Fichas
7.2 Nervenzelle: Ruhepotenzial
Fichas del conjunto (30)
- 1Wie codieren Nervenzellen ihre Information für die Weiterleitung?Für die Weiterleitung über längere Strecken codieren Nervenzellen ihre Informationen in Form eines Binärcodes.
- 2Welche Funktion haben die Null und die Eins?- Null = Ruhepotenzial
- Eins: = Aktionspotenzial - 3Welche zellulären Rahmenbedingungen sind von Bedeutung?- Ionen = elektrisch geladene Teilchen.
Kationen = Inonen mit positiver Ladung
Anionen = Ionen mit negativer Ladung - 4Was sind typische Kationen?- Kalium-Ionen (K+)
- Natrium-Ionen (Na+)
- Calcium-Ionen (Ca2+) - 5Welches sind typische Anionen?- Chlorid-Ionen (Cl-)
- Protein-Anionen (A-) - 6Wie entsteht eine elektrische Spannung?Elektrische Spannung entsteht dadaurch, dass man unterschiedliche elektrische Ladungen unter Einsatz von Arbeit (Energie) trennt.
- 7Welches Bestreben haben getrennte Ladungen?- Sie haben das Bestreben, sich auszugleichen, analog der Bogensehne, die zurückschnellt.
- 8Wie wird das Bestreben, sich auszugleichen, bezeichnet?- Elektrische Spannung.
- elektrisches Potenzial bezeichnet das Ladungsgefälle einer solchen elektrischen Spannung. - 9Was drückt der Begriff Potenzial aus?Potenzial verdeutlicht, dass ein solches Ladungsgefälle die Potenz in sich trägt, die für seine Herstellung aufgewandte Arbeit (Energie) bei seinem Abbau wieder freizusetzen.
- 10Welches ist die Einheit der elektrischen Spannung wie auch des elektrischen Potenzials?Volt.
- 11Warum ist der Nervenzellmembran für geladene Teilchen undurchlässig?Die Lipiddoppelschicht der Nervenzellmembran macht diese für geladene Teilchen undurchlässig.
- 12Was brauchen die Ionen, um Nervenzellmembran passieren zu können?Sie brauchen die Mithilfe spezieller Ionenkanäle.
- 13Was sind Ionenkanäle?Ionenkanäle sind Membranproteine, die durch die gesamte Membran reichen. Sie sind ringförmig angeordnet. In der Mitte dieses Rings aus Kanalproteinen befindet sich eine Pore, durch die Ionen die Membran durchqueren können.
- 14Schematische Darstellung Spannungsgesteuerter K+-Kanal
- 15Die einzelnen Abschnitte der Nervenzelle weisen eine unterschiedliche Dichte und ein unterschiedliches Verteilungsmuster der Ionenkanäle auf. Benenne die vier Kriterien der Klassifikation.
- 16Was ist - neben den verschiedenen Ionenkanälen - ein weiteres markantes Merkmal der Nervenzellmembran?Die grosse Zahl an Natrium-Kalium-Pumpen.
- 17Wie ist die charakteristische Ionenverteilung an einer ruhenden Nervenzelle?- unerregte Nervenzelle = ungleich verteilt
- Innerhalb der Nervenzelle (intrazellulär): überwiegend Kalium-Inonen (K+) sowie Protein-Anionen (A-).
- ausserhalb der Nervenzelle (extrazellulär): Natrium- (Na+) und Chlorid-Ionen (Cl-). - 18Wie kann die Spannung einer Nervenzelle gemessen werden?- Elektrode in der extrazellulären Flüssigkeit
- Elektrode im Innern einer unerregten Nervenzelle
- Wert liegt bei ca. -70 mV (MilliVolt)
- Ist Ruhepotenzial der Nervenzelle. - 19Warum wird ein negativer Wert angezeigt?- Messwert der aussenliegenden Bezugselektrode wird als Null festgelegt.
