Neurowetenschappen (P. Van Dam)
Les 1: Neurofysiologie van de cel (deel 1)
Neurofysiologie = studie normale werking zenuwstelsel en spieren
functies verzekerd door ZS worden waargenomen door systemen
systeem = geheel van cellen die bijdragen tot eenzelfde functie
efferent = motorisch -> info van CZS naar de periferie (geheel van neuronen ->
aansturen motoriek)
afferent = sensorisch -> info van periferie naar CZS (visueel, olfactorisch, auditief,
gustatief, somatosensibel systeem -> huid en locomotorisch systeem)
Belangrijkste spelers CZS:
- Neuronen
o Dendrieten; cellichaam/soma; axon hilux+ axon
o Indeling op basis van morfologie, functie, dendrietstructuur, axonlengte,
neurotransmitter, ...
o Verschillen van elkaar + indeling obv functie: motorische of sensorische of
interneuronen (connectie tussen sensorisch en motorische gedeelte)
o Effect kunnen uitoefenen op effectorcellen: dwarsgestreept en gladde
spiercellen (motorisch) of gespecialiseerde sensoren/receptoren voor het
waarnemen van prikkels (sensorisch)
- Gliale cellen (subtypes hieronder) = steuncellen
o Oligodendrocyten -> vormen axonele myelineschede in CZS (Schwanncellen
doen dit in perifeer ZS en niet de oligodendrocyten)
o Microglia (afweercellen voor het immuun)
o Astrocyten (steuncellen vb. ondersteunen neuronale uitlopers, aanvoer
nutriënten richting de neuronen, afvoer afvalstoffen en neurotransmitters;
ionenregulatie)
, o Ependymale cellen (aflijningventriculair systeem waarin het vocht gaat
circuleren)
Opbouw celmembraan:
- Lipidendubbellaag (fosfolipidenkop met 2 vetzuurstaarten, kop = hydrofiel, staart =
hydrofoob weg gericht van waterig milieu)
- Glycolipiden (fosfolipidenkop vervangen door een koolhydraatketen)
- Cholesterol (tussen vetzuurstaarten, fluïditeit van het celmembraan)
- (glyco)proteïnen
Eiwitten in het celmembraan:
- Extrinsieke eiwitten
o structurele eiwitten -> koppelen aan een cytoskelet om structuur cel te
bepalen
o intra-of extracellulair
o hoofdzakelijk stabiliserende functie
o vormgeven cel of weefsel
o Vb. celadhesiemoleculen: 2 naburige cellen linken aan elkaar -> vormen van
weefsels
o Vb. verankering cytoskelet: vorm van een cel bepalen
- Intrinsieke eiwitten
o functionele eiwitten
o dieper in membraan of transmembranair -> connective tussen intracellulair
en extracellullair
o poriën, ionenkanalen, neurotransmitterreceptorcomplexen -> activatie
ontstaan conformatieverandering in structuur eiwitten permeabiliteit
membraan celmembraan veranderen
poriën:
- = continu open kanalen (meest envoudige)
- ≠ doorlaatbaarheid voor ≠ ionen
- Doorlaatbaarheid bepaalt wat erdoor stroomt en wat niet
o Openingsgraad
o grootte ionen
, o elektrochemische gradiënt
o = ionenconcentratie tss intra-en extracellulaire ruimte
- Functie: rustpotentiaal cel
- In rust: 25-100x K+>>>> Na+ (meer doorlaatbaar voor K dan voor Na)
Spanningsgevoelige kanalen (=voltage gated channels):
- Transmembranair gelegen
- Bestaat uit subunits rond porie (kanaal open/gesloten-> ionen erdoor of niet)
- Spanningssensor -> membraanpotentiaalals de drempel overschreden wordt
conformatieionenpermeabiliteit
- Poriefilter (geladen deeltje-> specifiek voor een bepaald ion toegankelijk)
- Functie: actiepotentiaal
1) K+-gevoelige kanalen
2) Na+-gevoelige kanalen
3) Ca2+-gevoelige kanalen
1) Trage en late activatiedoor depolarisatiecelmembraan + K+-efflux intra naar extra
repolarisatie (geen slot-systeem -> daarom duurt het wat langer)
2) Snelle activatie door depolarisatie -> conformatieverandering -> influx Na van
extracellullair naar intra (bolletje = slotsysteem toelaat Na-kanaal snel terug
inactiveren) -> repolarisatie -> slot-functie -> terug bij begin
3) T.h.v. sommige spiercellen + Presynaptisch vrijstellen neurotransmitter in
synaptische spleet
Ligandgebonden ionenkanalen:
- Functie: synaptischetransmissie
- 1 of 2-staps activering door neurotransmitters die binden op recept
- 1 stap: ligand binden op receptor en dat is al een ionenkanaal ->
conformatieverandering -> ionen flux
- 2 stap: neurotransmitter binden op specifieke receptor MAAR is nog niet het
ionkanaal -> intracellullaire boodschapmolecule -> ionen flux
➔ Binding ligandionenkanaal open/gesloten => 1 stap
➔ secundaire activatie G-gekoppelde transducer-molecule membranaire/
intracytoplasmatische reacties => 2 stap
➔ (A)Ionotroop = 1 stap
Les 1: Neurofysiologie van de cel (deel 1)
Neurofysiologie = studie normale werking zenuwstelsel en spieren
functies verzekerd door ZS worden waargenomen door systemen
systeem = geheel van cellen die bijdragen tot eenzelfde functie
efferent = motorisch -> info van CZS naar de periferie (geheel van neuronen ->
aansturen motoriek)
afferent = sensorisch -> info van periferie naar CZS (visueel, olfactorisch, auditief,
gustatief, somatosensibel systeem -> huid en locomotorisch systeem)
Belangrijkste spelers CZS:
- Neuronen
o Dendrieten; cellichaam/soma; axon hilux+ axon
o Indeling op basis van morfologie, functie, dendrietstructuur, axonlengte,
neurotransmitter, ...
