Erregungsweiterleitung und Erregungsübertragung

Biologist · Anmeldungsdatum: 11.06.2015 Beiträge: 13

Hallo ihr Lieben,

ich bin bei der Abiturvorbereitung auf folgende Fragen gestoßen:

1. Warum brauchen marklose Neurone keine Myelinscheide? Und haben nur Nervenzellen eine Myelinscheide, oder auch Muskel-, Sinnes- und Drüsenzellen?

2. Kann ein Aktionspotential mitten auf dem Axon aufhören bzw. abbrechen?

3. Wieso heißt es: Je größer der Abstand zwischen den Ranvierschen Schnürringen desto schneller die Leitungsgeschwindigkeit?

4. Arbeitet die Natrium-Kalium-Pumpe während des Aktionspotentials die ganze Zeit? Wenn ja, was ist dann mit den noch nicht geöffneten Kalium-Kanälen während der Depolarisation? Die Ionenpumpe hätte dann ja noch gar keine "überschüssigen" Kalium-Ionen auf der Innenseite, die sie nach außen transportieren könnte... Soweit ich weiß, kann die Pumpe auch nur dann arbeiten, wenn wirklich auf dem "Hinweg" die Natriumionen-Bindungsstellen und auf dem "Rückweg" (während des Transports) die Kaliumionen-Bindungsstellen besetzt sind...

5. Was für eine Auswirkung kann die Temperatur auf die Leitungsgeschwindigkeit beim Axon haben? Ich habe gelesen, dass je wärmer es ist, desto geringer der Innenwiderstand für die Ausgleichströmchen ist? Aber warum?

6. Ich verstehe folgenden Satz, den ich in meinem Biologiebuch gefunden habe, nicht: "Dass es sich beim Aktionspotential um ein von der Zelle aktiv und unter Energieverbrauch erzeugtes Signal handelt, erkennt man daran, dass der Strom, der während des Impulses fließt, stärker ist als der Reizstrom. Das Ausgangssignal wird also verstärkt."

Oder auch bei der Erregungsübertragung an den Synapsen steht: "Es erfolgt immer eine Verstärkung des Ausgangssignals, denn jeder Vesikel enthält mehrere Tausend Moleküle Neurotransmitter."

Ich verstehe dies leider nicht.

7. Was bedeutet: "Das Membranpotential kann passiv dem Reizstrom folgen und dann langsam zum Ruhepotential zurückkehren." Diese Aussage bezieht sich darauf, was passiert, wenn der Schwellenwert am Axonhügel nicht erreicht wird.

8. Was ist das sogenannte "Natrium-Gleichgewichtspotential"?

9. Was bedeutet: "Das PSP ist der ausgeschütteten Transmittermenge proportional"?

10. Ich verstehe hier den Zusammenhang nicht: "Da die Amplitude des PSP von der ausgeschütteten Transmittermenge und damit letztlich von der Erregung des präsynaptischen Neurons abhängt, ist gewährleistet, dass die Erregungsübertragung an der chemischen Synapse ohne Informationsverlust abläuft."

Auf Antworten würde ich mich sehr freuen!!!

Meine Ideen:
Zu 1)
Vielleicht weil die marklosen Neurone nicht so dicht aneinanderliegen, sodass Aktionspotentiale nicht auf das andere Neuron rüberspringen können? Und ich würde vermuten, dass auch Muskel-, Sinnes- und Drüsenzellen eine Myelinscheide besitzen.

Zu 2)
Ich vermute nein, aber ich kann es nicht erläutern...

Zu 3)
Vielleicht weil insgesamt wahrscheinlich weniger Aktionspotentiale ausgelöst werden müssen, da diese ja nur an den Ranvierschen Schnürringen gehen, also eben nicht an den myelinisierten Bereichen.

Zu 7)
Vielleicht bedeutet das, dass sich das Membranpotential nur leicht ändert, aber nicht den Schwellenwert überschreitet. Aber was bedeutet in diesem Zusammenhang passiv?

Zu 8)
Vielleicht der Zeitpunkt an dem das chemische Potential und die elektromotorische Kraft gleich groß sind, sodass sich ein elektrochemisches Gleichgewicht einstellt.

Zu 9)
Vielleicht je höher die ausgeschüttete Transmittermenge, desto höher/niedriger ist das PSP? (kommt darauf an, ob sich um ein EPSP oder ein IPSP handelt...)

