HUMANE BIOLOGIE DEEL 2
HC9 Neuronen en synapsen
Zenuwen communiceren d.m.v. elektrische signalen.
Zenuwcel → zenuwcel via neutrotransmitter
Richting zenuwcel → dendriet
Er vanaf → axon
Alles binnen wervels/hersenen → centraal zenuwstelstel
Reflex
Sensorische input vanaf sensorische receptor komt in hersenstam, efferente output…
• Kan naar somate motorische neuronen (naar skeletspieren → bewuste
beweging)
• Kan naar autonome neuronen (onbewust)
❖ Sympatisch (fight or flight → adrenaline) Sodium = natrium
❖ Parasympatisch (rust → acetylcholine, bijv.
vertering waarbij spieren in darm gladder
worden)
4 hoofdprocessen
1) integrale en 2) het opwekken van een actiepotentiaal
gebeurt in cellichaam en dendrietenboom. 3) geleiden van het
signaal gebeurt in axon en 4) neurotransmitter afgifte door
synapsen.
Na+/K+ pomp zorgt voor concentratiegradiënt. NaCl
(keukenzout) zit voornamelijk buiten je cel. Kalium in je cel. In
je membraan zitten ion kanalen. In kanaaltjes zitten poriën,
specifiek voor ion, dus ion selectieve kanalen. Of ion
erdoorheen kan hangt af van lading en grootte. In kanaal bindt
ion steeds bindingsplek in kanaal, dus ook afhankelijk van
elektrische interacties met de wand van de kanaal.
Als kalium naar buiten gaat (positieve lading) dan krijg je een
negatief membraan potentiaal. Dit potentiaal zorgt ervoor
dat kalium dan elektrisch weer naar boven wordt getrokken.
→ elektrochemisch evenwicht.
Vm = Ek
Waarbij Vm gelijk is aan membraanpotentiaal en evenwicht kalium negatief is.
Evenwichtspotentiaal (= de waarde van membraanpotentiaal waarbij elektrische,
lading, en chemische, concentratie, gradiënt elkaar opheffen. Elektrochemische gradiënt
= 0) kan veranderen door concentratiegradiënt te veranderen door bijv. te veel bananen
te eten (kalium concentratie stijgt). Hoe groter concentratiegradiënt, hoe groter Ek.
Als natrium naar binnen gaat dan krijg je positief membraan potentiaal. Gaat weer
terug. Vm = Ek, dit keer positief.
Evenwicht is dus afhankelijk van lading én concentratiegradiënt.
,[ion]in is bij kalium groter waardoor het negatief evenwicht heeft.
Na+/K+ pomp → 3 Na+ voor 2 K+
K+ is dominant in rust omdat kalium kanaaltjes schijnbaar meer open staan dan die van
natrium, daarom negatief membraan potentiaal in rust.
Zowel chemisch (weinig natrium binnen) als elektrisch (negatief) wil natrium naar
binnen. In rust zullen poortjes dicht zijn dus kleine beetjes Na+ naar binnen. K+ naar
buiten en Na+/K+ pomp pompt dat netjes weer terug. Dus zelfs in rust pompt die nog.
Sommige ionen kanalen zijn spanningsgevoelig, waarbij de permeabiliteit dus afhangt
van de heersende membraan potentiaal. Deze heb je nodig voor actiepotentiaal.
Neurotransmitters (extracellulaire prikkel) zorgen ervoor dat membraanpotentiaal wat
positiever wordt (drempelwaarde). Na deze drempelwaarde → actiepotentiaal. Rond
drempelwaarde;
Natrium poort gaat iets meer open
Natrium gaat naar binnen door grote drijvende kracht
Binnen in de cel wordt het positiever
Poortje gaat nog verder open (natrium is op weg naar zijn evenwicht)→ top
actiepotentiaal (niet ideaal want membraanpotentiaal is nu veel te positief)
Inactivatie poort wordt actief op deze top → natrium zet zichzelf buiten spel
(poort dus ‘dicht’)
, Kalium domineert weer en stroomt naar buiten totdat het membraan potentiaal
weer negatief genoeg is.
Depolarisatie d.m.v. neurotransmitters (receptoren neurotransmitters zijn ook ion
kanalen)→ drempelwaarde
Kalium kanalen hebben dus geen inactivation gate nodig,
want gaat vanzelf
1. Depolarisatie → positievere lading opbouwen in het
intracellulaire vocht, Na+ naar binnen.