o Verschillen van elkaar + indeling obv functie: motorische of sensorische of
interneuronen (connectie tussen sensorisch en motorische gedeelte)
o Effect kunnen uitoefenen op effectorcellen: dwarsgestreept en gladde
spiercellen (motorisch) of gespecialiseerde sensoren/receptoren voor het
waarnemen van prikkels (sensorisch)
- Gliale cellen (subtypes hieronder) = steuncellen
o Oligodendrocyten -> vormen axonele myelineschede in CZS (Schwanncellen
doen dit in perifeer ZS en niet de oligodendrocyten)
o Microglia (afweercellen voor het immuun)
o Astrocyten (steuncellen vb. ondersteunen neuronale uitlopers, aanvoer
nutriënten richting de neuronen, afvoer afvalstoffen en neurotransmitters;
ionenregulatie)
, o Ependymale cellen (aflijningventriculair systeem waarin het vocht gaat
circuleren)
Opbouw celmembraan:
- Lipidendubbellaag (fosfolipidenkop met 2 vetzuurstaarten, kop = hydrofiel, staart =
hydrofoob weg gericht van waterig milieu)
- Glycolipiden (fosfolipidenkop vervangen door een koolhydraatketen)
- Cholesterol (tussen vetzuurstaarten, fluïditeit van het celmembraan)
- (glyco)proteïnen
Eiwitten in het celmembraan:
- Extrinsieke eiwitten
o structurele eiwitten -> koppelen aan een cytoskelet om structuur cel te
bepalen
o intra-of extracellulair
o hoofdzakelijk stabiliserende functie
o vormgeven cel of weefsel
o Vb. celadhesiemoleculen: 2 naburige cellen linken aan elkaar -> vormen van
weefsels
o Vb. verankering cytoskelet: vorm van een cel bepalen
- Intrinsieke eiwitten
o functionele eiwitten
o dieper in membraan of transmembranair -> connective tussen intracellulair
en extracellullair
o poriën, ionenkanalen, neurotransmitterreceptorcomplexen -> activatie
ontstaan conformatieverandering in structuur eiwitten permeabiliteit
membraan celmembraan veranderen
poriën:
- = continu open kanalen (meest envoudige)
- ≠ doorlaatbaarheid voor ≠ ionen
- Doorlaatbaarheid bepaalt wat erdoor stroomt en wat niet
o Openingsgraad
o grootte ionen
, o elektrochemische gradiënt
o = ionenconcentratie tss intra-en extracellulaire ruimte
- Functie: rustpotentiaal cel
- In rust: 25-100x K+>>>> Na+ (meer doorlaatbaar voor K dan voor Na)
Spanningsgevoelige kanalen (=voltage gated channels):
- Transmembranair gelegen
- Bestaat uit subunits rond porie (kanaal open/gesloten-> ionen erdoor of niet)
- Spanningssensor -> membraanpotentiaalals de drempel overschreden wordt
conformatieionenpermeabiliteit
- Poriefilter (geladen deeltje-> specifiek voor een bepaald ion toegankelijk)
- Functie: actiepotentiaal
1) K+-gevoelige kanalen
2) Na+-gevoelige kanalen
3) Ca2+-gevoelige kanalen
1) Trage en late activatiedoor depolarisatiecelmembraan + K+-efflux intra naar extra
repolarisatie (geen slot-systeem -> daarom duurt het wat langer)
2) Snelle activatie door depolarisatie -> conformatieverandering -> influx Na van
extracellullair naar intra (bolletje = slotsysteem toelaat Na-kanaal snel terug
inactiveren) -> repolarisatie -> slot-functie -> terug bij begin
3) T.h.v. sommige spiercellen + Presynaptisch vrijstellen neurotransmitter in
synaptische spleet
Ligandgebonden ionenkanalen:
- Functie: synaptischetransmissie
- 1 of 2-staps activering door neurotransmitters die binden op recept
- 1 stap: ligand binden op receptor en dat is al een ionenkanaal ->
conformatieverandering -> ionen flux
- 2 stap: neurotransmitter binden op specifieke receptor MAAR is nog niet het
ionkanaal -> intracellullaire boodschapmolecule -> ionen flux
➔ Binding ligandionenkanaal open/gesloten => 1 stap
➔ secundaire activatie G-gekoppelde transducer-molecule membranaire/
intracytoplasmatische reacties => 2 stap
➔ (A)Ionotroop = 1 stap