Humanbiologie at Universität Jena

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Bioelekrtische Signale:
1.Elektrochemischer Gradient/Potential
2.Vorraussetzung für Potenzial

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Entstehung von einem Aktionspotenziel

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Was sind Neurotransmitter?

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Acetylcholin

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Elektrische Synapse 

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Acetylcholinrezeptoren

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Dendriten & Soma

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Nervensystem.
Zusammenfassung der Informationsverarbeitung
Was ist? Was gehört dazu?
ZNS 
PNS

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Nervenzelltypen

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Schütz und Schutzstrukturen des Gehrins

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Was ist Liquor?

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Was ist die Blut-Hirn-Schranke

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Humanbiologie

Bioelekrtische Signale:
1.Elektrochemischer Gradient/Potential
2.Vorraussetzung für Potenzial
1.Durch Na-K-ATPase elektr. Gradient (3NA/2K-Ladungsverschiebung & chem. Gradient)
2. Vorraussetzungen:
-Hinausgeschaffte, positiv geladenen Na-Ionen nicht von negativ geladenen Ionen begleitet o. Gefolgt (Cl-Ionen bewegl. Genug, aber nach innen )
-Na darf nicht durch andere Kationen von außen ersetzt werden ( NA-& Ca-Kanäle geschlossen, für H+ kein Gradient
-K-Kanäle immer offen
-Negative Ladungen durch Phosphat- & Carboxylgruppen ( insbesondere phosphoryliert Proteine & phosphathaltige Moleküle wie ATP)
-70mV RP durch LEckströme (z.B CL-) ; theoretisch bei K-Potential

Humanbiologie

Entstehung von einem Aktionspotenziel
  1. Öffnen von Spannungsgesteuerten Na+ Kanäle & Einströmen von Na+ Ionen
  2. Vollständige Depolarisation des Zellinneren (Umkehrung der Pole)
  3. Schließen der Na+ Kanäle
  4. Ausgleich (Repolarisation) durch Öffnen von K+ Kanälen
  5. Hyperpolarisation & anschließende Refraktärphase
-Frequenz moduliert, da immer gleicher Ablauf
-Schwellenwert für Na+ Kanäle: -50mV

Humanbiologie

Was sind Neurotransmitter?
  • Botenstoffe, die in chem. Synapsen zur Weitergabe von Botenschaften verwendet werden
  • Werden auf Vorrat synthetisiert und liegen in Vesikeln gespeichert ; liegen in Bereitschaftsposition (am Cytoskelett verankert)
  • Vesikeln fusionieren bei ankommendem AP mit präsynaptischer Membran
  • Vernichtung oder Rückpumpen der Transmitter nach Ausschüttung
Beispiel: Acetylcholin

Humanbiologie

Acetylcholin
  • Erster identifizierter Transmitter 
  • Bsp. An Synapt. Terminals parasympathischer Axone (N.Vagus) & motorischer Endplatte
  • Cholinergene Synapsen

Humanbiologie

Elektrische Synapse 
-Verbindung von Zellen über Gap-Junctions
-nicht Regulierbär;entweder offen oder geschlossen
-inHerzmuskulatur
-Postsynaptische Zelle wird direkt über präsynaptischen Stromfluss erregt

Humanbiologie

Acetylcholinrezeptoren
Nikotinerge Rezeptor
-Durchspannen Membran -binden Liganden extrazellulär
-Liganden ACh, Nikotin & nikotinähnliche Substanzen
-Ionentrop -bilden Ionenkanal
-Vorkommen: motorische Endplatte (Skelettmuskulatur)

Muskarinerge Rezeptoren:
- Durchspannen Membran - binden Liganden - aber G-Protein -gekoppelt
-Liganden: ACH, Muskarin
-Metabotrop - intrazelluläre Signalkaskade, keinen direkten Einfluss auf Ionenverhältnisse / Membranpotential, langsamer (bis in Sek-Bereich)
-M1,M3;M5-Ca2+ aus ER frei , Ionsitoltriphospht (IP3) und Diacylglycerin (DAG)
-M2,M4 - öffnen Kanäle und führen zu Hyperpolarisation

Humanbiologie

Dendriten & Soma
  • Depolarisation (-70mV -90Mv)
  • Räumliche Summation: Erregung an Versuch. Stellen d. Axonkörpers
  • - & Frequenzmodulation
  • -Zeitliche Summation
  •  = möglich EPSP & IPSP können sich Aufsummieren / gegenseitig auslöschen ( AP kann nicht weitergeleitet werden) 
  • =Amplitudenmodulation ( Übergang zum Frequenzmoduliertem Signal)

Humanbiologie

Nervensystem.
Zusammenfassung der Informationsverarbeitung
Was ist? Was gehört dazu?
ZNS 
PNS
Zentrales Nervensystem: Gehirn & Rückenmark
Peripheres Nervensystem: Hirnnerven, Ganglien außerhalb d. ZNS, Spinalnerven 

Humanbiologie

Nervenzelltypen
  • Biopolare NZ, Pseudounipolare NZ, Multipolare NZ, NZ vom Golgi-Typ, Amakrine Zellen der Retina
Gliazellen ( Zellen d. NS)
Ependymzellen
  • Kleiden Ventrikel aus
  • Haben Zilien, die Zirkulation d. Cerebrospinalflüssigkeit fördern (in einigen Hirnregionen an Produktion beteiligt)
Mikrogliazellen
  • Zentralnervöse Immunabwehr ( Schutz vor eindringende Mikroorganismen)
Oligodendrozyten
  • Myelinisierung von Axonen (Schwann-Zellen im PNS)
Astrozyten
  • Geben Neuronen halt 
  • Regulieren extrazelluläre Konzentrationen von K+ Ionen , Neurotransmitter & Hormonen 
  • Reagierten auf Aktivität benachbarter Neuronen
  • Regulieren teilweise Durchflussraten von Blutgefäßen um Versorgung aktiver Neuronenpopulationen zu sichern

Humanbiologie

Schütz und Schutzstrukturen des Gehrins
  1. Schädelknochen 
  2. Hirnhäute
  3. Liquor
  4. Blut-Hirn-Schranke

Humanbiologie

Was ist Liquor?
-Umgibt & Umspühlt gesamte frei liegende Oberfläche des ZNS
-Wichte Aufgaben:
  • Verhindert Kontakt zwischen Nervengewebe und Knochen
  • Stützt Gehirn (schwimmt in Liquor)
  • Transport von Nährstoffen, Botenstoffen und Abfallstoffen 
-Steht im ständigen Austuasch mit interstiitieller Flüssigkeit der ZNS
-Liquorproduktion: Alle Ventrikel enthalten Plexus choroideus (Kombination aus spezialisierten Ependymzellen & sehr gut permeablen Kapillaren ) ; dieser für Produktion verantwortlich ist


Humanbiologie

Was ist die Blut-Hirn-Schranke

Ependymzellen stellen selektive Barriere dar
  • Transport aktive Nährstoffe, Vitamine & Ionen in ZNS
  • Bei Bedraf: aktives Heraustransportieren von Ionen und anderen Stoffen aus Liquor
  • Zusammensetzung wird stabilisiert

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