Drempelwaarde wordt bereikt, zie stappen hierboven
2. Repolarisatie → inactivatie poort wordt actief
3. Hyperpolarisatie → net te veel kalium, dus je tikt Ek
aan (negatiever dan rust)
Refractaire periode = Je kunt hem prikkelen maar er zal
geen actiepotentiaal ontstaan.
Absoluut refractaire periode
Prikkelbaarheid = 0, geen actiepotentiaal
Deze begint als je de drempelwaarde gepasseerd bent, dan
is er dus al een actiepotentiaal bezig. En je kan geen
actiepotentiaal op actiepotentiaal doen. Na actiepotentiaal
ook nog bezig, omdat natrium kanalen inactief zijn
waardoor er dus ook geen nieuwe actiepotentiaal kan
ontstaan → prikkelbaarheid van 0.
Relatief refractaire periode
Balletjes natrium kanaaltjes gaan er 1 voor 1 weer uit, dus
de prikkelbaarheid neemt weer langzaam toe.
Voortgeleiding actiepotentiaal
Gaat automatisch, springt over van knoop naar
knoop van Ranvier (tussen myelinescheden). Ook
zonder knopen kan dit, maar
gaat niet zo snel. Dit gebeurt
door afstoting natrium
kringstroompjes.
In de myelineschede zal ene natrium ion andere natrium ion
verder duwen (omdat ze beide positieve lading hebben).
Hierdoor kan heel stuk overgeslagen worden en kan natrium zich
heel snel van knoop naar knoop bewegen. Als deze
knopen/myelinescheden er niet zijn; dan zal natrium cel in
moeten, zoveel dat de volgende cel ook drempelwaarde bereikt
en dan vanaf daar actiepotentiaal weer verder gaat. Dit is
langzamer proces.
Actiepotentiaal neemt niet in kracht toe, sneller door minder interne weerstand
1. Hoe groter diameter, hoe lager interne weerstand
2. Membraanweerstand hoger maken, dwing je stroompjes rechtdoor te laten gaan
(doen wij d.m.v. myeline en daardoor halen ze de volgende knoop)
Bij verdoving tandarts, blokkade natrium kanaaltjes zodat actiepotentiaal niet tot
knopen kan komen
, Aan het einde; via neurotransmitters volgende zenuwcel stimuleren.
Graded potentials = ontstaan als neurotransmitter aan receptor bindt; ligand gated ion
channels
Verschillen graded potentials en actiepotentiaal;
• Graded potentials is niet spanningsgevoelig
• Neurotransmitter in plaats van ion
• Heeft effect op zowel K+ als Na+
• Actiepotentiaal is al voor afgifte neurotransmitter
Twee receptoren;
Zelf ook ion kanaal (gaan open als ligand bindt, neurotransmitter, dus niet
spanningsgevoelig) → ligand gated ion channels
❖ Is het Na+, dan EPSP (excitatory depolarization, komen door ligand gated
ion channels dus je hoeft niet na te denken over refractaire periode →
door EPSP dichter bij drempelwaarde)
❖ Is het K+, dan IPSP (inhibitory
hyperpolarization)
Die 2nd messenger cascade in werking zetten →
G-protein coupled receptor
1 EPSP niet genoeg om drempelwaarde te halen
2 keer achter elkaar actiepotentiaal → 2 EPSP →
drempelwaarde gehaald (temporele somatie, optelling
in tijd)
spatiële somatie, optelling in ruimte → 2
actiepotentialen min of meer tegelijkertijd via twee
neuronen dus meerdere Na+ kanaaltjes open → drempelwaarde wordt ook gehaald
neurotransmitters;
GABA = inhibirend neurotransmitter Cl- kanaaltjes, remmende neurotransmitter
Glutamaat = exciterende Na+ kanaaltjes, prikkelende neurotransmitter
Acetylcholine = heeft receptoren in beide categorieën. Somatische en parasympatisch
maken er beiden gebruik van.
Somatische deel maakt gebruik van light-ligand gated ion
Parasympatisch van G-protein coupled receptor
Voor afgifte neurotransmitter heb je actiepotentiaal en open calcium kanaal nodig.
Acetylcholine esterase (enzym in synaps) knipt esterbinding zodat je acetyl + choline
krijgt en je deze kunt recyclen.
