1.5 - Neurale regulatie

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Bs 5: neurale regulatie

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.

Leerdoelen

• Je kunt beschrijven hoe impulsgeleiding plaatsvindt, dus de stroom over een zenuwcel (neuron)

• Je kunt beschrijven hoe impulsoverdracht plaatsvindt, dus 'informatie' van een zenuwcel over de synaps naar een andere zenuwcel. 

Sleep ieder onderdeel naar de juiste plek.

Axon

Dendriet

Cellichaam

Synaps

Myelineschede

Hoe wordt een impuls doorgegeven tussen twee zenuwcellen?

1. Via hormonen die binden aan receptoren
2. Via een elektrisch signaal
3. Via neurotransmitters die binden aan receptoren
4. Via eiwitten op de celmembraan

Begrippen B5. - Binas 88 D-G

- Impulsgeleiding                                                                 - Sprongsgewijze impulsgeleiding
- Rustpotentiaal                                                                    - Impulsoverdracht

- Ionenpomp/Ion-kanaal                                                   - Neurotransmitter (exciterend/inhiberend)

- Drempelwaarde                                                                 - EPSP
- Actiefase                                                                               - IPSP
- Herstelfase                                                                           - Summatie
- Alles-of-niets principe
- Prikkeldrempel
- Impulssterkte
- Impulsfrequentie

Ionen

Verschil in lading komt door ionen.

Een ion is een een deeltje met een positieve of negatieve lading.

Opzoekvraag BiNaS 88D

Welk positief geladen deeltje bevindt zich voornamelijk aan de buitenkant van een neuron? En welke aan de binnenkant?

Neem onderstaande vragen over in je schrift en beantwoord tijdens de video

1. Wat is het rustpotentiaal?

2. Wat veroorzaakt depolarisatie?

3. Wat veroorzaakt repolarisatie?

4. Wat verzoorzaakt hyperpolarisatie?

5. Welke twee regels gelden voor een actiepotentiaal?

6. Wat is het voordeel van een meylineschede? 

Impulsgeleiding

Vindt plaats door ion-kanalen:

1. Natrium-kanaal 
2. Kalium-kanaal
3. Natrium-kalium pomp

Rustpotentiaal

• Potentiaal = elektrische lading die staat op het membraan De lading komt tot stand door de verdeling van ionen binnen en buiten de cel , zie Binas 88D en E
  De rustpotentiaal is  negatief -> -70 milliVolt (mV) * waarom?
• 3 Na+ naar buiten, 2 K+ naar binnen. 

Zie Binas 88D en E

Ontstaan impuls

In zintuigcellen  kan een impuls ontstaan doordat de prikkel ervoor zorgt dat natriumkanaaltjes open gaan. 

 

Ontstaan impuls

Dit gebeurt alleen als de prikkel sterk genoeg is, er moeten namelijk meerdere natriumkanaaltjes open gaan voordat de prikkeldrempel is bereikt.

Het impuls ontstaat namelijk als het verschil in lading van -70 naar -50 milivolt gaat, over de drempelwaarde.

Als dit gebeurd gaan hierdoor
alle omliggende natriumkanaaltjes open.

Aantal begrippen

Drempelwaarde: Wanneer de elektrische lading afneemt (tot ong -50 mV) ontstaat een impuls. Alles of niets principe.

Actiefase: celmembraam heeft een positieve lading

Herstelfase: geen impulsen, binnenkant celmembraan wordt weer negatief.

Impulsfrequentie: aantal impulsen per tijdseenheid.

kan de impuls ook teruglopen naar het cellichaam?

Myelineschede

sprongsgewijze
impulsgeleiding

(1,5 mm)

± 50X sneller
dan zonder
myelineschede

Impulsfrequentie

• Je lichaam vertaalt prikkels naar impulsen. Hoe sterker de prikkel is, hoe meer impulsen er per seconde worden gegenereerd (hogere impulsfrequentie)

• Bijvoorbeeld: 

       - hard geluid = veel impulsen per seconde

        - zacht geluid = weinig impulsen/sec.  