Firelion · Anmeldungsdatum: 27.08.2009 Beiträge: 1878

Hi,

zu 1) Weil sie auch ohne Myelinscheide,, schnell genug" sind. Entweder sie müssen nicht so schnell sein (bestimmte Schmerzfasern), sind sehr dick (riesenaxon des Tintenfischs) oder kurz. Myelinscheiden brauvht man, wenn sonst zu viel durch Leckströme verloren gehen würde, oder die Übertragung zu langsam wäre bzw das Axon zu dick sein müsste. Muskeln etc siond nicht myelinisiert.

zu 3). Ranviersche Schnürringe sind nicht myelinisiert. Das Myelin erhöht die Leitungsgeschwindigkeit. Je größer der asbstand zwischen zwei Schnürringe desto länger ist die myelinisierte Strecke.

zu 4). die Na+/K+ Pumpe arbeitet immer unabhängig vom Aktionspotential auch in nicht erregbaren Zellen. Das Aktionspotential wird mehr von der Veränderung der Ladung als durch eine Veränderung der Na+ bzw K+ Konzentration getragen. Viele transportprozesse werden durch den Na+ Gradienten getragen. Das hei´ßt es gelangt immer Na+ in die Zelle, dass dadurch durch K+ ausgetauscht wird. Die überschüßigen K+ Ionen diffundieren dann durch K+ Kanäle wieder aus der Zelle heraus.
Die Repolarisation nach dem Aktionspotential wird hauptsächlich von spannungsaktivierten K+ Kanälen getragen. Ansonsten schau hier mal im Forum. Dazu gibt es hier schon mehrere Themen.

zu 6). Aktionspotentiale gehorchen dem Alles oder Nichts Gesetz. Das heißt unasbhängig von der stärke des reizstromes 8solange die Schwelle überschritten wird) entsteht immer ein Aktionspotential mit gleicher Amplitude.

zu 8) Der Potential bei dem gleich viele Na+ in die Zelle als aus der Zelle heraus diffundieren also sich die Konzentration nicht mehr ändert.

zu 9). Ja. Je mehr die postsynaptische Membran erregt wird, desto mehr Transmitter wird ausgeschüttet. die inhibierende Wirkung kommt durch einen inhibierenden transmitter an der postsynaptischen Membran zu stande (Hyperpolarisation).

LG Firelion

Biologist · Anmeldungsdatum: 11.06.2015 Beiträge: 13

Vielen Dank für die Antwort! Vielleicht kann mir ja noch jemand die restlichen Fragen beantworten smile

PaGe · Moderator Anmeldungsdatum: 19.03.2007 Beiträge: 3549 Wohnort: Hannover

Biologist · Anmeldungsdatum: 11.06.2015 Beiträge: 13

Alles klar, vielen Dank! Die 7. Frage hat sich schon geklärt!

Aber ich habe noch eine Frage zu der Antwort meiner 10. Frage: "Da die Verschlüsselung des einen immer eine proportionales Signal beim nächsten Schritt hervorruft, bleibt die Signalstärke immer erhalten."

Was bedeutet hier in diesem Zusammenhang "proportional"?

Vielen Dank im Voraus!

Firelion · Anmeldungsdatum: 27.08.2009 Beiträge: 1878

Je mehr Neuritransmitter ausgeschüttet wird, desto stärker wird die postsyaptische Membran depolarisiert/hyperpolarisirt. Und je stärker die postsynaptische Membran depolarisiert wird, desto höher ist die Frequenz der ausgelösten AP.

Das heißt die Information über die Stärke der Erregung bleibt erhalten.Nur die Art der Codierung wechselt.

Proportional bedeutet immer, dass wenn Größe X um x Einheiten zunimmt oder abnimmt die Größe Y auch um einen konstanten Betrag c (Konstante)* y zunimmt oder abnimmt.

Biologist · Anmeldungsdatum: 11.06.2015 Beiträge: 13

Achso. Und Größe x ist dann die Neurotransmittermenge und Größe x die Impulsfrequenz des Aktionspotentials?

Firelion · Anmeldungsdatum: 27.08.2009 Beiträge: 1878

In dem fall wäre X= Menge Transmitter, x= die Änderung eben dieser, Y= die Aktionspotentialfrequenz und y= die Änderung dieser Frequenz.