HC9 Neuronen en synapsen
Zenuwen communiceren d.m.v. elektrische signalen.
Zenuwcel → zenuwcel via neutrotransmitter
Richting zenuwcel → dendriet
Er vanaf → axon
Alles binnen wervels/hersenen → centraal zenuwstelstel
Reflex
Sensorische input vanaf sensorische receptor komt in hersenstam, efferente output…
• Kan naar somate motorische neuronen (naar skeletspieren → bewuste
beweging)
• Kan naar autonome neuronen (onbewust)
❖ Sympatisch (fight or flight → adrenaline) Sodium = natrium
❖ Parasympatisch (rust → acetylcholine, bijv.
vertering waarbij spieren in darm gladder
worden)
4 hoofdprocessen
1) integrale en 2) het opwekken van een actiepotentiaal
gebeurt in cellichaam en dendrietenboom. 3) geleiden van het
signaal gebeurt in axon en 4) neurotransmitter afgifte door
synapsen.
Na+/K+ pomp zorgt voor concentratiegradiënt. NaCl
(keukenzout) zit voornamelijk buiten je cel. Kalium in je cel. In
je membraan zitten ion kanalen. In kanaaltjes zitten poriën,
specifiek voor ion, dus ion selectieve kanalen. Of ion
erdoorheen kan hangt af van lading en grootte. In kanaal bindt
ion steeds bindingsplek in kanaal, dus ook afhankelijk van
elektrische interacties met de wand van de kanaal.
Als kalium naar buiten gaat (positieve lading) dan krijg je een
negatief membraan potentiaal. Dit potentiaal zorgt ervoor
dat kalium dan elektrisch weer naar boven wordt getrokken.
→ elektrochemisch evenwicht.
Vm = Ek
Waarbij Vm gelijk is aan membraanpotentiaal en evenwicht kalium negatief is.
Evenwichtspotentiaal (= de waarde van membraanpotentiaal waarbij elektrische,
lading, en chemische, concentratie, gradiënt elkaar opheffen. Elektrochemische gradiënt
= 0) kan veranderen door concentratiegradiënt te veranderen door bijv. te veel bananen
te eten (kalium concentratie stijgt). Hoe groter concentratiegradiënt, hoe groter Ek.
Als natrium naar binnen gaat dan krijg je positief membraan potentiaal. Gaat weer
terug. Vm = Ek, dit keer positief.
Evenwicht is dus afhankelijk van lading én concentratiegradiënt.
,[ion]in is bij kalium groter waardoor het negatief evenwicht heeft.
Na+/K+ pomp → 3 Na+ voor 2 K+
K+ is dominant in rust omdat kalium kanaaltjes schijnbaar meer open staan dan die van
natrium, daarom negatief membraan potentiaal in rust.
Zowel chemisch (weinig natrium binnen) als elektrisch (negatief) wil natrium naar
binnen. In rust zullen poortjes dicht zijn dus kleine beetjes Na+ naar binnen. K+ naar
buiten en Na+/K+ pomp pompt dat netjes weer terug. Dus zelfs in rust pompt die nog.
Sommige ionen kanalen zijn spanningsgevoelig, waarbij de permeabiliteit dus afhangt
van de heersende membraan potentiaal. Deze heb je nodig voor actiepotentiaal.
Neurotransmitters (extracellulaire prikkel) zorgen ervoor dat membraanpotentiaal wat
positiever wordt (drempelwaarde). Na deze drempelwaarde → actiepotentiaal. Rond
drempelwaarde;
Natrium poort gaat iets meer open
Natrium gaat naar binnen door grote drijvende kracht
Binnen in de cel wordt het positiever
Poortje gaat nog verder open (natrium is op weg naar zijn evenwicht)→ top
actiepotentiaal (niet ideaal want membraanpotentiaal is nu veel te positief)
Inactivatie poort wordt actief op deze top → natrium zet zichzelf buiten spel
(poort dus ‘dicht’)
, Kalium domineert weer en stroomt naar buiten totdat het membraan potentiaal
weer negatief genoeg is.
Depolarisatie d.m.v. neurotransmitters (receptoren neurotransmitters zijn ook ion
kanalen)→ drempelwaarde
Kalium kanalen hebben dus geen inactivation gate nodig,
want gaat vanzelf
1. Depolarisatie → positievere lading opbouwen in het
intracellulaire vocht, Na+ naar binnen.
