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Ruhepotenzial Aktionspotenzial Erregungsleitung … eine Einführung in die Neurophysiologie

Ruhepotenzial Aktionspotenzial Erregungsleitung … eine Einführung in die Neurophysiologie. Die Ionenverteilung bei Nervenzellen. Lebende Zellen besitzen in ihrem Inneren verschiedene Ionen. www.island.org/prescience/ divining.html.

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Ruhepotenzial Aktionspotenzial Erregungsleitung … eine Einführung in die Neurophysiologie

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Presentation Transcript

  1. RuhepotenzialAktionspotenzialErregungsleitung… eine Einführung in die Neurophysiologie Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  2. Die Ionenverteilung bei Nervenzellen Lebende Zellen besitzen in ihrem Inneren verschiedene Ionen. www.island.org/prescience/ divining.html Auch außerhalb der Zelle finden wir eine bestimmte Ionenverteilung. neuralnetworks.ai-depot.com/3-Minutes/ Biological-Neuron.jpe Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  3. Die Ionenverteilung bei Nervenzellen Ionen im Cytoplasma (Zellinneren) Zellmembran A- K+ Cytoplasma:K+ - Ionen K+ K+ K+ A- A- Organische - Anionen A- K+ A- Axon A- Diese Ionen haben das Bestreben, durch die Zellmembran nach außen zu gelangen. A- K+ A- K+ K+ A- K+ Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Bildquelle: http://www.drd.de/helmich/bio/neu/reihe1/ur11/neuron.html

  4. Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Die Ionenverteilung bei Nervenzellen Ionen im Außenmedium: Cl- Cl- Cl- Außen:Na+ - Kationen Cl - Anionen Cl- Diese Ionen haben das Bestreben, durch die Zellmembran nach innen zu gelangen. Cl- Cl- Cl- Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  5. Die Ionenverteilung bei Nervenzellen K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ A- A- A- A- A- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cl- Cytoplasma:K+ - Ionen Organische - Anionen Außen:Na+ - Kationen Cl - Anionen Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  6. Die Ionenverteilung bei Nervenzellen K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ und Na+ können die Membran durch eigene „Kanäle“ durchdringen! K+ - Kanal (tw. geöffnet) Na+ - Kanal (geschlossen) Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  7. Die Ionenverteilung bei Nervenzellen K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ A- A- A- A- Cl- Cl- Cl- Cl- Kalium-Ionen gelangen nach außen und machen deshalb das Außenmedium elektrisch positiver. Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  8. Die Ionenverteilung bei Nervenzellen K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ A- A- A- A- Cl- Cl- Cl- Cl- + + + + - - - - - Diese Spannungs-differenz ist mit einem Messgerät messbar! - - - - - + + + + Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  9. Die Ionenverteilung bei Nervenzellen K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ A- A- A- A- Cl- Cl- Cl- Cl- + + + + - 70 mVolt - - - - - - - - - - - 70 mVolt + + + + Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  10. Elektrisches Potenzial einer Nervenzelle: Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Bildquelle: http://www.zum.de/Faecher/Materialien/beck/12/bs12-28.htm/ verändert

  11. Das elektrische Potenzial von lebenden Zellen beträgt - 70 mVolt (Millivolt).Man nennt dieses Potenzial einer Zelle !! !! RUHEPOTENZIAL Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  12. !! !! RUHEPOTENZIAL Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  13. Erregbare Zellen: • Nervenzellen • Muskelzellen Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  14. Ruhezustand eines Nervenaxons: K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  15. Was passiert in der Mitte des Schemas? K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Reiz Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  16. K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Was passiert mit der elektr. Spannung? mVolt ? -50 Ruhepotenzial -70 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  17. K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Was passiert mit der elektr. Spannung? 1 mVolt ? -50 1 Ruhepotenzial -70 Durch Na+ Einstrom Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  18. K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Was passiert mit dem elektrischen Potenzial ? Na+ Na+ K+ Na+ K+ Na+ 2 Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ K+ K+ Na+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ mVolt Na+ K+ -50 2 -70 Durch Na+ Einstrom Durch K+ Ausstrom Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  19. K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Was passiert mit der falschen Ionenverteilung? Na+ Na+ K+ Na+ K+ Na+ 2 Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ mVolt Na+ K+ -50 Na-K Pumpen! (klick hier) 2 ? -70 Durch Na+ Einstrom Durch K+ Ausstrom Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  20. K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ Was passiert mit der falschen Ionenverteilung? Na+ Na+ K+ Na+ K+ Na+ 3 Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ mVolt Na+ -50 Na-K Pumpen! Refraktärzeit 3 -70 Durch Na+ Einstrom Durch K+ Ausstrom Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  21. K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ Was passiert mit der falschen Ionenverteilung? Na+ Na+ K+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ 4 K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ mVolt Na+ -50 Na-K Pumpen! Refraktärzeit 4 -70 Durch Na+ Einstrom Durch K+ Ausstrom Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  22. Erregbare Zellen können ihr Membranpotenzial ändern • Solche Änderungen nennt man Depolarisation • Eine Depolarisation entsteht durch einen Reiz Depolarisation mVolt -50 Refraktärzeit Ruhepotenzial -70 Durch Na+ Einstrom Durch K+ Ausstrom Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  23. Was ist ein Aktionspotenzial (AP) ? + 40 mV Depolarisation - 70 mV Ruhepotenzial Spannung steigt Aktionspotenzial Reiz: z.B. ein Stromschlag Kein Reiz Kleiner Reiz überschwelliger Reiz Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Bildquelle: www.drd.de/helmich/bio /verändert

