13.3 Impulsgeleiding

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

13.3 Impulsgeleiding

Doel 13.3

Je leert hoe neuronen signalen verwerken en hoe ze impulsen geleiden

Impulsen

Waar ontstaan impulsen?

Impulsen

Waar ontstaan impulsen?

Impulsen

Een impuls is een soort elektrische stroom door een zenuwcel.

Een impuls is een tijdelijke wijziging van het potentiaalverschil (ladingverschil) tussen de buitenkant en de binnenkant van de zenuwcel. 

Hij begint ergens (dendriet of cellichaam) en verspreidt zich over het hele membraan van de zenuwcel richting de uiteinden van het axon.

Rustpotentiaal

Bij een zenuwcel in rust is het

verschil in lading tussen de

buitenkant van de cel en de

binnenkant -70mV.

De binnenkant van de cel is 

negatief geladen ten opzichte

van de buitenkant.

Rustpotentiaal - Na⁺-K⁺-pomp

BINAS 88E

Continu worden 3 

Na⁺ naar buiten en

2 K⁺naar binnen 

gepompt. 

Kost energie. 

Na⁺ en K⁺ poorten

Het potentiaalverschil van -70 mV (rustpotentiaal) wijzigt bij een prikkel door het openen en sluiten van Na⁺ en K⁺ poorten.

Als de prikkel sterk genoeg is ontstaat een actiepotentiaal.

Actiepotentiaal (88F) BINAS!

1 Rustfase

2 Prikkel -> depolarisatie

Prikkel zwak:

kleine depolarisatie en herstel naar rustpotentiaal

2 Drempelwaarde

Prikkel sterk genoeg:

Membraanpotentiaal naar -50mV: 

actiepotentiaal

3 Actiepotentiaal

Alle Na⁺ poorten gaan open, cascade

4 Repolarisatie

Bij 30 mV sluiten de Na⁺ poorten en openen de K⁺ poorten

5 Hyperpolarisatie

K⁺ poorten reageren iets te traag bij bereiken rustpotentiaal

Actiepotentiaal (88F) BINAS!

Na⁺ poorten

Na⁺ poorten kunnen openen als gevolg van:

een chemische prikkel (neurotransmitter bij een zintuig/ in een synaps tussen twee cenuwcellen)

een elektrische prikkel (poorten ernaast gaat open)

een mechanische prikkel (tastzintuig)

Na⁺ poorten - chemische prikkel

Axon-uiteinde of zintuigcel

zenuwcel

Na⁺ poorten 

- elektrische

prikkel

Na⁺ poorten - mechanische prikkel

Impulsrichting

Doordat volgende Na+ poorten openen als gevolg van de actiepotentiaal in de buurt (elektrische prikkel) 'loopt' de actiepotentiaal over het hele neuron. Van dendriet naar het uiteinde van alle axonen.

Impuls

Impulsrichting

Vanaf de depolarisatie is er een periode dat het neuron ongevoelig is voor nieuwe prikkels, de Na+poorten kunnen even niet meer opnieuw geopend worden (absoluut refractaire periode).

Deze periode is lang genoeg om te voorkomen dat de impuls ook weer terug gaat. De impuls gaat dus altijd maar één kant op.

Stopmotion: Kanaaltjes in actie

Jullie gaan uitbeelden wat er gebeurt in het celmembraan van een neuron wanneer er een impuls langskomt. Je beeld alle stappen uit en maakt daar een stopmotion filmpje van.  

1. Bedenk welke kleur welke ionen voorstellen. Leg/teken/schrijf op het vel een legenda. 

2. Leg de Natrium-Kaliumpomp in het membraan, let op de oriëntatie en energieverbruik (ATP). 

3. Leg de ionen zo op het vel neer dat er sprake is van een rustpotentiaal.

4. Maak per fase een foto (rustpotentiaal, depolarisatie, repolarisatie, hyperpolarisatie en rustpotentiaal), waarin je laat zien wat er gebeurt met ionenconcentraties, de natrium- en kaliumkanaaltjes en de natriumpomp. 

→ Geef daarbij in de grafiek links onderin aan waar jullie je bevinden in het actiepotentiaal.  

5. Maak een stop motion filmpje van de foto's en lever in via Classroom

Gratis app: Stopmotion Studio

Doel 13.3

Je hebt geleerd hoe neuronen signalen verwerken en hoe ze impulsen geleiden

Begrippen 13.3

membraanpotentiaal. rustpotentiaal, Na⁺-Ka⁺-pomp, ionpoorten, chemische prikkel, elektrische prikkel, actiepotentiaal, cascade-effect, prikkeldrempel, depolarisatie, repolarisatie, hyperpolarisatie, absoluut refractaire periode, alles-of-nietsprincipe

Huiswerk

- Maak 13.3 opdr. 2, 4 en 5

- Af stopmotion: Kanaaltjes in actie