Humanbiologie an der Universität Jena

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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

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Entstehung von einem Aktionspotenziel

Öffnen von Spannungsgesteuerten Na+ Kanäle & Einströmen von Na+ Ionen
Vollständige Depolarisation des Zellinneren (Umkehrung der Pole)
Schließen der Na+ Kanäle
Ausgleich (Repolarisation) durch Öffnen von K+ Kanälen
Hyperpolarisation & anschließende Refraktärphase

-Frequenz moduliert, da immer gleicher Ablauf
-Schwellenwert für Na+ Kanäle: -50mV

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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

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Acetylcholin

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

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Elektrische Synapse

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

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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

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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)

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

Zentrales Nervensystem: Gehirn & Rückenmark
Peripheres Nervensystem: Hirnnerven, Ganglien außerhalb d. ZNS, Spinalnerven

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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

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Schütz und Schutzstrukturen des Gehrins

Schädelknochen
Hirnhäute
Liquor
Blut-Hirn-Schranke

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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

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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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