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Neurobiologie, von Angelo Chauvistré - Coggle Diagram

- - - - Zustand einer unerregten Zelle (Membran= selektiv Permeabel)(=-70mV)
      - Ionenverteilung: Interzellular: K+& A-; Extrazellulär: Na+& Cl-
      - Natrium-Kalium-Ionenpumpe
        
        Aufrechterhalten RP; 2K+nach außen; 3Na+nach innen
      - Ionenkanäle
        
        Tunnel, K+ -Hintergrundkanal offen; Na+ -Kanäle geschlossen (aber Natriumleckstrom)
      - Ladungsunterschied
        
        zieht zunehmend K+ wieder nach innen und Na+ können in geringem Maß strömen →negatives Potenzial würde sich langfristig verändern
      - Erhalt
        
        neg. RP durch natrium-Kalium-Ionenpumpe →arbeitet unter ATP-Spaltung
    - - Reizweiterleitung an Nervenzellen; Änderung des elektr. Membranpotenzials
      - Ablauf
        
        Ruhepotenzial: Zelle Ruhezustand (-70mV), Na+-& K+-Kanäle geschlossen (nur Kaliumhintergrundkanal geöffnet)
        
        Elektrische Erregung
        
        Schwellenpotential: nach Reiz öffnen der spannungsgesteuerten Na+-Kanälen, Einstrom depolarisiert die Membran bis Schwellenwert (-50mV—40mV)
        
        Alles-Oder-Nichts-Prinzip: AP entsteht nur wenn Schwellenwert erreicht wird (-50mV), AP verläuft immer gleich egal wie niedrig/ hoch Schwellenwert übertroffen wird, Höhe der Amplitude nicht variabel
        
        zeitliche Summation: wenn von einer einzelnen Synapse in ausreichend kurzen Zeitabständen mehrere erregende oder hemmende Potentiale im Neuron antreffen, so werden diese ebenfalls summiert
        
        Depolarisation:spannungsgesteuerte Na+ -Kanäle →Na+ strömt in die Zelle →Zellinneres positiver (+30mV)
        
        Refraktärzeit (nach Auflösung des APs, sind die spannungsgesteuerten Na+-Kanäle für kurze Zeit nicht erregbar)
        
        Repolarisation: spannungsgesteuerte Na+-Kanäle schließen (durch Aktivierungstore)→ K+ -Kanäle offen →K+ strömt in Zelle →negativ
        
        Hyperpolarisation: durch Ausströmen von K+ in die Zelle wird Zelle "zu" negativ (mehr als -70mV)
        
        Wiederherstellung RP:RP wird mithilfe von Na+-K+-Ionenpumpe wiederhergestellt (-70mV)
- - - - Frequenzkodierung
        
        Tranformation -> elektrotonisch weitergeleitetes Sensorpotential wird in Folge von Aktionspotentialen umkodiert (je höher Sensorpotential, desto mehr AP pro Zeiteinheit)
  - - - chemisch
        
        Weiterleitung der Erregung mit Neurotransmittern
        
        Ablauf
        
        Ca+ strömt in die Zelle (sorgen dafür das Vesikel zu Membran wandern und verschmelzen)
        
        Vesikel wandern zur präsynaptische Membran
        
        Neurotransmitter (Acetylcholin) wird an synaptischen Spalt ausgeschüttet
        
        Neurotransmitter bindet an Rezeptor der postsynaptische Membran
        
        Na+ strömt in postsynaptische Zelle
        
        Neues AP wird gebildet
        
        ACh, im Spalt von Enzym Acetylcholinesterasein Acetat & Choringespalten →Na+-Kanäle schließen sich, Cholin überNa+/Cholin Symporter von Präsynapse aufgenommen
        
        Spannungsgesteuerte Ca+-Kanäle öffnen sich
        
        AP kommt an
        
        IPSP (hemmend)→Hyperpolarisation= inhibitorisches postsynaptisches Potenzial
        
        Elektrische Veränderung des Membranpotenzials der postsynaptischen Membran
        
        Erschwert auslösen von AP an Postsynapse durch Hyperpolarisation →K+ & Ch—Kanäle Öffnen
        
