wie ist die Permeabilität für verschiedene Ionen?
K+ durchdringt die Membran am einfachsten (1)
Cl- durchdringt die Membran, nur halb so gut wie K+ (0,43)
Na+ Durchdringt die Membran extrem schlecht (0,04)
A- kann die Membran nicht durch dringen
K+ und Cl- können, in und aus der Zelle Strömen
Wo wird das Aktionspotenzial ausgelöst?
Wird nur am Axonhügel oder am Axon ausgelöst
Warum wird das Aktionspotenzial nur am Axonhügel oder am Axon ausgelöst?
Weil die Dendriten keine spannungsgesteuerten Na+ -Kanäle besitzen
Welche Moleküle werden bei der erleichterten Diffusion transportiert ?
Transfair von großen, polaren Stoffen wie zum Beispiel Glukose
Transfair von Wassermolekülen durch Hydrophilen Tunelproteine — Aquaporine
Begrenzter Transportkapazität der Carrier als Ursache
Welche Nervenzellen gibt es ? ( nach Funktion )
sensorische Nervenzelle
leitet Informationen von Sinnesorgane / Körperorgane zum Gehirn
Motorische Nervenzelle
leitet Infos von Gehirn /Rückenmark zu Muskeln / Drüsen
Interneuronen
Im zentralen Nervensystem
Verschalten Neuronen, vermitteln Kommunikation
Welche Einteilungen der Syapsentypen gibt es ?
Nach Botenstoffart
Nach Übertragungsart
Nach Auswirkung auf Zielzelle
Was gilt für alle Ionen der Nervenzelle?
Für alle Ionen besteht ein chemischer sowie , ein elektrischer Gradient
Alle Ionen haben das Bestreben, die Membran zu durchdringen
was ist die Zeitliche Summation ?
Addition aller EPSP- Amplituden die nacheinander erfolgen
Synaptische Übertragungsschritte an der postsynaptische Membran ( Fokus auf Acetylcholin )
Liganden-gesteuerte Kanalöffnung = Ein-oder Ausstrom von Ionen ( Natrium ) —> shwache Depolarisation = Postsynaptisches Potential (PSP)
Die Überschreitung des Schwellenwert erfolgt AP am Axonhügel , sobald die Ionenkanäle durch Spaltung des Transmitters zu ist —> Acetylcholinesterase + Acetylcholin —> Acetat + Cholin + Essigsäure
Cholin diffundiert zurück zur präsinaptischer Membran —> Aufnahme durch aktiven Transport
Rückgewinnung mithilfe von Enzym —> bindet Acetalgruppe dran
Wo ist die Depolarisierung erforderlich bei der kontinuierliche Weiterleitung ?
Depolarisierung erforderlich an jeder Stelle der Axonmembran
Kann man die Carrier-Gestalt bei der erleichterten Diffusion ändern, wenn ja wodurch ?
Reversibele Änderung der Carrier-Gestalt bei Substrat Bindung
Die kontinuierliche Weiterleitung ist langsamer als die Saltatorische. Ist die Erhöhung der Geschwindigkeit möglich ?
Langsame Weiterleitung im Vergleich zu isolierten Zelle
Erhöhung der Geschwindigkeit möglich
größerer Durchmesser der Leitungsbahn verringert Innenewiderstand —> Vergleichbar mit Wasserschlauch = Dickerer Schlauch lässt mehr Wasser schneller fließen
Größerer Durchmesser erhöht Geschwindigkeit der Erregungsleitung im Axon
Was enthält die presynaptische Membran?
enthält Vesikel = membranumhüllte Bläschen mit Neurotransmitter
Was sind wichtige Organellen in der Soma und deren Aufgabe ?
Zellkern = Steuerung genetischer Aktivität
Mitochondrien = Energieprodukzion
Endoplasmatisches Retikulum = Protein- und Lipidsynthese
Golgi- Aparat = Verarbeitung und Sortierung von Proteinen
Wie sind die Natriumionenkanäle und Kaliumionenkanäle bei dem Ruhepotenzial ?
Natrium- und Kaliumionenkanäle geschlossen
Wo werden die Neurotransmitter frei gesetzt ?
