H4 Thema 5 Basisstof 5 Neurale regulatie

• Biologie
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

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

Sleep ieder onderdeel naar de juiste plek.

Axon

Dendriet

Cellichaam

Synaps

Myelineschede

Leerdoelen

1. Je kunt beschrijven hoe impulsgeleiding plaatsvindt 
2. Je kunt beschrijven hoe impulsoverdracht plaatsvindt

Bibliotheektijd

Lezen blz. 36 - 37 van je boek

Impulsgeleiding

• Vindt plaats door ionkanalen:

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 
• Binnenin de cel bevinden zich minder ionen met een positieve lading en zijn er ook nog ionen met een negatieve lading
• De rustpotentiaal is daarom negatief -> -70 miliVolt (mV)

Een zenuwcel in rust

• Buiten de cel veel natrium
• In de cel veel kalium 
• De kanalen staan dicht
• De concentraties kalium en natrium worden in stand gehouden door de natrium-kalium pomp
• Rustpotentiaal = -70 miliVolt (mV)

Impulsgeleiding

• Een impuls in een zenuwcel begint als er neurotransmitters binden aan de receptor in de synaptische spleet
• Dit leidt tot het 1 voor 1 opengaan van de ionkanalen
• Het opengaan van ionkanalen zorgt voor transport van positief geladen ion over het membraan waardoor het potentiaal van het membraan veranderd.
• Iedere zenuwcel heeft een drempelwaarde: Als de potentiaal hoger wordt dan -50 mV ontstaat er een impuls
• De afbeelding rechts laat zien wat er gebeurd met het membraanpotentiaal zodra een impuls plaatsvindt. 

Een impuls stap 1

• De zenuwcel is in rust
• Het natriumkanaal en het kaliumkanaal zijn allebei dicht
• Potentiaal = -70 mV

Een impuls stap 2

• Zodra de zenuwcel wordt geprikkeld door het binden van neurotransmitters gaan de natriumkanalen eerst open
• Natrium gaat van buiten de cel naar binnen
• Hierdoor stijgt de membraanpotentiaal

Een impuls stap 3

• Zodra het membraanpotentiaal over de 0 gaat gaan de kaliumkanalen open
• Kalium gaat van binnen de cel naar buiten hierdoor daalt de membraan potentiaal weer
• Het natriumkanaal gaat weer dicht

Een impuls stap 4

• De kaliumkanaal sluit langzaam t.o.v. het natriumkanaal daardoor daalt de potentiaal tijdelijk onder de -70 mV naar -90 mV

Een impuls stap 5

• Uiteindelijk sluiten ook de kaliumkanalen weer en is het rustpotentiaal weer hersteld

Wat is de verdeling van ionen binnen en buiten de cel voordat een impuls plaats heeft gevonden?

1. Veel kalium buiten de cel en veel natrium binnen de cel
2. Veel natrium buiten de cel en veel kalium binnen de cel
3. Veel natrium en kalium buiten de cel en veel negatieve ionen binnen de cel
4. Veel natrium en kalium binnen de cel en veel negatieve ionen buiten de cel

Wat is de verdeling van ionen nadat een impuls net heeft plaatsgevonden?

1. Veel natrium binnen de cel en veel kalium buiten de cel
2. Veel kalium in de cel en veel natrium buiten de cel
3. Veel kalium en natrium binnen de cel
4. Veel natrium en kalium buiten de cel

Na de impuls

• Na de impuls is er veel kalium de cel uit gegaan en veel natrium de cel ingegaan
• Het normale evenwicht is andersom 
• De natrium-kaliumpomp hersteld het normale evenwicht door kalium de cel in te pompen en natrium uit

Bibliotheektijd

Lezen blz. 37 - 39

Impulsfrequentie

• Je lichaam vertaald prikkels naar impulsen. Hoe sterker de prikkel is hoe meer impulsen er worden gegenereerd
• Bijvoorbeeld: Een heel hard geluid = heel veel impulsen per seconde. Een zacht geluid = een paar impulsen per sconde

Impulssterkte en impulsfrequentie

• Of een impuls wordt doorgegeven of niet is afhankelijk van de impulssterkte en frequentie
• Bij een zwakke prikkel wordt de -50 mV drempelwaarde niet behaald en blijven de meeste ionkanalen dicht. De impuls wordt dus niet doorgegeven
• Hoe grootte van het verschil in membraanpotentiaal is de impulssterkte (deze is altijd hetzelfde bij een actiepotentiaal en verschilt dus niet tussen een sterke en een zwakke prikkel)
• Het aantal impulsen achter elkaar is de impulsfrequentie

De nut van een myelineschede

• Impulsen worden geleid door het opengaan van ionkanalen
• Ionkanalen reageren op de elektrische lading 
• Als op plaats P de ionkanalen opengaan ontstaat er een impuls
• Het opengaan zorgt voor een verandering in elektrische lading op plaats Q
• Hierdoor gaan op plaats Q de ionkanalen open
• Op deze manier wordt een impuls stapsgewijs doorgegeven over het hele axon

De nut van een myelineschede

• Stapsgewijze impulsgeleiding is echter best wel traag
• Myelineschedes (cellen van Schwann) zorgen ervoor dat een impuls sprongsgewijs kan worden doorgegeven
• Hierdoor wordt de impulsgeleiding veel sneller (50x zo snel)

De start van een impuls

• Impulsen worden tussen zenuwcellen overgegeven door neurotransmitters
• Neurotransmitters binden aan receptoren
• Deze receptoren zijn ionkanalen die open gaan zodra een neurotransmitter eraan bindt
• Het opengaan van deze receptor ionkanalen zorgt ervoor dat er een verandering optreedt in elektrische lading
• Verandert de elektrische lading naar boven de -50 mV dan is de drempelwaarde bereikt en gaan de normale ion-kanalen ook open
• Als de neurotransmitter los laat gaan receptor ionkanalen weer dicht en stopt de impuls

Huiswerk

5.5 Opdracht 36 t/m 42

Klaar? 

https://biologiepagina.nl/Puzzels/puzzelh4regeling.htm