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Neurobiologie:Biomembran/Axon/Synapse - Klausurvorbereitung?

Frage: Neurobiologie:Biomembran/Axon/Synapse - Klausurvorbereitung?
(5 Antworten)


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Guten Mittag wir haben nun die Themen für unsere Klausur bekommen. Bei einigen Punkten weiß ich nicht genau was dass ist, kann mir jemand da helfen :S




Aufbau der Biomembran inkl. der für die Neurobiologie relevanten Ionenkanäle(Spannungsabhängig ung Spannungsunabhängig) sowie der Natrium-Kaliu-Ionenpupme

Erregungsleitung am Axon:

Einbahnstraße der Reizleitung-Refraktärphase

Synapse:

Beeinflussung von Synapsen mit verschiedenen Stoffen
Summationseffekte (hin zum AP)
Frage von abi15 (ehem. Mitglied) | am 26.03.2013 - 16:01


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Antwort von Levoxa | 27.03.2013 - 11:10
Hallo,
vielleicht hilft dir hiervon etwas...


Einbahnstraße der Reizleitung-Refraktärphase
-> Das Inaktivierungstor des Natrium-Kanals hat eine Refraktärzeit von etwa 2 Milisekunden, in denen es nicht erneut geöffnet werden kann.
Dadurch verläuft der Reiz nur in eine Richtung des Axons und ist somit auf einer "Einbahnstraße".

Summationseffekte
-> Räumliche Summation: Werden gleichzeitig mehrere räumlich getrennte erregende Synapsen aktiviert, so ist das EPSP (erregendes postsynaptisches Potenzial) höher (IPSP=Inhibitorisches postsynaptisches Potenzial).
Zeitliche Summation: Erreicht eine Folge von Aps wenige Milisekunden hintereinander die Synapse, addiert sich das jeweils folgende Potenzial zu dem noch vorhandenen.

Natrium-Kalium-Ionenpumpe
-> Die Natrium-Kalium-Pumpe verbraucht für ihren aktiven Transport Energie in Form von ATP. Sie transportiert gegen das Konzentrationsgefälle kontinuierlich zwei Kalium-Ionen von außen nach innen und drei Natrium-Ionen von innen nach außen. Dies ist nötig, da Natrium durch Leckstellen in der Membran zwar in geringen Mengen, aber stetig in die Zelle einströmt. Da das positiv geladene Natrium in die Zelle einströmt und gleichzeitig viel positiv geladenes Kalium in der Zelle ist, wird die Ladung innen immer positiver. Damit die Ladung der Zelle innen negativ und außen positiv bleibt, muss also das Natrium wieder heraustransportiert werden.

Beeinflussung von Synapsen mit verschiedenen Stoffen
-> Hattet ihr diesbezüglich vielleicht irgendwelche Gifte besprochen? Botox zum Beispiel.

Aufbau der Biomembran inkl. der für die Neurobiologie relevanten Ionenkanäle
-> Die Zellmembranen sind im Ruhezustand außen positiv und innen negativ elektrisch geladen.
Nach der Ionentheorie ist die Ursache des Ruhepotenzials, die unterschiedliche Ionenverteilung innerhalb und außerhalb der Nervenzelle, sowie die selektive Durchlässigkeit der Membran für verschiedene Ionen.
Innerhalb des Neurons ist die Konzentration der Kalium-Ionen und der Protein-Anionen hoch, während außen die Konzentration der Natrium-Ionen und der Chlorid-Ionen hoch ist. Im ungereizten Zustand ist die Membran für Kalium-Ionen gut durchlässig (Kalium-Kanäle, die stets offen sind), für Natrium-Ionen sehr schlecht durchlässig (während des Aktionspotentials werden sowohl spannungsabhängige als auch spannungsunabhängie Natriumionen-kanäle geöffnet) und für Protein-Anionen gar nicht durchlässig. Diese selektive Permeabilität der Membran ist zurückzuführen auf, Proteinkanäle, die auf Grund ihrer eigenen Ladung und ihres Porendurchmessers jeweils für bestimmte Ionen durchlässig sind. Auf Grund der unterschiedlichen Ionen-Konzentration besteht zwar ein Diffusionsgefälle, doch nur die Kalium-Ionen können durch die Membran nach außen. Es ergibt sich also ein Überschuss an positiven Ionen außen und innen ein Überschuss an negativen Ionen.


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Antwort von abi15 (ehem. Mitglied) | 27.03.2013 - 14:31
Danke hast mir sehr geholfen.

Kennst du darauf die Antworten:

Wo genau befindet sich den dieser Refraktärphase?

Ist es beim Aktionspotential(AP) oder beim Ruhepotential(RP)?