Komt door alles-of-niets-principe

Leerdoelen

• Je kunt beschrijven hoe impulsgeleiding plaatsvindt, dus de stroom over een zenuwcel (neuron)

• Je kunt beschrijven hoe impulsoverdracht plaatsvindt, dus 'informatie' van een zenuwcel over de synaps naar een andere zenuwcel. 

Korte herhaling impulsgeleiding! 

Hoe noemen we 1 & 5 (-70mV)?

1. Beginwaarde
2. Elektrische rust
3. Rustpotentiaal
4. Actiefase

Wat gebeurt er in de actiefase (2) als een
impuls wordt doorgegeven?

Hint spiek in Binas 88F!

1. Na+ / K+ pomp gaat werken
2. Na+ kanaal gaat open
3. K+ kanaal gaat open
4. Beide kanalen gaan open

Hiernaast zie je activiteit van gehoorzenuw

Wat gebeurt er als je in plaats van een
zacht geluid een hard geluid hoort?

1. Frequentie wordt sneller
2. Frequentie wordt trager
3. De golf (amplitude) wordt hoger
4. De golf (amplitude) wordt breder

Nu jullie

Maak de opdrachten 39 t/m 42 van Thema 1.5

Kijk je gemaakte werk ook na

Ontstaan impuls

Dit gebeurt alleen als de prikkel sterk genoeg is, er moeten namelijk meerdere natriumkanaaltjes open gaan voordat de prikkeldrempel is bereikt.

Het impuls ontstaat namelijk als het verschil in lading van -70 naar -50 milivolt gaat, over de drempelwaarde.

Als dit gebeurd gaan hierdoor
alle omliggende natriumkanaaltjes open.

Neurotransmitter in synaps en impulsoverdracht

Neurotransmitters en impulsoverdracht Binas 88D-G

• Impulsen worden tussen zenuwcellen overgegeven door neurotransmitters (signaal dus 'chemisch' ipv elektrisch)
• Waardoor komen de blaasjes met neurotransmitters vrij? 
  
  
• Neurotransmitters binden aan receptoren
• Deze receptoren zijn ion-kanalen voor Na+ die open gaan, zodra een neurotransmitter eraan bindt
• Het opengaan van deze receptor ion-kanalen zorgt ervoor dat er een verandering optreedt in elektrische lading
• Verandert de elektrische lading naar boven de drempel-waarde  dan wordt de impuls doorgegeven
• Als de neurotransmitter los laat/afgebroken wordt door enzymen, gaan de ion-kanalen weer dicht

Neurotransmitters

• Stoffen die de werking van het zenuwstelsel beïnvloeden
• Meer dan 50 verschillende stoffen 
• Vooral in de hersenen veel verschillende
• Kunnen stimulerend (exciterend) of juist
  remmend (inhiberend) werken op de impulsoverdracht
• Stelregel: elke zenuwcel geeft maar een type neurotransmitter af! (Kan wel meerdere ontvangen). 

Binas

(tabel?)

• Hoe kan een neurotransmitter inhiberend werken? Wat voor poort wordt er dan geopend? 

             *waarom kan informatie op axon alleen 'digitaal' zijn? 

Geneesmiddelen en genotmiddelen

Mechanismen:

• meer of minder afgifte neurotransmitters
• neurotransmitters blijven langer of juist korter in synapsspleet doordat ze niet/minder snel of respectievelijk sneller worden afgebroken
• imitatie neurotransmitter
• blokkade van receptor
• stimuleren van receptor 

3.5 impulsgeleiding en overdracht
Opdrachten 39 t/m 46

Posteropdracht 

Vb. Drug: cafeine. 

- molecuul 

- uitleg werking van synaps (of ander deel zenuwstelsel waar drug op inwerkt) 

- wat de drug doet (Niveau: molecuul ->  cel -> organisme) 

- Gezondheidsrisico's / voordelen bij langdurig gebruik

Bronvermelding! 

Zelf 2/3-tal vormen en kijken of drug nog beschikbaar is bij de docent