H4 - TH5 regeling - BS 5

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Thema 5 - Regeling

Basisstof 5: Neurale regulatie 

Leerdoelen BS 5:

Na deze BS kan je: 

• beschrijven hoe impulsgeleiding plaatsvindt
• beschrijven hoe impulsoverdracht plaatsvindt. 

Begrippen BS5

rustpotentiaal

natrium-kaliumpompen

depolarisatie

actiepotentiaal

repolarisatie

hyperpolarisatie

absolute refractaire periode

relatieve refractaire periode

alles-of-nietsprincipe

prikkeldrempel

impulssterkte

impulsfrequentie

saltatoire / sprongsgewijze imulsgeleiding

presynaptische membraan

postsynaptisch membraan

exciterende postsynaptische membraan (EPSP)

inhibirende postsynaptische membraan (IPSP)

impuls overdracht

De synaps

wordt aangestuurd door 

het potentiaal (BS5)

                    de synaps -->

belangrijk in dit verhaal

K⁺/Na⁺-ionen zorgen voor een elektrische lading

Wat zij ionen?

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

Verschil in lading komt door ionen.

- in biologie synoniem aan een opgelost

   zout / waterige oplossing 

Ion verdeling in het axon

tussen 2 

cellen van 

Schwann

Ionverdeling in een axon

ongelijke 

verdeling!! 

Na⁺ 

K⁺

• hoe kan dit zo
  

verdeeld worden? 

Ionverdeling in een axon

ongelijke 

verdeling 

Na⁺ en K⁺ ionen

door middel van 

een Na⁺/K⁺-pomp 

Ionverdeling in een axon

ongelijke 

verdeling 

Na+ 

K+

d.m.v. een 

Na+/K+-pomp 

Ionverdeling in een axon

Na⁺/K⁺-pomp:

per 1 pomp

beweging

• 3 Na⁺ eruit
  
• 2 K⁺ erin
  

ion-kanalen + pomp

Vindt plaats door ion-kanalen in het celmembraan

er zijn 3 soorten:

1. Natrium-kanaal (Na⁺)
2. Kalium-kanaal (K⁺)
3. Natrium-kalium pomp 

       (Na⁺ en K⁺)

ion-kanalen + pomp

Vindt plaats door ion-kanalen in het celmembraan

er zijn 3 soorten:

1. Natrium-kanaal (Na⁺)
2. Kalium-kanaal (K⁺)
3. Natrium-kalium pomp 

       (Na⁺ en K⁺)

geen waterdicht systeem: ze 'lekken een beetje'

het openen van de kanalen/pompen

rustfase

• rustpotentiaal
• -70mV door het verschil in elektrische lading binnen de cel vergeleken met buiten de cel
• buiten de cel meer Na⁺-ionen
• binnen de cel meer K⁺-ionen

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

Rustpotentiaal

Zie Binas 88D en E

Rustpotentiaal

principe niet uniek voor neuronen 

• andere cellen kunnen ook een membraanpotentiaal hebben 
• wel uniek voor neuronen is dat deze snel kan veranderen van -70 mV naar +30mV
  

Zie Binas 88D en E

lading van het membraan

door de verdeling van de

ionen wordt het membraan 

geladen en is deze dus 

geladen: -70mV

het rust potentiaal 

(dus zonder impulsen overdracht!!) 

Kalium-natrium pomp in de BiNaS

BiNaS 

88E

Zie Binas 88D en E

maar dan komt er een impuls....

Ontstaan impuls

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

Of 

Er komt een reactie  door binding neurotransmitters op de receptoren bij de synaptische spleet. 

 

impuls overdracht

De synaps

wordt aangestuurd door 

het potentiaal (BS5)

                    de synaps -->

golfbeweging over het axon  

-> let op tijd!!! milliseconden!!! 

Zie Binas 88D en E

fasen golf beweging worden gespecificeerd 

Zie Binas 88D en E

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.

Openen en sluiten van poorten en kanalen.... 

00:00

Bij impulsgeleiding over welk onderdeel van de neuron hebben we het dan?

1. cellichaam
2. dendriet
3. axon

05:38

De drempelwaarde:

1. is de minimale sterkte van een prikkel op een zintuigcel waarbij er een impuls ontstaat op de sensorische zenuw.
2. is de maximale sterkte van een prikkel op een zintuigcel waarbij er een impuls ontstaat op de sensorische zenuw.
3. is de minimale sterkte van een prikkel op een synaptische spleet waarbij er een impuls ontstaat op de sensorische zenuw.
4. is de maximale sterkte van een prikkel op een zintuigcel zonder dat er impulsoverdracht plaats vindt.

05:38

Als de zintuigcel een prikkel geeft onder de drempelwaarde dan:

1. ontstaat er wel een impuls en is er wel een waarneming.
2. ontstaat er geen impuls en is er ook geen waarneming.
3. ontstaat er geen impuls en maar is er wel een waarneming.

08:13

Tijdens de repolarisatie wordt het membraampotentiaal:

1. nog verder positief tot wel +30 mV
2. weer negatief tot het rustpotentiaal van -50 mV is bereikt.
3. positief , zelfs positiever dan +70 mV: hyperpolarisatie.
4. negatief, zelfs negatiever dan -70 mV: hyperpolarisatie.

