Abitur - Biologie (Fach) / 2.1. Neurophysiologie (Lektion)

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• Arten von Nervenfasern Marklose = bei Wirbellose, Leistungsgeschwindigkeit < 2m/sec Markhaltige = Evolutionsvorteil, nur bei Wirbeltieren, Leistungsgeschw. bis zu 120m/sec Skizzen siehe AB
• Bau der Nervenzelle + Aufgaben der Bauteile siehe AB
• Verschiedene Arten von Nervenzellen Sensorische = Afferenz (Sinneszelle --> ZNS) Motorische = Efferenz (ZNS --> Erfolgsorgan) Interneurone (verbindet sens. - motor.)
• a. Zustandekommen des Ruhepotentials Ruhepotential = -70mV Kathodenstrahloszilloskop / - graph = Zum Messen von Spannungsunterschieden Voraussetzung: Ungleichmäßige Inonenverteilung + Selektivpermeable Membran Skizze in Worten:1. K+ diffundieren aufgrund des Konz.gefälles nach AußenDie Org- bleiben Innen zurück--> Es entsteht eine Potentialdifferent --> Weitere K+ können nicht nach Außen--> K+-Gleichgewichtspotential Aufrechterhaltung:Durch Leckströme können Na+ in und K+ aus der Zelle ungewollt fließen. NK-Pumpe befördert Na+ nach außen und K+ nach Innen, entgegen ihrem Konz.gefälle.
• b. Auslösen eines Aktionspotentials Depolarisation: Überschwelliger Reiz --> Spannungsabhängige Na+-Kanäle öffnen sich: Permeabilität für Na+ steigt --> Na+-Einstrom Lokales Potential: Mit zunehmender Reizstärke entsteht eine überproportionale Depolarisation Aktionspotential: Schwellenwert wird erreicht --> Potential kehrt um (je größer die Reizstärke, desto schneller kommt es zum AP) Repolarisation: Rückgang der Na+-Permeabilität, gelichzeitig: Erhöhung der K+-Permeabilität --> K+-Kanäle öffnen sich --> K+-Ausstrom Hyperpolarisation: viele K+-Ionen strömen heraus und Membranpotential sinkt kurzzeitig unter Ruhepotential Anschluss: NK-Pumpe muss aktiv werden Refraktärzeit = Zeitraum nach Reizauslösung, in dem Nervenzelle nicht auf einen erneuten Reiz reagieren kann--> relativ (-5ms = doppel)--> absolut (-2ms = keiner)==> APs nur in eine Richtung, Begrenzt Zahl der APs auf max. 500 pro Sekunde
• c. Erregungsleitung in den Nervenzellen Marklose = fortschreitende / kontinuierliche ErregungsleitungDepolarisation --> AP --> Repolarisation --> Hyperpolarisation --> Auslösen neues AP(Wellenartige Bewegung durch Axon) Markhaltige = sprunghafte / saltatorische ErregungsleitungKeine NA+-Kanäle bei Gliazelle --> APs können nur an den Schnürringen entstehenVorteile: schneller, Material- und Platzsparend, Energiesparend (NK-Pumpe nur an Schnürringen aktiv)
• d. Erregungsübertragung auf den Muskel AP erreicht den Endkopf  Ca2+-Kanäle öffnen sich und Ca2+-Einstrom Vesike verschmelzen mit der Präsynaptischen Membran Transmitter wird freigesetzt (zB Acetylcholin = ach) Ach diffundiert durch den synaptischen Spalt Ach und Rezeptor verbinden sich nach dem SSP Inonenkanäle öffnen sich (Kanäle sind ligandenabhängig) Ionenströme (Na+ rein und K+ raus) Muskelaktionspotential Enzym Ach-esterase zerlegt den Transmitter Aufnahme von Spaltprodukten Neusynthese unter Energieverbrauch
• Merkmale von Synapsen Gleichrichterfunktion (in eine Richtung) zeitl. Verzögerung Blockierbarkeit (durch Synapsengifte)
• Synapsengifte Botulinum-Toxin E605 Curare Prostigmin
• Drogen und Sucht Psychoaktive Wirkung = Wirken auf das Verhalten, Empfindungen oder Wahrnehmungen; allgemein: auf Bewusstseinszustand Psychische Abhängigkeit:Erhöhte Ausschüttung + erhöhte Konzentration von Dopamin und Endrophinen--> Sucht nach dem "guten" Gefühl; Suchgedächtnis Physische Abhängigkeit:--> Durch wiederholte Drogeneinnahme wird der Stoffwechsel verändertBeispiel: Opiaten blockieren den Rezeptor; Körper erhöht die Konzentration des Enzyms, um Blockierung vorzubeugen; Drogenwirkung nimmt ab, Konsument muss Dosis erhöhen
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• Arbeitsweise zentraler Synapsen Errengende Synapsen Hemmende Synapsen Räumliche Summation Zeitliche Summation

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