Neurotransmitter werden in den synaptischen Spalt freigesetzt
Synaptische Übertragungsschritte an den synoptischen Spalt ( Fokus auf Acetylcholin )
Freisetzung von Neurotransmittern in synaptischen Spalt (Exocytose)
Neurotransmittern binden an apezifischen Rezeptoren an postsynaptische membran (ionotrope Rezeptoren)
Alles zu Rezeptorpotenzial
schwache elektrische Änderung
Durch äußere Reize wie zum Beispiel Licht oder Berührungen
Lokal begrenzt auf den simulierten Bereich
Reicht normalerweise nicht für Weiterleitung
Erster Schritt der Reizaufnahme
Alles zu Aktionspotenzial
starke, elektrische Veränderung
Entlang des Neuronenvorsatz weitergeleitet
Kann Reize über längere Strecken weiterleiten
Hauptmethode der Signalübertragung im Nervensystem
Alles zu Ruhepotenzial
Konstante elektrische Spannung in einer nicht simulierten Zelle
Unabhängig von äußeren Reize
Gesamte Zellmembran ist involviert
Dient als Ausgangspunkt für Rezeptorpotenzial und Aktionspotenzial
wie ist die Erhöhung der Geschwindigkeit bei der kontinuierliche Erregungsleitung möglich?
größerer Durchmesser der Leitungsbahn verringert Innenwiderstand
Größerer Durchmesser erhöht Geschwindigkeit der Erehungsleitung im Axon
Welche Kodierung gibt es?
Amplitudekodierung
Frequenzkodierung
Was ist die Amplitudekodierung?
Höhe des Graphen
Informationen über die stärke des Reizes ist im Amplitude codiert
Wie ist die Übertragungsgeschwindigkeit der Amplitudekodierung und wo wird diese Benutzt?
gering
Bei Rezeptor und postsynaptischen Potenziale
Wie hängt die Erregung und die Amplitude zusammen und für was wird die Verrechnung benutzt?
je stärker die Erregung, desto größer ist die Amplitude des entstehenden Potenzial ( Weil mehr Ionenkanäle geöffnet sind)
Für Verrechnungen —> Elektrisch in chemisch ( Axon zu Synapse)
Signalverarbeitung und Signalverrechnung
Was ist die Frequenzkodierung?
Häufigkeit auf einen Graph
Entspricht wenn Information über die stärke des Reizes in der Frequenz enthalten ist
Wie ist die Geschwindigkeit der Frequenzkodierung und wo wird diese benutzt?
Hoch
Bei Aktionspotenzial
Wie hängt die Frequenzkodierung und die stärke des Reizes zusammen?
Je stärker der Reiz, desto höher ist die Frequenz der Aktionspotenzial, da es wahrscheinlicher ist, dass der Schwellenwert zur Auslösung eines Aktionspotenzial erreicht wird, beziehungsweise länger erhalten wird
Für was wird die Frequenzkodierung benutzt?
Gut für lange Strecken ( Nicht verlustfähig)
Sicherheit bei der Signalübertragung
Erkläre den Ablauf der Ranshaw Hemmung und für was diese gut ist
Von Alpha Motoneuron wird ein EPSP (Ach) über einen kürzeren Weg an den Muskeln übertragen
Über längeren Weg wird Signal gleichzeitig an Renshaw Zelle übertragen
Wandelt EPSP in IPSP —> An Alpha Motoneuronen übertragen —> kurze Pause
Verhindert Aktionspotenzial Überflutung an Muskel
Von was ist die Renshaw Hemmung abhängig
Von Erregungsstärke des Alpha Motoneuron
Starke Erregung des Alpha Motoneuron —> Starke Hemmung
Geringfügige Erregung des Alpha Motoneuron —> Schwache Hemmung
Erkläre den Ablauf an eine Neuromuskuläre Synapse oder auch an einem motorischen Endplatte
aktionspotenzial erreicht das Endknöpfchen
Ca+ kanäle öffnen sich
Ca+ strömt rein
Vesikelverschmelzung
Freisetzung Ach in synaptischen Spalt
Ach bindet an Nikotinerge Ach-Rezeptoren an Ionenkanäle
Unspezifisch durchlässig für Kationen (+ Ionen)
Na+ und K+ strömen in die Muskelzelle
Endplattenpotenzial entsteht
Muskelkontraktion
Welche Muskel gibt es?
glatte Muskeln
Herzmuskel
Skelettmuskulatur
Welche Organe bestehen aus glatten Muskeln ?
innere Organe und Gefäße ( Mit Ausnahme des Herzens)
Was sind die Funktionen und Arbeitsweise der glatten Muskeln
arbeiten langsam können sich aber stark zusammenziehen und Kontraktionen lange ohne großen Energieverbrauch aufrechterhalten
Unwillkürliche Bewegung
Wie sehen die glatten Muskeln aus Beziehungsweise wie sind diese aufgebaut?
keine deutliche Benderung —> Kontraktion erfolgen mithilfe unregelmäßig angeordneter Myofibrillen
Längliche spindelförmige Zellen mit jeweils einem Zellkern
Muskeln durch Gap junctions untereinander verbunden
Was ermöglichen die gap Junctions ?