Drempelwaarde wordt bereikt, zie stappen hierboven
2. Repolarisatie → inactivatie poort wordt actief
3. Hyperpolarisatie → net te veel kalium, dus je tikt Ek
aan (negatiever dan rust)
Refractaire periode = Je kunt hem prikkelen maar er zal
geen actiepotentiaal ontstaan.
Absoluut refractaire periode
Prikkelbaarheid = 0, geen actiepotentiaal
Deze begint als je de drempelwaarde gepasseerd bent, dan
is er dus al een actiepotentiaal bezig. En je kan geen
actiepotentiaal op actiepotentiaal doen. Na actiepotentiaal
ook nog bezig, omdat natrium kanalen inactief zijn
waardoor er dus ook geen nieuwe actiepotentiaal kan
ontstaan → prikkelbaarheid van 0.
Relatief refractaire periode
Balletjes natrium kanaaltjes gaan er 1 voor 1 weer uit, dus
de prikkelbaarheid neemt weer langzaam toe.
Voortgeleiding actiepotentiaal
Gaat automatisch, springt over van knoop naar
knoop van Ranvier (tussen myelinescheden). Ook
zonder knopen kan dit, maar
gaat niet zo snel. Dit gebeurt
door afstoting natrium
kringstroompjes.
In de myelineschede zal ene natrium ion andere natrium ion
verder duwen (omdat ze beide positieve lading hebben).
Hierdoor kan heel stuk overgeslagen worden en kan natrium zich
heel snel van knoop naar knoop bewegen. Als deze
knopen/myelinescheden er niet zijn; dan zal natrium cel in
moeten, zoveel dat de volgende cel ook drempelwaarde bereikt
en dan vanaf daar actiepotentiaal weer verder gaat. Dit is
langzamer proces.
Actiepotentiaal neemt niet in kracht toe, sneller door minder interne weerstand
1. Hoe groter diameter, hoe lager interne weerstand
2. Membraanweerstand hoger maken, dwing je stroompjes rechtdoor te laten gaan
(doen wij d.m.v. myeline en daardoor halen ze de volgende knoop)
Bij verdoving tandarts, blokkade natrium kanaaltjes zodat actiepotentiaal niet tot
knopen kan komen
, Aan het einde; via neurotransmitters volgende zenuwcel stimuleren.
Graded potentials = ontstaan als neurotransmitter aan receptor bindt; ligand gated ion
channels
Verschillen graded potentials en actiepotentiaal;
• Graded potentials is niet spanningsgevoelig
• Neurotransmitter in plaats van ion
• Heeft effect op zowel K+ als Na+
• Actiepotentiaal is al voor afgifte neurotransmitter
Twee receptoren;
Zelf ook ion kanaal (gaan open als ligand bindt, neurotransmitter, dus niet
spanningsgevoelig) → ligand gated ion channels
❖ Is het Na+, dan EPSP (excitatory depolarization, komen door ligand gated
ion channels dus je hoeft niet na te denken over refractaire periode →
door EPSP dichter bij drempelwaarde)
❖ Is het K+, dan IPSP (inhibitory
hyperpolarization)
Die 2nd messenger cascade in werking zetten →
G-protein coupled receptor
1 EPSP niet genoeg om drempelwaarde te halen
2 keer achter elkaar actiepotentiaal → 2 EPSP →
drempelwaarde gehaald (temporele somatie, optelling
in tijd)
spatiële somatie, optelling in ruimte → 2
actiepotentialen min of meer tegelijkertijd via twee
neuronen dus meerdere Na+ kanaaltjes open → drempelwaarde wordt ook gehaald
neurotransmitters;
GABA = inhibirend neurotransmitter Cl- kanaaltjes, remmende neurotransmitter
Glutamaat = exciterende Na+ kanaaltjes, prikkelende neurotransmitter
Acetylcholine = heeft receptoren in beide categorieën. Somatische en parasympatisch
maken er beiden gebruik van.
Somatische deel maakt gebruik van light-ligand gated ion
Parasympatisch van G-protein coupled receptor
Voor afgifte neurotransmitter heb je actiepotentiaal en open calcium kanaal nodig.
Acetylcholine esterase (enzym in synaps) knipt esterbinding zodat je acetyl + choline
krijgt en je deze kunt recyclen.
