Das Aktionspotential Manuel Twachtmann.

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1 Das Aktionspotential Manuel Twachtmann

2 Das Aktionspotential Allgemein
Membranpotential Elektrische Spannung zwischen Innen und Außen Erzeugt durch Ionenkonzentrationsunterschiede Ruhepotential In elektrisch erregbaren Zellen Membranpotential ohne Erregung Allgemein Spannungs-abhänige Ionenkanäle Mechanismus Refraktärzeit Myelinisierung Fazit Manuel Twachtmann

3 Das Aktionspotential Allgemein
Spezieller Mechanismus Schneller Puls (1ms), über lange Distanz Ohne Abschwächung des Signals Alles-oder-Nichts Potential Allgemein Spannungs-abhänige Ionenkanäle Mechanismus Refraktärzeit Myelinisierung Fazit Manuel Twachtmann

4 Das Aktionspotential Spannungsabhänige Ionenkanäle
Grundlage für das Aktionspotential Membran eingelagerte Proteine Konformationsänderungen Änderung der Permeabilität der Membran Polarisation der Membran Allgemein Spannungs-abhänige Ionenkanäle Mechanismus Refraktärzeit Myelinisierung Fazit Manuel Twachtmann

5 Das Aktionspotential Spannungsabhänige Ionenkanäle
Natrium-Ionenkanal Glykoproteinkomplex Eine Polypeptidkette 1 Hauptprotein, 2 kleinere Untereinheiten 3 mögliche Zustände Abhängig vom Membranpotential Schleust Na+-Ionen von außen nach innen Ruhepotential (-70 mV) = geschlossen Depolarisiert(0 mV) = offen Allgemein Spannungs-abhänige Ionenkanäle Mechanismus Refraktärzeit Myelinisierung Fazit Manuel Twachtmann

6 Das Aktionspotential Spannungsabhänige Ionenkanäle
Natrium-Ionenkanal Inaktiv Zustand spontan trotz Depolarisation Undurchlässig für Na+ Reaktivierung über geschlossenen Zustand Entspricht dem Ruhepotential Kalium-Ionenkanal Ähnlicher Aufbau Besteht aus mehreren Polypeptidketten Nur 2 Zustände Allgemein Spannungs-abhänige Ionenkanäle Mechanismus Refraktärzeit Myelinisierung Fazit Manuel Twachtmann

7 Das Aktionspotential Spannungsabhänige Ionenkanäle
Kalium-Ionenkanal Schleust K+-Ionen von innen nach außen Ruhepotential = geschlossen Depolarisation = offen Zustandsänderung ist langsamer Nicht zwingend notwendig für ein Aktionspotential Allgemein Spannungs-abhänige Ionenkanäle Mechanismus Refraktärzeit Myelinisierung Fazit Manuel Twachtmann

8 Das Aktionspotential Mechanismus
Schwellenwert Liegt bei ca. -50 mV Öffnung der Na+-Kanäle Alles-oder-Nichts Prinzip Allgemein Spannungs-abhänige Ionenkanäle Mechanismus Refraktärzeit Myelinisierung Fazit Manuel Twachtmann

9 Das Aktionspotential Mechanismus
Allgemein Spannungs-abhänige Ionenkanäle Mechanismus Refraktärzeit Myelinisierung Fazit Manuel Twachtmann

10 Das Aktionspotential Mechanismus
Natrium-Kalium-ATPase ATP-Verbrauch „pumpt“ gegen Konzentrationsgradienten Allgemein Spannungs-abhänige Ionenkanäle Mechanismus Refraktärzeit Myelinisierung Fazit Manuel Twachtmann

11 Das Aktionspotential Refraktärzeit
Viele Na+-Kanäle noch inaktiv Übergang in geschlossenen Zustand Absolute und relative Refraktärzeit Allgemein Spannungs-abhänige Ionenkanäle Mechanismus Refraktärzeit Myelinisierung Fazit Manuel Twachtmann

12 Das Aktionspotential Refraktärzeit
Vorteile Depolarisation nur in eine Richtung Begrenzung der Frequenz Allgemein Spannungs-abhänige Ionenkanäle Mechanismus Refraktärzeit Myelinisierung Fazit Manuel Twachtmann

13 Das Aktionspotential Myelinisierung
Myelinscheide um Axone gewickelt Membran ohne Ionenkanäle Gebildet durch gliaähnliche Zellen (Schwann-Zellen) Jeweils ein Bereich von 1mm Ranvier-Schnürringe Viele Ionenkanäle Saltatorische Erregungsleitung Ohne ca. 2 m/s Mit bis zu 100 m/s Allgemein Spannungs-abhänige Ionenkanäle Mechanismus Refraktärzeit Myelinisierung Fazit Manuel Twachtmann

14 Das Aktionspotential Myelinisierung
Vorteile Bei gleicher Leistung Platz sparen Axondurchmesser kleiner Energie sparen Weniger ATP -Verbrauch Allgemein Spannungs-abhänige Ionenkanäle Mechanismus Refraktärzeit Myelinisierung Fazit Manuel Twachtmann

15 Das Aktionspotential Fazit
Spezieller Erregungsmechanismus Basiert auf spannungsabhänigen Ionenkanälen Alles-oder-Nichts Prinzip Gleiche Reizamplitude Ermöglicht gerichtete Informationsweiterleitung über lange Distanz ohne Abschwächung des Signals Allgemein Spannungs-abhänige Ionenkanäle Mechanismus Refraktärzeit Myelinisierung Fazit Manuel Twachtmann