14.4 Impulsoverdracht tussen neuronen 5V

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

14.4 Impulsoverdracht tussen neuronen

Inhoud hoofdstuk

14.1 Cellen in het zenuwstelsel

14.2 Het centrale zenuwstelsel

14.3 Impulsgeleiding (hoe gaan signalen door een zenuwcel) (2 lessen)

14.4 Impulsoverdracht tussen neuronen (2 lessen)

14.5 Autonoom zenuwstelsel (onbewuste deel van het zenuwstelsel)

Leerdoel en begrippen 14.4

• Je leert hoe de overdracht van impulsen van het ene op het andere neuron plaatsvindt

synaps, presynaptisch/ postsynaptisch membraan, synapsspleet, neurotransmitter, exciterende/ inhiberende postsynaptische potentiaal, summatie

succescriteria

• je kunt de definitie van de volgende begrippen uitleggen: synaps, presynaptisch/ postsynaptisch membraan, synapsspleet, neurotransmitter, exciterende/ inhiberende postsynaptische potentiaal, summatie
• je kunt de de leerdoelen aan een ander uitleggen
• je kunt de (examen)vragen over dit onderwerp goed (bijna foutloos) maken
• je weet welke binas-tabellen bij het onderwerp horen en informatie uit deze tabellen halen en gebruiken

Impulsoverdracht tussen neuronen

• Gebeurt met behulp van neurotransmitters.
• Lijst met belangrijkste neurotransmitters staat in Tabel 88I.

Impulsoverdracht tussen neuronen

Gebeurt altijd één richting op.

Verschillende typen schakelingen

Convergentie 

• Informatie uit verschillende bronnen komt samen bij één neuron.

Verschillende typen schakelingen

Divergentie

• Informatie uit één bron wordt verspreid naar verschillende bestemmingen.

Verschillende typen schakelingen

 Parallelcircuit  

• Eén prikkel veroorzaakt een korte reeks actiepotentialen, omdat de parallelwegen verschillend van lengte zijn.

Impulsoverdracht tussen neuronen

Exciterende neurotransmitters

• Stimuleren het volgende neuron
• bv Acetylcholine

Inhiberende neurotransmitters

• Remmen het volgende neuron
• bv GABA

Impulsoverdracht tussen neuronen

• Elk neuron maakt maar één type neurotransmitter
• kan dus  alleen maar óf exciterend zijn óf inhiberend zijn.

Verschillende typen schakelingen

Positieve terugkoppeling

• Impulsen kunnen circuleren zodat één prikkel een lange reeks actiepotentialen aan de outputkant kan veroorzaken.
• Het inhiberende neuron kan het proces zo nodig stoppen.
• Dergelijke circuits kunnen fungeren als ritmegenerator (bijv. voor rillen of krabben). 

Verschillende typen schakelingen

Negatieve terugkoppeling

• Hierdoor wordt een limiet gesteld aan de vuur-frequentie van het output-neuron
• van belang om overstimulatie van bijvoorbeeld spiervezels te voorkomen. 

Verschillende typen schakelingen

Reciproke inhibitie (wederkerige remming)

• Een belangrijk mechanisme dat o.a. gebruikt wordt in het motorische systeem: aanspanning van een buigspier leidt automatisch tot ontspanning van een strekspier, en andersom. 
• Het circuit is ook bruikbaar voor functies als contrastversterking en ruisonderdrukking. 

1

2

3

4

Exciterend, inhiberend of niets?

Wat gebeurt er in de synaps? Tabel 88G

Exciterende neurotransmitter

Stap 1a: Impuls komt aan bij de synaps (presynaptisch membraan)

Exciterende neurotransmitter

Stap 1b: Ca2+ poorten gaan open, Ca2+ ionen stromen de cel in

Exciterende neurotransmitter

Stap 2: Neurotransmitterblaasjes worden gemobiliseerd (klaargezet)

Exciterende neurotransmitter

Stap 3: Blaasjes fuseren met presynaptisch membraan – neurotransmitter in synaptische spleet

Exciterende neurotransmitter

Stap 4: Neurotransmitter bindt aan receptoren op het post-synaptisch membraan

Exciterende neurotransmitter

Stap 5: Na+ poorten openen: depolarisatie, actiepotentiaal bij voldoende prikkeling

Exciterende neurotransmitter

Stap 6: Neurotransmitter wordt afgebroken door enzymen, poorten sluiten

Exciterende neurotransmitter-> EPSP

Exciterende

postsynaptische

potentiaal (EPSP):

• de membraanpotentiaal van het postsynaptisch neuron wordt tijdelijk minder negatief

Inhiberende neurotransmitter

Stap 5: K+ poorten openen (K+ naar buiten!), dus hyperpolarisatie!

X

X

Inhiberende neurotransmitter-> IPSP

Inhiberende

postsynaptische

potentiaal (IPSP):

• de membraanpotentiaal van het postsynaptisch neuron wordt tijdelijk  negatiever

EPSP + IPSP = summatie

• Elk neuron heeft contact met meerdere andere neuronen.

EPSP + IPSP = summatie

• De EPSP als gevolg van één stimulerende neurotransmitter is meestal te gering om een actiepotentiaal op te wekken.
  

EPSP + IPSP = summatie

• De optelsom (summatie) van alle EPSP's en IPSP's op een bepaald moment bepalen of er in het postsynaptisch neuron een actiepotentiaal optreedt.

Leerdoel en begrippen 14.4

• Je leert hoe de overdracht van impulsen van het ene op het andere neuron plaatsvindt

synaps, presynaptisch/ postsynaptisch membraan, synapsspleet, neurotransmitter, exciterende/ inhiberende postsynaptische potentiaal, summatie

Huiswerk

• Maak de opdrachten van 14.4 
• kies je leerroute

Bekijk Tabel 88i, vooral de laatste kolom. Wat valt je op?