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Aktionspotential
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 87 Zeilen
- im vorigen Video haben wir euch gezeigt was ein Ruhepotenzial ist und wie es zustande kommt das Ruhepotenzial ist
- Voraussetzung für das Aktionspotenzial und was das genau ist und wie es abläuft seht ihr
- jetzt wir befinden uns am Axonhügel einer Nervenzelle dem Übergang vom Zellkörper zum Axon hier entsteht das
- Aktionspotential es kommen dort nämlich alle elektrischen Signale aus den denditen zusammen dentriten waren die
- Fortsetzer einer en Zelle an denen Axone von anderen Neuronen Enden an diesem Axonhügel ist die Schwelle zur
- Entstehung von einem Aktionspotential im Gegensatz zum restlichen Zellkörper nämlich niedriger also bleibt der Rest
- der Zelle grundsätzlich eher cool während der Axonhügel guckt was da alles für Input von den anderen Neuronen kommt
- und entscheidet ob er darauf reagiert und einen sammelsignal weiterschickt oder alles ignoriert in der
- neuronenmembran befinden se ich wie wir gesehen haben K+ Kanäle und Natrium kaliumpumpen außerhalb der Zelle
- befinden sich viel mehr Na+ Ionen als innerhalb bei den K+ Ionen ist es umgekehrt innen viele außen wenige im
- Innern unserer Nervenzelle herrscht ein Ruhepotential von ca -70 MV kommen nun Signale von anderen Neuronen an der
- Nervenzelle an verändert sich ihr membranpotenzial es geht also vom Ruhepotenzial zu einem weniger negativen
- wertüber diesen Vorgang nennt man Depolarisation diese Depolarisation wird dann in ein Aktionspotenzial umgesetzt
- und das mündet dann in einem naptischen Signal das passiert aber nur wenn die Depolarisation von der Zelle registriert
- wird das heißt sie muss stark genug sein und die aktivierungsschwelle überschreiten zur Registrierung benutzt
- die Zelle spannungsgesteuerte Kalium und Natriumkanäle die beiden spannungsgesteuerten Kanäle bestehen
- jeweils aus vier Untereinheiten hier im Querschnitt mal nur zwei dargestellt und überhaupt ist ab jetzt alles stark
- vereinfacht gezeigt deshalb fehlen dann auch später die negativen Ionen obwohl sie auch da wären so jede Untereinheit
- besitzt acht positiv geladene Aminosäurereste die Untereinheiten sind also positiv geladen je nach
- membranpotenzial verschieben sich diese Untereinheiten da sie positiv geladen sind werden sie von der stark negativen
- Ladung im Zellinneren angezogen ist das Zellinnere aber irgendwann weniger negativ geladen werden die
- Untereinheiten nicht mehr so stark angezogen und verschieben sich nach außen der Kanal öffnet sich mehr dazu
- später was passiert jetzt also am Axonhügel wenn eine Depolarisation von -70 MV auf -3 30 MV stattfindet als
- erstes reagieren die spannungsgesteuerten Natriumkanäle auf diese Spannungsänderung beim
- Ruhepotential von -70 MV werden die kanaluntereinheiten zum Zell inneren gezogen und der Kanal ist verschlossen
- bei einer Depolarisation von -70 auf -30 MV nimmt diese Anziehungskraft ab und bei ca -40 MV werden die Untereinheiten
- der Kanäle nicht mehr stark genug angezogen und verschieben sich nach außen das bedeutet erst ab einem
- Membranpotential von ca -40 MV öffnen sich die spannungsgesteuerten Natriumkanäle -40 MV ist also unser
- Schwellenwert der erreicht werden muss damit Natriumionen durch den Kanal in die Zelle gelangen können die positiven
- Natriumionen werden dann von Ihrem chemischen Potential in die Zelle hineingezogen da sich außerhalb der
- Zelle mehr Na+ Ion als innerhalb befinden außerdem werden sich vom elektrischen Potential in die Zelle
- getrieben da das Zell innere negativ und die Na+ Ion positiv geladen sind da jetzt ganz viele positive natriumion in
- die Zelle strömen verschiebt sich auch das Membranpotential ins Positive von -30 MV auf ca plus 40 MV man spricht von
- overshoot nach ein bis 3 Millisekunden werden die Kaliumkanäle von einem kugelförmigen Anhang verschlossen obwohl
- die proteindomäen noch nach außen verschoben sind und der Kanal eigentlich offen ist wird er von einer Kugel
- verschlossen er wird inaktiviert der Kanal bleibt sol lange von der Kugel verstopft bis das membranpotenzial
- wieder das ruheot al von - 70 MV erreicht die Inaktivierung wird also erst dann aufgelöst wenn der Kanal
- wieder vom Zellinneren angezogen wird und die Kugel aus dem Kanal schieben der Kanal ist jetzt reaktiviert und kann
- sich bei der nächsten Depolarisation öffnen falls der Schwellenwert von -40 mvolt erreicht wird während der Kanal
- aber von der Kugel inaktiviert ist kann an dieser Stelle kein neues Aktionspotenzial erzeugt werden diese
- Zeitspanne nennt man auch Refraktärzeit die erste Reaktion der Nervenzelle auf einen elektrischen Reiz ist also die
- schnelle Öffnung von spannungsgesteuerten natriumkanälen die nach nur ein bis 3 Millisekunden
- inaktiviert werden das alles findet aber nur dann statt wenn der Schwellenwert erreicht wurde neben den natriumkanälen
