Neurobiologie

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Temperatur, desto schneller die Bewegung Diffusion = gleichmäßige Verteilung • Bei der Diffusion bewegen sich die Teilchen der Stoffe und mischen sich durch "Dadurch entsteht ein Konzentrationsausgleich Osmose = Erweiterung der Diffusion •Eine Diffusion mit Hindernissen. Die Diffusion wird durch eine Membran getrennt, die nicht alle beteiligten Molekcüle oder lonen gleichermaßen gut durchlässt (semipermeable) von niedriger → zur höheren konzentration wenn die Konzentration ausgeglichen wurde → hört Prozess auf AUFBAU & FUNKTION NERVENZELLE Soma = Zelllcorper Zellkörper zell- organellen zellikern Dendriten Informationsaufnahme Dendrit zellkörper/Soma Zellkern Axonhügel Axon Axonhügel Informations- verarbeitung Myelinscheide (Wirbeltieren) Axon Ranvier'sche Schnürringe Schwann'sche Zelle Endicnöpfchen Synapse Neurit/Axon Gliazellen / Schwann'sche Zelle Raniersche Schnürringe CAxon Informationsweiterleitung Präsynaptische Endungen collaterale Bestandteil Function allgemein Nervenzelle→dienen der Informationsweiterleitung von Reizen durch unsern ganzen Körper Endrenöpfchen Synapse Membran d. zielzelle (Muskel-, Drüsen - Nervenzelle Informationsübertragung Informationsübertragung Informationsaufnahme von anderen Zellen + leiten zum soma weiter → Stoffwechsel der Zelle Informationssammlung aller Dendriten Informationsrerarbeitung und Bildung von Nervenimpulsen → Informationsweiterleitung über große Entfernungen sorgt für schnelle Weiterleitung/Isolierschicht ums Axon Bildung ron Nerrenimpulsen Isolations-, Stütz-und Emährungsfunktion kontaktstelle zu benachbarten zelle Reiz wird durch Chemische Signale übertragen weiterleitung erfolgt durch elektrische Erregung, konkret über Veränderung der elektrischen Potentiale zwischen zellinnenraum und Außenmedium Definition: das Runepotential bezeichnet das Membranpotential einer erregbaren Zelle im Ruhestand ↳ Aufrechterhaltung des Ruhepotentials wichtig → sonst können reine elektrische Reize (in Form von Aretionpotentialen = Änderung des Ruhepotentials) weitergeleitet werden LONENVERTEILUNG RUHEPOTENTIAL semipermeable Membran unur für Na+/+-lonen durchlässig Extrazellulär →vorallem Nat-lonen und CI-lonen = positiv Beschreibung: Intrazellulär →vorallem K+-lonen und A-lonen = negativ (+) Not wasser Natrium-Ionenkanal wasser Na wwww -kalium- lonenicanal chemisches Potential: streben nach konzentrationsausgleich I-Rune potential elektrisches Potential: elektrische Anziehungskraft NOT Natrium/kalium-Pumpe ATP ADP+P Chloriden 100 Natriumionen VV kaliumionen Ziel des Ruhepotentials: Gleichgewicht zwischen chemischen und elektrischen Potential organische Anionen - Im Ruhezustand: Nat-kanäle geschlossen, k+-kanäle geöffnet -k+-lonen → konzentrationsausgleich schaffen caa innen mehr als außen) und diffundieren nach außen 4 Chemische Potential drückt k+-lonen nach außen - Elektrische Potential Gleichgewicht nicht mehr gegeben (da mehr-lonen außen als Innen) Dieses drückt ein Teil der k+-lonen wieder nach Innen => Der Punkt, wo das chemische Potential le+-lonen genauso stark nach außen drückt → wie das elektrische Potential nach Innen drückt (anzient) => wo das Ruhepotential anliegt AUFRECHTERHALTUNG lonenkanäle: → K+-kanäle geöffnet → k+ Ausstrom, um konzentrationsausgleich zu schaffen → Nat-Kanäle geschlossen → Nat kann in geringen Mengen durch Membran: Leckströme Leckströme → würden auf Dauer zu Ladungsausgleich führen Na+/k+-Pumpe: Enzym, aktiver Transport mechanismus → Aufrechterhaltung des Ruhepotentials - transportiert: unter Energieverbrauch ATP → ADP + P 2 K+-lonen nach Innen • 3 Nat-lonen nach außen ↳ Im Endeffekt: 1 Ⓒ-lon nach außen =) Abau des elektrischen Potentials entgegen- gewirkt => sorgt für stabiles Ruhepotential AKTIONSPOTENTIAL → Das Aktionspotential dient der Reizweiterleitung an Nervenzellen. Es beschreibt die Änderung des elektrischen Membranpotentials, welches durch das Öffnen und schließen von spannungsabhängigen lonenkanälen erzeugt wird. (dauert ca. 1-2 ms) ABLAUF schwellen-- wert 50 50 -70 Depolarisation (unpolarisation) Membranpotential (mv) Ruhepotential Repolarisation 3 Hyperpolarisation Ruhepotential zeit (ms) 1. Ruhemembranpotential → beror es mit dem Aktionspotential losgent befindet sich die Zelle im Runezustand. Die Ladung beträgt ca -70 mr. Die spannungsabhängigen Natrium- und kalium- kandle sind geschlossen. (k+-Ausstrom, Na+/kt-Pumpe halten RP konstant + Außen = ; Innen Ⓒ) 2. Schwellenpotential ↳ kommt ein Reiz an der Zelle an, öffnen sich einige spannungsabhängige Na+-kanäle. Ist der Reiz, der ankommt stark genug und wird das Schwellen potential ron -50 my erreicht öffnen sich weitere Na+ - Kanäle und es wird ein Arctionspotential ausgelöst. Ist der Reiz zu schwach, bildet sich die Erregung zurück und es wird kein Arctions- potential gebildet. 3. Depolarisation 4 Da die spannungsabhängigen Natrium-kanäle geöffnet sind, strömt Na+ schnell in die Zelle ein. Das zellinnere wird positiver. (Unterschied zwischen Innen laußen immer kleiner) => kommt sogar zur Unpolarisation: Innen mehr positir als außen 4. Repolarisation Bei der Reporlisation schließen sich die spannungsabhängigen Natrium-kanäle wieder. rcalium-kanäle öffnen sich und kalium strömt rom Zellinneren nach außen. Die Zelle wird innen immer negativer. 5. Hyperpolarisation ↳ Die r+-rcanäle schließen sich ebenso, das schließen dauert ca. 1-2ms. In dieser Zeit strömen noch ein paar weitere K+-lonen nach außen und das Membranpotential wird negatirer als das Ruhepotential. Die zelle ist kurz nicht mehr erregbar. Crelative Refraktärzeit) 6. Wiederherstellung des Ruhepotentials Das Ruhepotential wird von -70mV wird mithilfe der Na+/k+ - Pumpe wieder hergestellt. Viskosität FACHVOKABULAR ZELLBIOLOGIE 4 Zähigkeit von Flüssigkeiten und Gasen ↳ Je höher viskosität, desto dünnflüssiger hydrophob Gwasserabweisend hydrophil Gwasseranziehend lipophob ↳ flüssiger Stoff lässt sich nicht mit Ölen und Fetten mischen. libophil 4 in Fett löslich hypototonisch wenig Teilchen / 46 hypertonisch 4 eine Lösung einen niedrigen osmotischen Druck hat als vergleichsmedium y viel Teilchen/ 4 eine Lösung einen hohen isotonisch 4 Teilchen gleich auf beiden Seiten Plasmolyse osmotischen Druck hat als vergleichsmedium 4 Schrumpfung des Protoplasten einer pflanzlichen Zelle 4 wobei Plasma membran sich von der Zellwand ablöst Deplasmolyse Grorgang der Plasmolyse wieder Rückgängig diffundiertes Wasser: Protoplast vergrößert u. wieder an Zellwand