12:42

Waar draagt de absolute refractaire periode nog meer aan bij?

1. dat de drempelwaarde sneller wordt bereikt
2. dat de impulsen lekker heen en weer kunnen gaan
3. dat de impulsen maar 1 kant het axon op kan.
4. dat de zenuwen niet overprikkeld raken

14:35

38) Wat gebeurd er bij een beschadigde myeline schede zoals bij MS?

1. de impulsgeleiding gaat sneller door extra sprongen die de impulsgeleiding maakt
2. de impulsgeleiding gaat langzamer door minder sprongen die de impulsgeleiding maakt
3. de de impulsgeleiding gaat sneller door minder sprongen die de impulsgeleiding maakt
4. de impulsgeleiding gaat langzamer door extra sprongen die de impulsgeleiding maakt

Het vrijkomen van de neurotransmitters is een vorm van:
(Thema 1 Inleiding in de biologie)

1. lysis
2. senescence
3. endocytose
4. exocytose

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

impulssterkte -impulsfrequentie

stel je stoot je hard... 

hoe gaan de impulsen dan over de zenuwenen?? 

impulssterkte -impulsfrequentie

stel je stoot je hard... 

hoe gaan de impulsen dan over de zenuwenen?? 

- membraanspanning gaat niet over max. en min. heen!! 

   dus actiefase blijft maximaal +20 mV

- drempelwaarde blijft gelijk

impulssterkte -impulsfrequentie

stel je stoot je hard... 

hoe gaan de impulsen dan over de zenuwenen?? 

- membraanspanning gaat niet over max. en min. heen!! 

   dus actiefase blijft maximaal +20 mV

- drempelwaarde blijft gelijk

maar hoe ervaar je dan meer of minder pijn bij als je je hard of zacht stoot?? 

impulssterkte -impulsfrequentie

stel je stoot je hard... 

hoe gaan de impulsen dan over de zenuwenen?? 

- membraanspanning gaat niet over max. en min. heen!! 

   dus actiefase blijft maximaal +20 mV 

- drempelwaarde blijft gelijk

maar hoe ervaar je dan meer of minder pijn bij als je je hard of zacht stoot??

- de impulsfrequentie neemt toe = meer impulsen!!  

impulssterkte -impulsfrequentie

impulssterkte -impulsfrequentie

minder of meer kracht zetten -> motorische neuronen

sprongsgewijze imulsgeleiding

myelineschede (BS 3) bij de axonen

zorgen ervoor dat de impulsen

sprongsgewijs over het 

axon verplaatst

sprongsgewijze imulsgeleiding

14:35

Waarbij helpt de myeline schede?

1. door de sprongsgewijze (salatoire) impulsgeleiding gaat deze wel 50x zo snel
2. door de sprongsgewijze (salatoire) impulsgeleiding gaat deze wel 50x langzamer
3. door de constante (salatoire) impulsgeleiding gaat deze wel 50x zo snel
4. de richting van de impulsoverdracht te sturen

12:42

Wat is het verschil tussen de absolute refractaire periode en de relatieve refractaire periode?

1. absolute: totaal geen impuls mogelijk relatieve: totaal geen impuls mogelijk
2. absolute: impuls alleen bij een extra grote prikkel relatieve: impuls mogelijk bij een kleine prikkel
3. absolute: impuls alleen mogelijk bij een extra grote prikkel relatieve: totaal geen impuls mogelijk
4. absolute: totaal geen impuls mogelijk relatieve: impuls alleen mogelijk bij een extra grote prikkel

12:42

Wat is de refractaire periode?

1. de periode waarin geen nieuwe impuls kan ontstaan
2. de periode waarin e drempelwaarde wordt bereikt
3. de periode waarin je onder de drempelwaarde zit
4. de periode waarin er een positief membraanpotentiaal wordt gemeten.

08:13

Of een kanaal open of dicht staat hangt af van:

1. de pH
2. de temperatuur
3. de hoeveelheid ATP dat aanwezig is in de cel.
4. de spanning op het membraan: het membraanpotentiaal..

08:13

Na de depolarisatie is het membraanpotentiaal:

1. -50 mV vanwege de rust
2. +30 mV door de grote hoeveelheid positief geladen Na+-ionen in de cel.
3. +30 mV door de grote hoeveelheid positief geladen K+-ionen in de cel.
4. -30 mV door de grote hoeveelheid positief geladen Na+-ionen in de cel

08:13

Bij de depolarisatie fase:

1. gebeurd voor de -50 mV is bereikt en gaan de kalium ionen de cel in
2. gebeurd voor de -50 mV is bereikt en gaan de natrium-ionen de cel in
3. gebeurd nadat de -50 mV is bereikt en gaan de kalium ionen de cel in
4. gebeurd nadat de -50 mV is bereikt en gaan de natrium-ionen de cel in

belangrijk!! 

boek te veel details over het actiepotentiaal

wat moet je wel weten?

• het signaal gaat 1 kant op
• alles-of-niets -> als het gaat blijft het gaan
• prikkelsterkte is gekoppeld aan impulsfrequentie dus hardere prikkels = NIET grotere impulsen WEL meer!!! 
• signaal springt van insnoering naar insnoering

aan de slag:

opdrachten 36 t/m 42