Direkten Austausch von Ionen, Molekülen und elektrischen Signalen zwischen benachbarten Muskelzellen
Alles über den Herzmuskel
arbeitet ständig
Eigenes Erregungssystem
Einkerniger Herzmuskelzellen = Querstreifung, unwillkürlich gesteuert und über gap junctions untereinander verbunden
Wie sehen die Skelettmuskulatur aus und wie arbeitet dieser?
besteht aus vielkerniger Muskelzellen = Fasern
Deutlicher Querstreifenmuster
Arbeiten sehr rasch, äußerst leistungsfähig
Verbrauchen hohen Energieanteil
Aufbau Elemente eines Muskels
Muskelfaserbündel
Muskelfasern
Miofybrillen
Sarkomere
Was ist ein Muskelfaserbündel?
Entspricht mehreren Muskelfasern von Bindegewebe umgeben
Was sind Muskelfasern?
Gestreckte, mehrkernige Zellen = Synzytium Gefühlt mit Sarkoplasma und umgeben von Sarkolemm
Was sind Miofybrillen?
Funktionseinheiten, die die Verkürzung ermöglichen
Umhüllt vom Sarkoplasmatischen Retikulum
Was sind Sarkomer?
Hintereinander gereitete Bauteile der Myofibrillen
Woraus besteht ein Sarkomer?
Drei Proteinen = Aktin, Myosin und die Titin
Von Z Scheiben begrenzt an den Rändern
Actinfilamente
Myosinfilamente
Alles zu Actin-Filamente
an den Z-Scheiben verankert
aus 200 G-Actin-Moleküle zur einer Kette polymerisiert = F-Actin
zwei der F-Actin-Moleküle bilden ein Doppelhelix
Alles zu Myosin-Filamente
Miosin Molekül Raumstruktur= Golfschläger
2 Myosinmoleküle =Myosin-Dimer
100 Dimer = M-Filament
Was ist Titin
elastisches Protein = Feder
Muskelkontraktion grober Aubau in Phasen eingeteilt
Ausgangszustand/Ruhezustand = Muskel entspannt
Aktivierung
Querbrückenbildundung und Kontraktionen
Rückehr/Ausgangsstand
Alles zu Ausgangszusatand des Muskels
Actin vom Protein Troponin und von Tropomyosinfäden umschlungen —> Verderung der Myosin-Bindestelle auf Actin
Myosinkopf hat ATP gebunden —> befindet sich im 90° Winkel zum Aktinfilament
Ablauf der Aktivierung der Muskelkontraktion
Nerversignal —> Ausschüttung von Ca2+ aus dem Sarkoplasmatischen Retikulum
Ca2+ -> Enzymaktivität von Myosin = ATPase spaltet ATP zu ADP und Pi = Hydrolyse
Myosin speichert die freiwerdende Energie und ist in einem gespannten Zustand
Ca2+-lonen binden außerdem an Troponin —> Konformationsänderung —>Myosin-Bindestelle freigegeben
Ablauf der Querbrückenbildung und Kontraktionen bei der Muskel
Myosin kann an Aktin binden —> bildet eine Querverbindung aus
Myosinkopf gibt nacheinander Pi und ADP ins Cytosol ab —> setzt Energie frei —> Kippen des Kopfs (45° Winkel) —> Myosin zieht die Aktin-filamente in Richtung Mitte —> Muskel kontrahiert
Ablauf des Rückkehrs bei der Muskelkontraktion
neues ATP lagert sich an den Myosinkopf an
Myosin und Aktin lösen sich voneinander
Ruhezustand wieder erreicht
Merkkasten grober Ablauf Mudkelkontraktion
Durch Einstrom von Calcium ausgelöst
Spannungsänderung an der Muskelmembran
Elektrischer Signal
Mechanischer Antwort
Was sind Reflexe
unwillkürliche Reaktionen auf einen von außen kommendes Reiz
sehr schnell - auch wieder schnell vorbei
schutz Mechanismus
nicht beeinflussbar
Phasen/Ablauf des Reflexbogens
Reizaufnahme
