samenvatting hoofdstuk 2: elektrochemische communicatie

NEUROLOGIE
HOOFDSTUK 2: ELEKTROCHEMISCHE COMMUNICATIE

ZELFSTUDIE ELEKTROCHEMISCHE COMMUNICATIE


MEMBRAANPOTENTIAAL
Membraanpotentiaal = verschil in elektrische lading tussen de binnenkant en
de buitenkant van een neuron

 Verschil in elektrische lading: ontstaat door groepering van neuronen aan
de binnen- en buitenkant van membraan

Ionen = atomen die elektronen hebben gewonnen/verloren  hebben dus een +
of een – lading

 Verschillende ionen spelen belangrijke rol in membraanpotentiaal van
neuronen:
1. Positief geladen natriumionen (blauw)
2. Negatief geladen chloride-ionen (groen)
3. Positief geladen kaliumionen (geel)
4. Verschillende negatief geladen ionen (=organische anionen = grijs)




Cel in rust:

- Natrium- en chloride ionen komen vaker buiten de cel voor
- Kaliumionen en organische anionen komen vaker in de cel voor
 Binnenkant van het neuron is dus negatiever geladen dan buitenkant 
gemiddeld rustmembraanpotentiaal = -70 mV

Natrium-kaliumpomp = manier waarop potentieel wordt behouden

 Een transporteiwit dat energie gebruikt om constant 3 natriumionen uit de
cel te pompen + 2 kaliumionen in de cel te pompen

,  Meer positieve dan negatieve weggepompt  helpt om
membraanpotentiaal negatief te houden




- Kalium heeft de neiging om vrij makkelijk door het celmembraan te
bewegen via ionenkanalen (= membraanoverspannende eiwitten die ionen
doorlaten)
 Kalium verlaat neuron totdat het zijn evenwicht bereikt = wanneer
krachten (bv diffusie) het niet in een of andere richting duwen
 Op dit punt: membraanpotentiaal = -70 mV =
rustmembraanpotentiaal

ELEKTROCHEMISCHE GRADIËNT
Aan linkerkant: 100 mm/l
kaliumchloride  K+-ionen en Cl-
ionen zweven allemaal rond in een
oplossing

 Evenveel positieve en
negatieve ionen  geen
onbalans in de lading
 = binnenkant van de cel
want binnenkant cel bevat
relatief geconcentreerd
kalium

Aan rechterkant: verdunde kaliumchlorideoplossing

 Ook een gelijk aantal positieve en negatieve ionen
 Analoog aan extracellulaire vloeistof

Membraan is alleen permeabel voor kalium  komt overeen met echt
celmembraan omdat deze voornamelijk doorlaatbaar zijn voor kaliumionen

 Omdat er veel kaliumionen in het membraan zitten (=eiwitten die alleen
kalium doorlaten)

,  We hebben dus een concentratiegradiënt voor K+ en Cl- maar alleen K+
kan, en zal naar het rechtercompartiment bewegen

Kalium:

- Positieve lading
- Voor elke kalium dat over membraan beweegt zonder dat Cl- volgt = extra
positieve lading aan de rechterkant en een negatieve, ongepaarde Cl- ion
aan de linkerkant

Meer kalium door membraan  rechterkant wordt positiever en linkerkant
negatiever

 Creëren van een elektrisch
gradiënt over het membraan
 Kaliumionen ondervinden nu 2
krachten: de concentratiekracht
van links naar rechts en de
elektrische kracht van rechts naar
links

Het juiste aantal kaliumionen gaat over
membraan heen bewegen  elektrische
kracht gaat gelijk + tegengesteld worden
aan de concentratiekracht  op een
bepaald moment geen neiging meer voor kalium om te bewegen  =
evenwichtssituatie

 Kalium kan hier nog bewegen maar er is geen neiging meer om te
bewegen
 Op dat punt: een membraan waar een potentiaalverschil overheen ligt +
elektrisch verschil overheen
 Binnenkant van de cel is negatief, buitenkant van de cel is positief geladen

In het geval van een echte cel: potentiaalverschil tussen binnen- en buitenkant
vd cel = rustmembraanpotentiaal (-70mV in zenuwcel)

SYNAPTISCHE TRANSMISSIE
Meeste communicatie tussen neuronen: in een synaps  neuronen zijn niet echt
verbonden maar zijn gescheiden door een microscopische kleine ruimte =
synaptische spleet

- Presynaptische neuron =
neuron waar signaal geïnitieerd
- Postsynaptische neuron =
neuron dat het signaal ontvangt

In presynaptische neuron  chemische
signalen/neurotransmitters verpakt
in vesikels