- negative Vorzeichen des Ruhepotenzials zeigt an, dass das Innere der Nervenzelle negativ geladen ist. - 20Schematische Darstellung der Ionenverteilung und des Potenzials an der Membran einer ruhnenden Nervenzelle.
- 21Durch was sind ruhende, unerregte Nervenzellen gekennzeichnet?1. deutliche chemische Gradienten und das Bestreben, die Verteilungsunterschiede der Ionen per Diffusion auszugleichen.
2. Einen elektrischen Gradienten und das Bestreben zu dessen Ausgleich.
3. Erhebliche Unterschiede in der Durchlässigkeit für einzelne Ionen.
4. Beständige Tätigkeit der Kalium-Natrium-Pumpe. - 22Was ist das Ergebnis der chemischen Gradienten?Aus dem Konzentrationsgefälle für Kalium resultiert ein nach aussen gerichteter Diffusionsdruck für Kalium. Bei Natrium und Chlorid ist es genau umgekehrt.
- 23Wie werden die Unterschiede der Durchlässigkeit der Ionen auch noch bezeichnet?Permeabilität.
- 24Wie kann die unterschiedliche Permeabilität beschrieben werden?- dank vieler beständig geöffneter K+-Kanäle für K+ sehr gut durchlässig.
- sehr geringe Zahl der offenen Na+-Kanäle führt zu geringer Durchlässigkeit.
- Permeabilität für Cl- ist mässig.
- Für Protein-Anionen ist die Membran undurchlässig. - 25Wie entsteht die Natrium-Kalium-Pumpe?- Es gibt ein enormes Kalium-Konzentrationsgefälle
- Kalium strömt durch die beständig geöffneten K+Kanäle von innen nach aussen
- Jedes Kalium-Ion entfernt dabei eine positive Ladung aus der Zelle.
- Aufgrund fehlender Permeabilität können negativ geladene Protein-Anionen nicht folgen.
- Zellinnere wird darum negativ aufgeladen, die Membranaussenseite positiv.
- Zwischen den beiden Seiten der Membran ist auf diese Weise ein elektrisches Feld entstanden. - 26Welche Rolle kommt dem Ruhepotenzial zu?Beim Ruhepotenzial ist der aus dem Konzetrationsgradienten resultierende nach aussen gerichtete Diffusionsdruck für Kalium genau so gross wie der gegenläufige, aus dem elektrischen Gradienten resultierende "Gegensog", der das positiv geladene Kalium wieder in das negativ geladene Innere der Nervenzellen zieht.
- 27Wo pendelt sich das Ruhepotenzial beim Menschen ein, d.h. wo sich Ein- und Ausstrom von Kalium die Waage halten?- menschliche Neurone ca. -70 mV
- für Muskelzellen ca. -80 - 90 mV
- Schwankungen je nach Zelltyp zwischen -50 mV und - 100 mV. - 28Was versteht man unter "Natrium-Leckstrom"?Zellmembran ist in geringem Umfang auch für Natrium-Ionen durchlässig. Demzufolge diffundiert beständig Na+ dem Konzentrationsgefälle folgend in die Nervenzelle. ---> führt zum Ausgleich des Ruhepotenzials.
- 29Was braucht es für die Aufrechterhaltung des Ruhepotenzials? Und wie erfolgt der Aufbau des Ruhepotenzials?- aktive Transportvorgänge
- Diese werden durch Natrium-Kalium-Pumpe durchgeführt, indem sie bei jedem Transportvorgang unter Verbrauch eines Moleküls ATP drei Natrium-Ionen aus der Zelle heraus und zwei Kalium-Ionen in sie hinein schleusen.
- Tragen so nicht nur zur Aufrechterhaltung, sondern aufgrund des Transportverhältnisses 3:2 auch direkt zum Aufbau des Ruhepotenzials bei. - 30Schematische Darstellung "Arbeitszyklus einer Natrium-Kalium-Pumpe".
Información
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- Abitur (7. Neurobiologie) Biologie Fichas sobre 7.2 Nervenzelle: Ruhepotenzial, creado por Sascha Müller el 15/10/2017.
- Creado por
- Sascha Müller
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