Und der RP und AP werden ja sozusagen durch einen elektrischen Reiz "Angereizt". Woher kommt dieser Reiz ?


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Antwort von abi15 (ehem. Mitglied) | 27.03.2013 - 14:43
Beeinflussung von Synapsen mit verschiedenen Stoffen

z.B. Calcium


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Antwort von Levoxa | 28.03.2013 - 11:17
Also ich habe gerade nicht so viel Zeit, deswegen beantworte ich jetzt nur etwas und heute abend den Rest. Wann ist denn deine Klausur?

Bezüglich deiner Frage nach Texten zu Synapsen hab ich hier eine Zusammenfassung von mir:
erregende Synapsen
Sobald das Aktionspotenzial das Endknöpfchen erreicht, öffnen sich die spannungsabhängigen Calcium-Ionenkanäle auf Grund der positiven Spannung innerhalb des Endknöpfchens. Daraufhin strömen Calcium-Ionen entsprechend des Konzentrationsgefälles ein.
Die im Endknöpfchen enthaltenen synaptischen Bläschen wandern nun zur präsynaptischen Membran und verschmelzen mit ihr. In den synaptischen Bläschen befinden sich Transmitter wie z.B. Acetylcholin, welche nun ausgeschüttet werden und in den synaptischen Spalt zwischen prä-und postsynaptischer Membran gelangen.
Durch Diffusion verteilen sich die Transmitter dort und gelangen teilweise zur postsynaptischen Membran. Dort treffen sie auf Rezeptorproteine mit denen sie kurzzeitig eine Bindung eingehen. Dadurch ausgelöst öffnen sich die Natrium-Ionenkanäle per Schlüssel-Schloss-Prinzip. Nun dringt das im synaptischen Spalt enthaltene Natrium entsprechend des Konzentrationsgefälles in das postsynaptische Neuron.
Hierdurch findet eine Depolarisation statt, deren Stärke von der Anzahl der Transmitter abhängig ist.
Um die Transmitter für die nächste Reizübertragung wiederverwenden zu können, müssen sie erneut in die synaptischen Bläschen. Hierzu werden sie von Enzymen gespalten, damit sie durch die präsynaptische Membran gelangen können. Im Falle des Transmitters Acetylcholin spaltet das Enzym Acetylcholinesterase den Transmitter in Acetat und Cholin.


hemmende Synapsen
Das Aktionspotenzial erreicht das Endknöpfchen und die spannungsabhängigen Calcium-Ionenkanäle öffnen sich auf Grund der positiven Spannung innerhalb des Endknöpfchens. Daraufhin strömen Calcium-Ionen entsprechend des Konzentrationsgefälles ein.

Die im Endknöpfchen enthaltenen synaptischen Bläschen wandern nun zur präsynaptischen Membran und verschmelzen mit ihr. In den synaptischen Bläschen befindet sich der Transmitter GABA, welcher nun in den synaptischen Spalt zwischen prä- und postsynaptischer Membran ausgeschüttet wird. Durch Diffusion verteilt sich GABA dort und gelangt teilweise zur postsynaptischen Membran. Dort trifft es auf Rezeptorproteine mit denen es kurzzeitig eine Bindung eingeht. Dadurch ausgelöst öffnen sich Chloridionenkanäle per Schlüssel-Schloss-Prinzip. Das im synaptischen Spalt enthaltene Chlorid dringt entsprechend des Konzentrationsgefälles in das postsynaptische Neuron. Das entstehende postsynaptische Potenzial ist aufgrund der hohen Anzahl an negativ geladenem Chlorid sehr negativ, es sinkt unter -70 mv. Um das im synaptischen Spalt enthaltene GABA erneut verwenden zu können, wird es vom GABA-Transporter durch die präsynaptische Membran gebracht und dort in synaptische Bläschen eingepackt.

Weiterführend: Bestimmt der Transmitter die Funktion der Synapse?
Nein, die Kanäle und deren Rezeptoren bestimmen die Funktion der Synapse. Beispielsweise könnte auch Acetylcholin sich an Chlorid-Ionenkanäle binden und so hemmend wirken, insofern es auf die Rezeptoren passt.

Damit wird auch deine Frage zum Calcium beantwortet, denke ich.


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Antwort von Levoxa | 28.03.2013 - 11:23
Ich habe hier übrigens ein Dokument mit dem Namen "Zusammenfassung der Neurobiologie" hochgeladen. Da steht eigentlich alles drin.


Edit: Dieses Dokument findet man hier:

http://www.e-hausaufgaben.de/Hausaufgaben/D10623-Zusammenfassung-der-Neurobiologie.php

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