Kann mir jemand Aufgabe 3 erklären {Neurobiologie)?

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Hi,

die Abb. zeigt, dass bei mit Cyanid behandelten Nervenzellen Aktionspotentiale zuerst ausgelöst werden, diese jedoch dann rasch kleiner ausfallen. Nun kann man zu dem Verlauf der Kurve Hypothesen aufstellen.

Der aufsteigende Ast des Aktionspotentials (links: Nr. 2) kommt durch eine Depolarisation der Nervenzelle zustande, die durch einen Einstrom positiv geladener Ionen verursacht wird (Natrium-Einstrom). Danach kehrt die Nervenzelle zu ihrem Ruhepotential bei -70 mV zurück ("Repolarisation" Nr.3).

Rechts kann man nun sehen, dass diese Rückkehr zum Ruhepotential immer unvollständiger erfolgt, d.h. die dafür erforderlichen aktiven (ATP-abhängigen) Transportvorgänge finden immer weniger statt, weil kein ATP mehr für den aktiven Transport zur Verfügung steht (vgl. Text). Dieser aktive Transport kommt also de facto zum Erliegen, das Ruhepotential wird laufend positiver und nähert sich letztlich 0 mV an.

Zugleich kann man zu der Tendenz des Kurvenverlaufs rechts, im Vergleich zu links spekulieren, das ist aber jetzt 1+ Bonus, dass die maßgebliche Ladungsumverteilung, die wegen des Abschaltens der Natrium-Kalium-Pumpen hier gemessen wird, durch einem Netto-Einstrom von Natrium gekennzeichnet zu sein scheint, so dass das Zellinnere ganz wie bei links Nr. 1, positiver wird. Der Kalium-Ausstrom zu dem es ja auch kommen muss, scheint hier nur eine untergeordnete Rolle zu spielen.

Weil der Konzentrationsgradient Innen/Außen für Natrium immer kleiner wird, findet je Aktionspotential kaum noch ein zusätzlicher Na-Einstrom statt, daher fallen die Aktionspotentiale immer geringer aus. Gruß


TGIF91  25.02.2021, 19:33

Hi, wie können die spannungsgesteuerten Na+Kanäle denn wieder aktiviert werden? Passen sie sich dem jeweils "neuen" Ruhepotential (von z.B. -50mV, dann -30mV, ...) an? Das ursprüngliche Ruhepotential und damit auch die Spannung an der Membran wird ja nicht mehr erreicht.

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CliffBaxter  25.02.2021, 19:53
@TGIF91

Hi, da es positiver wird, scheint die Membran über den Schwellenwert der Auslösung depolarisiert zu sein, der liegt ja über dem Ruhepotential, also im positiveren Bereich. Der zeitliche Abstand entsteht wohl durch die Refraktärphasen, in denen die Kanäle nicht auslösbar sind.

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Das RP von -60mV wird nicht erreicht, das RP wird auch nicht mehr in voller Höhe erreicht. Die Spannung geht dann gegen Null.

Du weißt doch, dass das RP auf einer bestimmten Ionenkonzentration beruht, beim AP strömen zuerst Na+Ionen in das Innere und dann wird der K+-Einstrom erhöht.

Welche Folgen hat es, wenn die Na-K-Pumpe die ursprünglichen Ionenkonzentrationen nicht mehr herstellt?


alkinapro 
Fragesteller
 02.10.2019, 18:33

Das Ruhepotential kann nicht mehr hergestellt werden, oder?

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