Tierphysiologie & Humanbiologie 1 an der Bremen

Karteikarten und Zusammenfassungen für Tierphysiologie & Humanbiologie 1 an der Bremen

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Funktionen der Zellmembran

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Wie dick/lang werden Axone durchschnittlich beim Menschen?

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Was ist das Ruhemembranpotential?

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Voraussetzungen für das Ruhemembranpotential

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Warum stellen Tintenfische ein Modellsystem für Membranpotentiale (Ruhepotential) dar?

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Wie entsteht das Ruhepotential? (Kalium-Gleichgewichtspotential)

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Dendriten

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Soma

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Axon

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Synapsen

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Welche Spannung herrscht beim Ruhepotential?

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Welche Ionenkanäle (Einteilung nach transportierten Ionen) gibt es in der Membran?

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Tierphysiologie & Humanbiologie 1

Funktionen der Zellmembran

1) Kompartimentierung 

2) Diffusionsbarriere

3) Separation von Ladungsträgern (schnelle Signalverarbeitung)

4) Regulation des Stofftransports

5) Informationsübertragung

6) Ausschleusung von Substanzen

7) Aufnahme von Substanzen

8) Räumliche Strukturierung komplexer biochemischer Reaktionskaskaden

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Wie dick/lang werden Axone durchschnittlich beim Menschen?

Dicke: 0,5 - 20 µm

Länge: 1 µm - 1 m

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Was ist das Ruhemembranpotential?

Membranpotential von erregbaren Zellen in Ruhe; entspricht dem Diffusionspotential (Differenz des elektrischen Potentials zwischen zwei Räumen) von innerhalb zu außerhalb der Zellen ungleich verteilten Ionen, vor allem Kalium K+, Natrium Na+ & Chlorid Cl-

Tierphysiologie & Humanbiologie 1

Voraussetzungen für das Ruhemembranpotential

1) Ein geschlossenes, elektrisch isoliertes Kompartiment

2) Eine ungleiche Verteilung gelöster Ionen (in Cytoplasma viel K+ und organische Ionen (A-, unbeweglich, da meist als Proteine gebunden); aussen viel Na+ & Cl-)

3) Die unterschiedliche Leitfähigkeit der Zellmembran für diese Ionen

Tierphysiologie & Humanbiologie 1

Warum stellen Tintenfische ein Modellsystem für Membranpotentiale (Ruhepotential) dar?

Sie besitzen Riesenaxone (Dicke: bis zu 1mm) -> Messungen lassen sich besonders leicht vornehmen 


Diese dicken Axone sind für Tintenfische wichtig, um eine schnelle Erregungsleitung zu ermöglichen, da sie im Gegensatz zu Wirbeltieren keine Myelinscheiden haben

Tierphysiologie & Humanbiologie 1

Wie entsteht das Ruhepotential? (Kalium-Gleichgewichtspotential)

Zu Beginn beträgt die Kaliumkonzentration im extrazellulären Raum Null. Die selektive Permeabilität der Membran lässt zu, dass Kalium in den Zellzwischenraum einwandert und die Konzentration der Kaliumionen dort so lange ansteigt, bis ein Ladungsausgleich zwischen intra- und extrazellulärem Raum erreicht ist. Nun stellt sich eine Gleichgewichtsspannung ein, welche ein konstantes Membranpotential erzeugt. 


Aufgrund der ungleichen Kaliumverteilung vor Gleichgewichtseinstellung kommt es durch Diffusion einerseits zum Einstrom von Natriumionen und andererseits zum Ausstrom von Kaliumionen (Natrium diffundiert im Bestreben nach Konz.- und Ladungsausgleich ins Innere, kann jedoch nicht von alleine zurück -> semipermeable Membran). Die Natrium-Kalium-Pumpe hält die für das Ruhepotential benötigte Ionenverteilung aufrecht, indem sie Natriumionen wieder nach außen und Kaliumionen nach innen in die Nervenzelle pumpt (ATP-Verbrauch). Die Konzentration der Kaliumionen bestimmt maßgeblich das Ruhepotential.

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Dendriten

dünne, verzweigte Ausläufer des Neurons, empfangen Signale über ihre Membran

Tierphysiologie & Humanbiologie 1

Soma

Zellkörper des Neurons, empfängt Signale über Membran

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Axon

langer Ausläufer des Neurons, über Axonhügel mit dem Zellkörper (Soma) verbunden

Axonhügel: Signal-Auslöse-Region; empfangene Signale werden zusammengeführt & verrechnet; Axon leitet (ausreichend starke) elektrische Signale über Membran vom Axonhügel zu den Synapsen

Myelinhülle steigert Leitungsgeschwindigkeit des Axons

Tierphysiologie & Humanbiologie 1

Synapsen

übertragen Signale auf Zielzellen; das einlaufende elektrische Signal wird in ein chemisches Signal umgewandelt -> Neurotransmitter werden in den synaptischen Spalt freigesetzt, diffundieren zur gegenüberliegenden Membran der Zielzelle und binden dort an spezifische Rezeptoren 

Tierphysiologie & Humanbiologie 1

Welche Spannung herrscht beim Ruhepotential?

- 70 mV

das Innere der Nervenzelle ist dem Außenaum gegenüber im Ruhezustand negativ geladen 

-> beruht auf ungleicher Verteilung von Ionen (selektiv permeable Membran)

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Welche Ionenkanäle (Einteilung nach transportierten Ionen) gibt es in der Membran?

Na+

K+

Ca2+

Cl-

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