  24. 2 wichtige Tatsachen: • Reize, welche zu schwach (unterschwellig) sind, lösen kein Aktionspotenzial aus! • Bei allen überschwelligen Reizen sind die Aktionspotenziale gleich groß, unabhängig von der Reizintensität! „Alles-oder-Nichts-Prinzip“ Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  25. www.drd.de/helmich/bio Denkaufgabe: APs werden durch überschwellige Reize ausgelöst, sind aber immer gleich groß. Wie unterscheiden sich 2 APs bei einem * knapp überschwelligen Reiz und einem * stark überschwelligen Reiz? Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  26. Der Spannungsverlauf beim AP http://www.scheffel.og.bw.schule.de/faecher/science/biologie/nervenphysiologie/4ap/apdeutung.htm Aktionspotenzial Schwellenwert Ruhepotenzial Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  27. Weiterleitung des Aktionspotenzials im Axon: Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  28. -70 mV +40 -70 mV Weiterleitungdes APs im Axon Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Bildquelle: http://www.scheffel.og.bw.schule.de/faecher/science/biologie/nervenphysiologie/5apleitung/apleitung.htm

  29. Auch hier wird die Schwelle überschritten -70 mV +40 -70 mV mVolt +40 Schwellenpotenzial -50 -70 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Bildquelle: http://www.scheffel.og.bw.schule.de/faecher/science/biologie/nervenphysiologie/5apleitung/apleitung.htm

  30. -70 mV +40 -70 mV mVolt +40 Zwei neue APs entstehen Schwellenpotenzial -50 -70 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Bildquelle: http://www.scheffel.og.bw.schule.de/faecher/science/biologie/nervenphysiologie/5apleitung/apleitung.htm

  31. -70 mV +40 -70 mV mVolt +40 Schwellenpotenzial -50 -70 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Bildquelle: http://www.scheffel.og.bw.schule.de/faecher/science/biologie/nervenphysiologie/5apleitung/apleitung.htm

  32. -70 mV +40 -70 mV mVolt +40 Jetzt wird hier die Schwelle überschritten Schwellenpotenzial -50 -70 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Bildquelle: http://www.scheffel.og.bw.schule.de/faecher/science/biologie/nervenphysiologie/5apleitung/apleitung.htm

  33. -70 mV +40 -70 mV mVolt +40 Zweineue APs entstehen Schwellenpotenzial -50 -70 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Bildquelle: http://www.scheffel.og.bw.schule.de/faecher/science/biologie/nervenphysiologie/5apleitung/apleitung.htm

  34. -70 mV +40 -70 mV mVolt +40 Schwellenpotenzial -50 -70 Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Bildquelle: http://www.scheffel.og.bw.schule.de/faecher/science/biologie/nervenphysiologie/5apleitung/apleitung.htm

  35. -70 mV +40 -70 mV mVolt +40 Schwellenpotenzial -50 -70 Refraktärzeit !! Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Bildquelle: http://www.scheffel.og.bw.schule.de/faecher/science/biologie/nervenphysiologie/5apleitung/apleitung.htm

  36. Nervenzellen leiten aber immer nur in EINERichtung ! Laufrichtung AP Refraktärzeit Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Bildquelle: http://www.vobs.at/bio/a-phys/a-neuro-1.htm

  37. Die Bedeutung der Ranvier - Schnürringe Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Bildquellen: oben: http://faculty.washington.edu/chudler/cells.html unten: http://www.vobs.at/bio/a-phys/a-neuro-1.htm

  38. Saltatorische Erregungsleitung http://www.eduvinet.de/mallig/bio/neuro/nerven1a.htm Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  39. Kontinuierliche und Saltatorische Erregungsleitung im Vergleich 5 Meter pro Sekunde 50 Meter pro Sekunde Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C. Bildquelle: http://www.vobs.at/bio/a-phys/a-neuro-1.htm

  40. Unterschiedliche Erregungsleitung bei verschieden starken Reizen: Reizstärke: niedrige Frequenz Niedrige Frequenz mittlere Frequenz hohe Frequenz http://www.eduvinet.de/mallig/bio/neuro/nerven1a.htm Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  41. Ende Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

  42. Natrium – Kalium Pumpe Zurück zur Präsentation http://bio.winona.msus.edu/berg/ANIMTNS/NaKpump2.htm Erstellt von Braun M., Kunnert V., Pichler C.

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