- befinden sich in der Membran auch noch spannungsgesteuerte Kaliumkanäle die Untereinheiten dieser Kanäle sind
- ebenfalls positiv geladen und werden beim Ruhepotential zum Zellinneren hingezogen wie bei den kaliumkanälen
- verschieben sich auch hier die Untereinheiten bei der Depolarisation wenn sich die kanaluntereinheiten dann
- verschoben haben passiert aber erstmal nichts erst nach ein bis 2 Millisekunden also erst nach dem overshoot durch
- natriumion öffnet sich der Kaliumkanal und positive Kaliumionen können die Nervenzelle verlassen sie folgen ihrem
- chemischen Potenzial dass ich im Zellinneren deutlich mehr K+ Ion befinden als außerhalb außerdem war das
- Zellinnere ja durch den Natrium Einstrom schon im Verhältnis zu draußen positiv geladen deshalb können die K+ Ion nun
- sogar auch dem elektrischen Potenzial Folgen diese verzögerte Öffnung ist sehr wichtig denn so öffnen sich die
- Kaliumkanäle erst wenn die Natriumkanäle schon wieder inaktiviert sind die spannungsgesteuerten Natrium und
- Kaliumkanäle werden also gleichzeitig aktiviert aber nacheinander geöffnet durch das herausströmen der positiven
- Kaliumionen kehrt das Membranpotential wieder zu einem negativen Wert zurück man spricht von Repolarisation die
- Kaliumkanäle bleiben dabei so lange geöffnet bis das Ruhepotenzial von -70 MV wieder erreicht wird denn erst jetzt
- werden die Proteinuntereinheiten wieder zum Zell in inneren gezogen wie ihr seht befindet sich an einem K+ Kanal keine
- Kugel diese Kanäle werden also nicht inaktiviert sondern ausschließlich von den Proteindomänen gesteuert
- zusammengefasst sieht das Ganze also so aus erstens ein elektrischer Reiz erreicht die Zelle und das
- Membranpotential überschreitet dabei den Schwellenwert von -40 MV zweitens beim Erreichen des Schwellenwerts öffnen sich
- schlagartig die spannungsgesteuerten Natriumkanäle und natriumion strömen ins Zell innere das Membranpotential reicht
- noch positivere Werte von ca + 40 MV man spricht von Depolarisation drittens nach 1 bis 3 Millisekunden werden die
- Natriumkanäle inaktiviert und nun öffnen sich die langsameren spannungsgesteuerten Kaliumkanäle
- kaliumion ström aus der Zelle raus und das Membranpotential erreicht wieder das Ruhepotential von -70 MV es handelt sich
- um die Repolarisation viertens da die Kaliumkanäle verzögert reagieren kommt es zur
- Hyperpolarisation das bedeutet dass Membran Potential erreicht negativere Werte als das Ruhepotential das kommt
- daher dass sich die Kaliumkanäle nicht schlagartig sondern nur langsam beim Erreichen eines Membranpotentials von
- -70 MV schließen es strömen also für kurze Zeit noch positive K+ Ionen aus der Zelle raus die dann noch negativere
- Werte annimmt grob gesagt die Kaliumkanäle sind lahm wie eine Sau und schließen nicht direkt beim Erreichen
- des ruhepotenzials sondern lassen noch ein paar K+ Ionen durchflutschen nach dem ganzen gesoxe wird das Ruhepotenzial
- wieder hergestellt und ein neues Aktionspotenzial kann ausgelöst werden grafisch sieht ein Aktionspotenzial so
- aus hier haben wir das membranpotenzial mit Markierungen auf Höhe des ruhepotentials und des Schwellenwerts
- und auf dieser Achse die Zeit in Millisekunden zuerst sehen wir ein paar Reize die den Schwellenwert nicht
- erreichen und somit kein Aktionspotenzial auslösen das bedeutet jeder Reiz der unter diesem
- Schwellenwert liegt löst absolut keinen Reiz aus sobald ein Reiz den Schwellenwert überschreitet egal wie
- stark der Reiz tatsächlich ist wird immer das gleiche Aktionspotenzial ausgelöst ein Aktionspotenzial sieht
- immer gleich aus es gibt keine mit größer oder kleinerer Depolarisation alles gleich man spricht auch von der
- Alles oder Nichts Regel die Stärke eines Reizes wird dann lediglich durch die Anzahl der Aktionspotenziale dargestellt
- je mehr Aktionspotenziale dicht hintereinander ausgelöst werden desto stärker war der Reiz die verschiedenen
- Etappen des Aktionspotentials sind wie gesagt Depolarisation Repolarisation Hyperpolarisation und Herst des
- ruhepotenzials jetzt da unser Aktionspotenzial ausgelöst wurde kann es als Signal von einer Nervenzelle zur
- anderen übertragen werden aber wie genau funktioniert diese Reizweiterleitung wie wandert das Aktionspotenzial am Axon
- entlang und wie wird es auf die nächste Zelle übertragen Antworten auf diese Fragen findet ihr den nächsten Videos
- dieser Playlist also einfach dran bleiben und nirgends hinklicken falls ihr aber doch das Bedürfnis habt
- unbedingt irgendwo drauf zu klicken dann klickt auf dieses Video hier dort erklären wir euch alles über HIV und
- Aids und wie ihr euch davor am besten schützt ist ein sauwichtig es Thema also schaut vorbei schreibt mal in die
- Kommentare ob euch der ganze Rotz hier von the simple clamp so gefällt oder ob man da was ändern sollte wir freuen uns
- über jedes Feedback ansonsten macht's gut Leute haut rein und ciao
Zum Nachlesen
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