Regenwurm

Regenwurm

Ruhepotential
In NS nicht nur K+‐Permeabilität, auch Na+‐Kanäle sind vorhanden
Na + /K + ‐ ATPase

Ruhepotential:
Die intrazelluläre K+‐
Konzentration ist etwa 30‐mal
höher und die intrazellulare Na+‐
Konzentration etwa 10‐mal
geringer als die entsprechenden
extrazellulären
Ionenkonzentrationen

Aktionspotential
Spannungsabhängige Natrium‐ und Kaliumkanäle formen das Aktionspotential

Natriumleitfähigkeit
Kaliumleitfähigkeit
Rf Refraktärzeit
Absolut: Alle Na + ‐Kanäle sind belegt
Relative: Membran noch etwas hyperpolarisiert
Warum

Bei lang gestreckten Zellen nimmt die Amplitude des elektrotonischen Potenzials mit
der Entfernung negativ‐exponentiell mit der Membranlängskonstante λ ab.
Axon: Die Amplitude des Aktionspotenzials ist dabei an allen Stellen gleich groß das
Axon: Die Amplitude des Aktionspotenzials ist dabei an allen Stellen gleich groß, das
Aktionspotenzial erscheint jedoch gegenüber dem Reiz mit Verzögerung, die
proportional zum Abstand wächst.

Das Aktionspotential
Ionenkanäle unterscheiden sich durch die Einflüsse, die zu ihrer Öffnung führen
Ionenkanäle an Synapsen
(ionotrope Kanäle)
→ Transmitter
Ionenkanäle an Synapsen
(metabotrope Kanäle)
→ 2nd messenger
Ionenkanäle am Axonhügel
und in der Axonmembran
→ elektrische Spannung
über der Membran
Ionenkanäle in der Membran
von Mechanorezeptoren
→ mechanische Spannung

Rosa Balken = Regenwurm
Dreieck = Verstärker
Der Pfeil =
Fortleitungsrichtung des
Aktionspotentials
Unten = momentaner Ort
des APs.
Oben = Ableitspur, die man
auf dem Oszilloskop sehen
würde

Rosa Balken = Regenwurm
Dreieck = Verstärker
Der Pfeil =
Fortleitungsrichtung des
Aktionspotentials
Unten = momentaner Ort
des APs.
Oben = Ableitspur, die man
auf dem Oszilloskop sehen
würde

Fortleitungsgeschwindigkeit
Abhängig von
Vorne ist die mediane Faser
• Längswiderstand = des Regenwurmes
proportional zur Wurzel des
besodenders dick
Durchmessers
Hinten ist die laterale Faser
• LRF = 6‐12 m/s
des Regenwurmes
• MRF = 14‐40 m/s
besodenders dick
Warum so großer
Mediane: V‐H schneller
Unterschied
Laterale: H‐V schneller
• Markscheide MRF

Das Präparat
Dorsal,
Ventral

Geschmacksrezeption

Sinneszellen
Sinneszellen oder Rezeptoren sind spezialisierte ilii Strukturen
des Nervensystems, die Reize aus der Umwelt aufnehmen
und an das ZNS weitermelden.
Die zugführte Reizenergie ist in der Regel um ein Vielfaches
geringer als für den Errungsvorgang benötigt wird, d.h. die
Energie zum Aufbau des Rezeptorpotentials stammt aus
dem Zellstoffwechsel, dem Reiz kommt nur eine
auslösende Funktion ("trigger‐Wirkung") zu.
Während das Rezeptorpotential t ti stets tt mit der Riit Reizintensität ität
proportional korreliert ist (Amplitudenmodulation),
werden am Beginn des afferenten Axons diese graduierten
Potentiale in ein bestimmtes Muster von
Aktionspotentialen umkodiert (Frequenzmodulation), die
dem Alles‐ oder Nichts‐Gesetz gehorchen.

Rezeptorzellen
• Selektivität: spezifisch f. best., ADÄQUATEN Reiz
– Rezeptorstruktur
• Sensibilität: intrazellulläre llä Verstärkungsmech.
– Signalverstärkung (z.B. G‐Proteine)

Wie kann die Zelle Signale kodieren
Frequenzkodierung:
Wichtig für das Verständnis der Weiterleitung des Nervensignals ist, dass das Aktionspotential überall die gleiche Form
und Amplitude besitzt. Daher kann kein Einzelsignal eine Information tragen. Die Nachricht über die Stärke des
Ausgangsreizes wird durch die Frequenz des Aktionspotentials codiert. Durch diese Frequenzcodierung kann das
Aktionspotential über lange Strecken unverändert übertragen werden.
Frequenzcodierung: Reizstärke in der Frequenz der jeweils amplitudengleichen APs codiert (digitale Codierung!)
Müssen größere Entfernungen überbrücken AXON
Amplitudencodierung: Reizstärke direkt in Dauer und ‐intensität der Abweichung vom Ruhepotenzial codiert (heißt
auch analoge Codierung)
Kommt vor beim Rezeptor‐ und beim postsynapt. Potenzial
Nimmt mit zunehmender Entfernung vom Entstehungsort t tab und kann daher dh nicht ihtüber lange Strecken kodieren kdi
Unterschiedliche Kodierungsarten:
• linear:
• nicht‐linear:
• tonisch: unabhängig von Geschwindigkeit
• phasisch: sign. Gesschwindigkeit der Reizänderung
Die Abnahme der Erregung über die Zeit bei gleich bleibendem Reiz nennt man Adaptation.
g g g p
Von der Adaptation zu unterscheiden ist die Habituation, worunter man die verringerte Reaktion eines gesamten
Organismus auf länger dauernde Reizeinwirkung versteht.

Sinneszellen
• Primäre Sinneszelle:
Elektrotonische
Impulsweiterleitung bis zur
Impulsentstehungszone
Hat Axon
• Sekundäre Sinneszelle:
Hat kein
Axon;
Synapse
Transmitterfreisetzung an Synapsen
zum Neuron 2. Ordnung

Chemorezeptoren
Geschmacks‐ bzw. gustatorische Rezeptoren
detektieren gelöste Moleküle
Geruchs‐ bzw. olfaktorische Rezeptoren detektieren
luftgetragene Moleküle
(Unterscheidung nicht immer ganz eindeutig, z.B.
– Geruch bei Fischen
– Riechsinn funktioniert nur auf wässriger Schleimhaut)
Geschmackssysteme bei Insekten – chemosensitive Sensillen
‐ Geschmacksborsten auf den Tarsen: kontaktchemosensitiv
‐ Geschmackskegel auf Labellum: nur chemosensitiv

Abb. Sensillen bei Insekten
Empfindlichkeit i der Geschmackssysteme bi bei Insekten:
• Wasser
• Kohlenhydrate (Zucker)
• Ionen (An‐ und Kationen)
Signaltransduktion –noch unbekannt bei Insekten

Bekannte Wege:
Signalstransduktion