Reizumwandlung
Erregungsleitung
Erregungsverarbeitung
Reaktion
Renshaw-Hemmung
Detaliierte Ablauf des Reflexes/Reflexbogen
Ein Rezeptor/eine Sinneszelle nimmt einen Reiz (phisikalisch oder chemisch) wahr
Der Rezeptor wandelt den Reiz in ein elektrisches Signal um
Eine sensorische Nervenfaser leitet das Signal in das Rückenmark
afferente Bahnen = zum zentralen Nervensystem (ENS)
Das Rückenmarn bildet das Reflexzentrum,in dem dieVerarbeitung des elektrischen Signals, also die Verschaltung der Nervenzellen = Neuronen über sogenannte Interneurone
Motoneuron leitet das Signal vom Rückenmark zum Effektor
efferente Nervenfaser = vom ZNS wegleitend
Der Effektor führt aufgrund der Erregung eine Reaktion aus = Reflex
Negative Rücknopplung zwischen Motoneuron und speziellen Interneuronen
Begrenzung der Erregungsdaur der Muskelle
Welche Reflexarten gibt es ?
Angeborene Reflexe
Eigenreflexe
Fremdreflexe
Frükindliche Reflexe
Erworbene Reflexe
Alles zu angeborene Reflexe
unbedingte Reflexe
Bei alle Individuen gleich
vorhanden bereits bei der Geburt
Alles zu Eigenreflexe und Beispiele
Reiz und Antwort im selben Organ
Reflexbogen = einer einzigen Synapse
= monosynaptischer Reflex
Patellarsehnreflex = Kniesehnenreflex
↳monosynajptischer Dehnungsreflex
1. Schlag auf die Muskelsehne
2. Dehnung der Sehne
3. Verkürzung des Muskels
4. Streckung des Beines
Bizepssehnenreflex
Trömner-Reflex
Bauchdeckenreflex
Alles zu Fremdreflexe und Beispiele
Reiz und Reaktion in unterschiedlichen Organen
mehreren Synapsen=polysynaptischer Reflexbogen
=Polysynaptischer Reflex
Lidschlussreflex
Husterreflex
Alles zu Frühkindliche Reflexe und Beispiele
Bei Babys —> Im Laufe der körgerlichen Entwicklung zurückbilden
Greifreflex —> Der Druck auf die Handinnenfläche —> Greifen
Suchreflex —> Berührung Mundwinkel —> Öffnung des Mundes
Alles zu Erworworbene Reflexe und die Konditionierung
= “pawlowschen Reflexe"—> Klassische Konditionierung
Behaviorismus
Beginn=Reiz (unbedingter Stimulus) löst erwürste Verhalten aus (unbedingte Reaktion)
Ziel=Lebewesen soll lernen auf anderen Reiz (neutraler Stimulus) genau so zu reagieren
neutrale Stimulus wird zum bedingten Stimulus
unbedingte Reaktion wird zur bedingten Reaktion
Einteilung Nervensysthem nach Aufbau
ZNS = Zentrales Nervensystem
PNS = peripheres Nervensystem
Einteilung Nervensysthem nach Funktion
Somatisches Nervensystem
Vegetatives Nervensystem
Bestansdteile und Funktion des ZNS
Gehirne
Steuert Atmung
Schlafverhalten
Rückenmarkt
Leitungs-und Reflexapparat zwischen Gehirn und PNS
verantwortlich für Denken, Fühlere und Erinnern
Bestansdteile und Funktion des PNS
Aufgabe = Gehirn mit Sinneseindrücken zu versorgen
Peripherie
Muskeln
Nerven
Augene etc.
Funktion des somatischen Nervensystems
Steuerung bewusster, willentlicher Vorgänge
Funktion und Einteilung des vegetatives Nervensystems
Steuerung autonomer, unwillentlicher Vorgänge
Sympatikus = Notfall
Parasympatikus = Entspanung
Sympathikus Aufgaben
in Flight or Fight situationen
Parasympathikus Aufgaben
entspanter Zustand
Zuletzt geändertvor 6 Monaten