Hoofdstuk 48; neuronen en synapsen Deel 1
Centraal zenuwstelsel:
Efferent is informatie naar motorische output.
Sensorisch is somatisch, digestive is autonoom (nauwelijks bewust van gebeuren).
Sympatisch: fight or flight, adrenaline als neurotransmitter
Parasympatisch: rest and digest, acetylcholine als neurotransmitter
Zenuwcel:
,1. Wat is/zijn de verschillen tussen een ion(en)pomp en een ion(en)kanaal?
Ion pumps can be distinguished from ion channels on the basis that ion pumps
actively transport ions against a concentration gradient, while ion channels allow ions
to passively flow down a concentration gradient
2. Wat kun je zeggen over de elektrische gradiënt van een ion en de chemische gradiënt van
dat ion als de electro-chemische gradiënt nul is?
Het kan zo zijn dat deze 0 zijn, of dat deze elkaar opheffen. Elektrochemisch evenwicht. 2
evengrote pijltjes die de andere kant opwijzen. No net flux of k+ across the membrane
Membraanpotentiaal Vm = evenwichtspotentiaal van k Ek (kalium).
Kalium heeft negatieve evenwichtspotentiaal, meer kalium in de cel dan buiten.
Concentratiegradient bepaald evenwichtspotentiaal.
Vm = Ena: natrium voornamelijk buiten de cel; membraanpotentiaal wordt positiever, net zo
lang totdat deze weer sterk genoeg is om natrium naar buiten te duwen; deze waarde is
evenwichtspotentiaal van natrium; (positief).
Chloor is negatief buiten de cel, dus via diffusie naar binnen, ontstaat membraanpotentiaal,
net zo lang tot teruggeduwd wordt door negatief potentiaal,
Calcium positief; laag gehouden in cel zodat functie als 2nd messenger behoudt, met name
buiten de cel, dus evenwichtspotentiaal is positief.
Calcium: 30 log
Chloor: -60 log
, Nernst equation: equilibrium potential single ion.
3. Welke 2 ionen hebben een positieve evenwichtspotentiaal en kunnen zodoende bijdragen aan
membraandepolarisatie?
4. Welke 2 ionen hebben een negatieve evenwichtspotentiaal en kunnen zodoende bijdragen aan
membraanhyperpolarisatie?
5. Wat kun je met zekerheid zeggen over de evenwichtspotentiaal van een ion als de
concentratiegradiënt van dat ion toeneemt?
6. Wat moet er veranderen aan de extracellulaire natrium concentratie als je wil dat de
concentratie-gradiënt voor Na+ toeneemt?
7. Wat moet er veranderen aan de extracellulaire kalium concentratie als je wil dat de
concentratiegradiënt voor K+ toeneemt?
8. Stel dat we een cel zo hebben gemodificeerd dat de membraan enkel ionkanalen bevat die
kalium doorlaten en dat we dit kanaal selectief kunnen openen door licht op de cel te schijnen
(optogenetics). Maar, vooralsnog liggen deze genetisch gemanipuleerde cellen in het donker in een
broedstoof. De 3Na/2K pomp heeft ervoor gezorgd dat de kalium concentratie in de cel 150 mM is
geworden en buiten de cel slechts 5mM (= normale verhouding). Daarna is de pomp buiten
werking gezet m.b.v. ouabaïne, maar de concentratie-gradiënt blijft bestaan omdat de ionkanalen
dicht zitten.
a. Wat is de membraanpotentiaal van deze genetisch gemanipuleerde cellen in het donker?
b. Stel we halen de cellen uit de broedstoof en plaatsen die onder een lichtbron. Wat gebeurt er
dan met de membraanpotentiaal van deze cellen. Hoe noemen we de waarde van de
membraanpotentiaal die zal ontstaan?
c. De Na/K pomp is nog steeds inactief. Hoe lang zal deze nieuwe membraanpotentiaal in stand
blijven
, Deel 2:
Kalium berekening;
Natrium berekening:
Kaliumgradient domineert,
Rustpotentiaal berekenen: formule van Goldman-hodgkin-katz
Centraal zenuwstelsel:
Efferent is informatie naar motorische output.
