V5 Impulsgeleiding 14.3 uitleg

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

14.3 Impulsgeleiding

VWO 5 H14 Zenuwstelsel

Leerdoelen 14.3

Je leert hoe neuronen signalen verwerken,

hoe een actiepotentiaal ontstaat

en hoe neuronen impulsen geleiden.

Neuron

Welk neuron is
een sensorisch
neuron?

1. Neuron 1
2. Neuron 2
3. Neuron 3

Wat is de richting van de impuls?

1. Axon - cellichaam - dendriet
2. Cellichaam - dendriet - axon
3. Dendriet - cellichaam - axon
4. Dendriet - axon - cellichaam

Membraanpotentiaal

Bij een zenuwcel in rust heeft het cytoplasma een negatieve elektrische lading

  ten opzichte van de buitenkant van de cel.

Het verschil is +- 70 milivolt.

Dit noemen we het rustpotentiaal.

Ionenverplaatsing

Na+ en K+ ionen willen met de concentratie mee. Meeste poorten zijn dicht, beetje lekt.

De Na-K-pomp houdt het concentratieverschil in stand

Dit is actief transport en kost energie!

Waardoor ontstaat het membraanpotentiaal in neuronen?

1. Passief transport van ionen met de concentratie mee
2. Door electroden die een lading veroorzaken
3. Door impulsen vanaf het centraal zenuwstelsel
4. Concentratieverschil van ionen binnen en buiten het membraan

Ionenpoorten voor impuls

Ionenpoorten kunnen open gaan door:

- chemische oorzaak (neurotransmitter)

- membraanpotentiaalverandering

in de buurt

- mechanische prikkel

(dit zijn andere poorten dan

de na-k-pomp)

Als natriumpoorten openen

gaat Na+ de cel binnen

Als Kaliumpoorten openen

gaat K+ de cel uit

Verandering membraanpotentiaal

1. Rustfase: Ionenpoorten gesloten. Rustpotiaal (binnen negatiever geladen dan buiten).

               Prikkel:

2. Spanningsafhankelijk Na+kanaal gaat open. Na+ ionen gaan naar binnen. 

--> de membraanpotentiaal stijgt van -70mV richting 0mV = depolariseert. 

Verandering membraanpotentiaal

Vlak na Na-kanaal gaat K-kanaal open, dan 2 mogelijkheden:

A: bij kleine prikkel compenseert uitstromende K+ depolarisatie. Terug naar rust(potentiaal). 

B: bij grote prikkel meer Na+ naar binnen  Dat opent nog meer Na-kanalen. Depolarisatie tot prikkeldrempel en actiepotentiaal.

Actiepotentiaal

3

4

5

De drempelwaarde wordt bereikt

Ineens is er volledige depolarisatie:

de buitenkant van de cel is negatief geladen

en de binnenkant positief 

(membraanpotentiaal +30mV)

Door andere membraanpotentiaal 

sluiten Na-kanalen.

Ze zijn geblokkeerd en even 

niet meer gevoelig voor prikkels.

K-kanalen zijn nog open, 

de menbraanpotentiaal daalt en herstel. 

Dit noem je repolarisatie

K-kanalen sluiten traag,

de repolarisatie gaat te lang door.

De membraanpotentiaal wordt even te laag 

(te negatief binnen de cel) = hyperpolarisatie

Herstelfase.

Dankzij Na/K-pomp

Wat is de juiste volgorde van het actiepotentiaal?

1. Depolarisatie - Repolarisatie - Hyperpolarisatie
2. Repolarisatie - Depolarisatie - Hyperpolarisatie
3. Hyperpolarisatie - Repolarisatie - Depolarisatie
4. Depolarisatie - Hyperpolarisatie - Repolarisatie

Drempelwaarde

Wat heeft de prikkeldrempel voor gevolg?

Minimaal -50mV bereiken, anders dooft het uit -->

"alles of niets principe"

Sterkere prikkel leidt tot meer  (hogere frequentie) actiepotentialen.

De actiepotentiaal zelf is altijd gelijk. 

Als de drempelwaarde is overschreden dan is er geen stop meer

Actiepotentiaal is altijd even sterk

Impulsgeleiding

Een actiepotentiaal verplaatst zich van 

cellichaam richting synaps. Dat heet de impuls.

Prikkeldrempel bereikt? --> Na-poorten open

En nog een keer en nog een keer ...

Een impuls 'reist' dus over een membraan

De impuls verplaatst zich doordat volgende Na-kanalen in het axon openen.
Waardoor gaan die open?

1. Door neurotransmitters (chemisch)
2. Door de stijgende membraanpotentiaal (elektrisch)
3. Door Na+ ionen die er tegenaan botsen.
4. Door de cellen van Schwann

Waardoor denk je dat de impuls niet terug kan?

Refractaire periode

Een impuls kan  NIET terug.

Dat komt door de refractaire periode

Na-poorten zijn tijdelijk gesloten en geblokkeerd sinds repolarisatie.

Absoluut (volledig geblokkeerd)

Relatief (alleen reactie op sterke prikkel)

Snelle geleiding

Myelinescheden rond een zenuwuitloper zorgen voor snelle impulsgeleiding. Alleen bij de insnoeringen van ranvier kunnen ionen in-en uit stromen. De actiepotentiaal "springt" van naar de volgende insnoering. 

Dat heet sprongsgewijze of saltatoire impulsgeleiding.

De impuls kan een hoge snelheid te bereiken (~100 m/sec)

Welke cellen kunnen saltatoire impulsgeleiding mogelijk maken?

1. Alleen cellen van Schwann
2. Cellen van Schwann en astrocyten
3. Cellen van Schwann en oligodendrocyten
4. Cellen van Schwann, oligodendrocyten en astrocyten

Wat zou er gebeuren wanneer een depolarisatie opgewekt wordt op punt A?

1. Impuls gaat richting cellichaam
2. Impuls gaat richting synaps
3. Impuls gaat beide richtingen op
4. Er ontstaat geen impuls

Heb je vragen over 14.3?

Extra uitleg filmpje

Extra uitleg nodig?

Kijk dit uitlegfilmpje  en/of

Animatie actiepotentiaal

Je kunt je vragen noteren in de vorige dia.