        Hemmende Synapsen hemmen eine Weitergabe des APs →sorgen für Hyperpolarisation der postsynaptischen Zelle
        
        EPSP (erregend) → Depolarisation= exzitatorisches postsynaptisches Potential
        
        Elektrische Veränderung des Membranpotenzials der Postsynapse,löst AP an Postsynapse aus
        
        Erregende Synapsen geben eine ankommende Depolarisation weiter→sorgen für ein AP an den postsynaptischen Zellen
        
        Neurotransmitter (Acetylcholin) werden aus präsynaptischen Vesikeln freigesetzt -> AP wird übertragen
      - elektrisch
        
        leitet Erregung über Zellkontakt -> Erregungsleitung findet über Kanäle statt
      - Second Messenger
        
        sekundäre Botenstoffe des Zellstoffwechsels
        
        Beispiele
        
        cAMP (cyclisches Adenosinmonophosphat)
        
        DAG ( Diacylglycerol)
        
        Ca2+ (Calciumionen)
        
        Zwischenstationen der Signaltransduktion
        
        können ihrerseits verschiedene Signalwege aktivieren
  - - - blockiert die Rezeptoren von Acetylcholin an der Postsynapse →Folge: Erregungsübetragung bleibt aus. Kein EPSP, keine Kontraktion des Muskels oder keine Sekretabgabe durch Drüse
    - - hemmt die Freisetzung des Neurotransmitters Acetylcholin →Folge: keine Erregungsbildung, kein EPSP und keine Kontraktion oder Ausschüttung einer Drüse o.Ä
    - - bindet an die Rezeptoren für Acetylcholin und bewirkt deren Aktivierung, sodass vermehrt Na-Ionen in die Postsynapse einströmen, es kommt dauerhaft zum EPSP in der Folgezelle, denn die ACh-Esterase kann den Stoff nicht abbauen→Folge: Dauerkontraktion/ Krämpfe von Muskeln, Ausschüttung von Drüsen
    - - das Pflanzengift blockiert die Acetylcholin-Rezeptoren der motorischen Endplatten. Es wirkt reversibel mit den Rezeptormolekülen der subsynaptischen Membran, d.h. es kann von ähnlich gebauten Molekülen verdrängt werden -> Es findet in der Medizin bei Operationen mit künstlicher Beatmung Verwendung, wodurch eine totale Entspannung der Muskeln bewirkt wird
    - - wirkt wie der Neurotransmitter Acetylcholin. Jedoch wird es anders als das Acetylcholin von der Acetylcholinesterase nicht abgebaut -> es kommt zu einer anhaltenden Erregung der subsynaptischen Membran, was seine erregungsfördernde und stimulierende Wirkung verursacht.
    - - wird von Bakterien der Art Clostridium botulinum in verderbendem Fleisch erzeugt. Es hemmt die Freisetzung von Acetylcholin aus den synaptischen Bläschen. Dadurch wird die Weiterleitung blockiert, d.h. es kann zu keiner Muskelkontraktion kommen. Im Zwerchfell und der Rippenmuskulatur bewirkt dies eine tödliche Atemlähmung
    - - bindet sich spezifisch an das Protein der spannungsgesteuerten Natriumkanäle am Axon und verschließt sie -> es können keine Natrium-Ionen in das Axon einströmen -> es können keine Aktionspotentiale weitergeleitet werden -> an den neuromuskulären Synapsen läuft keine Erregung ein, die Muskulatur bleibt schlaff und gelähmt.
- - - - Schwannsche Zelle
        
        Schützt das Axon
      - präsynaptische Endigung
        
        Weitergabe des Signals
      - Ranvier'scher Schnürring
      - Zellkern
        
        Enthält Erbinformation (DNA)
      - Dendrit
        
        Aufnahme des Signals
      - Axon
        
        Weiterleitung des Signals
      - Myelinscheide
        
        dient der Senkung von Membranleitwert und Membrankapazität
        
        Saltatorische Erregungsleitung wird ermöglicht
      - Axonhügel
        
        Ort der Entstehung von Aktionspotentialen (AP)