Sensorisch is somatisch, digestive is autonoom (nauwelijks bewust van gebeuren).
Sympatisch: fight or flight, adrenaline als neurotransmitter
Parasympatisch: rest and digest, acetylcholine als neurotransmitter
Zenuwcel:
,1. Wat is/zijn de verschillen tussen een ion(en)pomp en een ion(en)kanaal?
Ion pumps can be distinguished from ion channels on the basis that ion pumps
actively transport ions against a concentration gradient, while ion channels allow ions
to passively flow down a concentration gradient
2. Wat kun je zeggen over de elektrische gradiënt van een ion en de chemische gradiënt van
dat ion als de electro-chemische gradiënt nul is?
Het kan zo zijn dat deze 0 zijn, of dat deze elkaar opheffen. Elektrochemisch evenwicht. 2
evengrote pijltjes die de andere kant opwijzen. No net flux of k+ across the membrane
Membraanpotentiaal Vm = evenwichtspotentiaal van k Ek (kalium).
Kalium heeft negatieve evenwichtspotentiaal, meer kalium in de cel dan buiten.
Concentratiegradient bepaald evenwichtspotentiaal.
Vm = Ena: natrium voornamelijk buiten de cel; membraanpotentiaal wordt positiever, net zo
lang totdat deze weer sterk genoeg is om natrium naar buiten te duwen; deze waarde is
evenwichtspotentiaal van natrium; (positief).
Chloor is negatief buiten de cel, dus via diffusie naar binnen, ontstaat membraanpotentiaal,
net zo lang tot teruggeduwd wordt door negatief potentiaal,
Calcium positief; laag gehouden in cel zodat functie als 2nd messenger behoudt, met name
buiten de cel, dus evenwichtspotentiaal is positief.
Calcium: 30 log
Chloor: -60 log
, Nernst equation: equilibrium potential single ion.
3. Welke 2 ionen hebben een positieve evenwichtspotentiaal en kunnen zodoende bijdragen aan
membraandepolarisatie?
4. Welke 2 ionen hebben een negatieve evenwichtspotentiaal en kunnen zodoende bijdragen aan
membraanhyperpolarisatie?
5. Wat kun je met zekerheid zeggen over de evenwichtspotentiaal van een ion als de
concentratiegradiënt van dat ion toeneemt?
6. Wat moet er veranderen aan de extracellulaire natrium concentratie als je wil dat de
concentratie-gradiënt voor Na+ toeneemt?
7. Wat moet er veranderen aan de extracellulaire kalium concentratie als je wil dat de
concentratiegradiënt voor K+ toeneemt?
8. Stel dat we een cel zo hebben gemodificeerd dat de membraan enkel ionkanalen bevat die
kalium doorlaten en dat we dit kanaal selectief kunnen openen door licht op de cel te schijnen
(optogenetics). Maar, vooralsnog liggen deze genetisch gemanipuleerde cellen in het donker in een
broedstoof. De 3Na/2K pomp heeft ervoor gezorgd dat de kalium concentratie in de cel 150 mM is
geworden en buiten de cel slechts 5mM (= normale verhouding). Daarna is de pomp buiten
werking gezet m.b.v. ouabaïne, maar de concentratie-gradiënt blijft bestaan omdat de ionkanalen
dicht zitten.
a. Wat is de membraanpotentiaal van deze genetisch gemanipuleerde cellen in het donker?
b. Stel we halen de cellen uit de broedstoof en plaatsen die onder een lichtbron. Wat gebeurt er
dan met de membraanpotentiaal van deze cellen. Hoe noemen we de waarde van de
membraanpotentiaal die zal ontstaan?
c. De Na/K pomp is nog steeds inactief. Hoe lang zal deze nieuwe membraanpotentiaal in stand
blijven
, Deel 2:
Kalium berekening;
Natrium berekening:
Kaliumgradient domineert,
Rustpotentiaal berekenen: formule van Goldman-hodgkin-katz
