Na-K-pumpen

Søg under opgavesektionen - der ligger der noget.

Liv1988

et afsnit fra min rapport,... måske kan du bruge det!:

Synapsen
Dannelsen af synapserne bliver til mellem to neuroner. Synapsen kan finde sted fra neuronets ene udløber, aksonet, til det andet udløber, nemlig dendritten eller også kan det blot være mellem et akson og et tilfældigt cellelegeme.

Præsynaptiske- og det postsynaptiske neuron er de to neuroner, der indgår i dannelsen af en synapse. Som det af navnet antydes, er det præsynaptiske neuron således det neuron, der ligger før synapsen og dermed det afgivende nervecelles akson, hvor nerveimpulserne udsendes. Det andet, det postsynaptiske neuron, er derimod neuronet hvormed signalet overføres til og derfor er det modtagende som er nervecellens dendrit. Ikke helt overraskende kaldes spalten mellem to membraner synapsespalten.

Impulsoverførslen må finde sted kemisk via transmitterstof (et kemisk stof), da elektriske impulser ikke kan passere over synapsespalten, der i øvrigt er 20 nm. Der findes både kemiske og elektriske synapser, de kemiske er i form af nexuser (gap junctions) hvorved ioner kan bevæge sig fra celle til celle. Den kemiske impulsoverførsel kan principielt foregå i fire faser:
De fire kemiske faser i synapsen:
1. Det præsynaptiske neuron afgiver noget transmitterstof og aktionspotentialet passere igennem aksonet til den præsynaptiske celles endeknop (når til synapsen), hvorefter påvirkning vises ved, at calciumkanalerne (Ca++-kanalerne) i membranen åbnes. Ved åbning af disse calciumkanaler vil calciumioner (Ca++-ioner) naturligvis strømme ind i endeknoppen. Grunden til calciumionerne strømmer ind og ikke ud findes i sammenhæng med koncentrationer (diffusion). Som virkning efter dette skulle man tro at transmitterstoffet, der er pakket i vesikler (små membranblærer) blive ført til synapsespalten, men det er bare ikke tilfældet. De ligger der allerede men kan først frigives ved øget calcium koncentration, da dette medfører konformationsændringer i proteiner vesklierne hæfter til. Ved at calciumionerne binder sig til vesiklerne, er det muligt for dem at få sammensmeltet vesiklernes membran med præsynaptiske cellemembranen.

2. Diffusion over den synaptiske spalte sker hurtigt, hvorefter tredje fase indtræder.

3. Den modtagende celles membran har på sig siddende en del receptorer. Det transmitterstof der derfor er blevet udskilt, vil binde sig til transmitterstof-receptorer i den postsynaptiske membran. Når dette sker, vil kemisk reaktion forløbe (ikke en egentlig kemisk reaktion): Natriumkanalerner (Na+-kanalerne) vil åbnes i cellemembranen hvor af der vi forløbe en indstrømning af natriumioner (Na+-ioner) i cellen. Dette påvirker cellens indre miljø, da den bliver relativ mere positiv, hvor ”konservesen” bliver en depolarisering. Der kan nu udløses et aktionspotentiale i det postsynaptiske neuron, dog kræver dette at depolariseringen overskrider tærskelværdien, der ligger på –55mV. (se nærmere under aktionspotentialet).

4. Her sker der en genoptagelse af stoffet når transmitterstof bliver udskilt til den synaptiske spalte, således at tredje fase kan nå at forløbe.
Figur 2. kan netop belyse faserne i synapsen

Aktionspotentialet
I membranen, som blandt andet omgiver neuronerne, sidder et særligt natrium-kalium pumpe. Under forbrug af energi kan pumpen transportere Na+-ioner ud af cellen og K+-ioner ind i cellen. Der transporteres således tre Na+-ioner ud af cellen hvorimod der kun transporteret to K+-ioner ind. Som følge af den ulige transport mister cellen den positive ladning og bliver mere negativt. Det betyder en lavere koncentration af positive ioner inde i cellen, hvor væsken uden for cellen indeholder flere positive ioner end væsken inde i cellen. Således bliver neuronets indre miljø negativt i forhold til omgivelserne, hvor der opstår spændingsforskel mellem de to sider af cellemembranen. I hvile eksisterer der en spændingsforskel på ca. -70 mV mellem cellens indre og omgivelserne. Dette er nervecellens hvilemembranpotentiale.

Fig. 3. Spændingsændringer under aktionspotentialet.
Membranpotentialet kan dog kortvarigt blive ændret, idet der er mulighed for at et akson kan blive stimuleret. Dette har fået navnet en nerveimpuls eller et aktionspotential (AP). Ved udlæsning af AP vil indstrømninger af positive ladninger finde vej til cellen, hvorefter membranpotentialet øges fra -70mV til -55mV, der i øvrigt kaldes for membranens tærskelværdi. Når nerveimpulserne sendes fra neuronet kan ionerne gennem elektrisk energi bevæge sig gennem cellemembranen. Ved ændring i cellemembranen vil signalementet udfører en udløsning af ionernes bevægelse. Ionbevægelsen vil nu forløbe således: Na+-kanaler åbnes, hvor der selvfølgelig vil være en indstrømning af Na+-ionerne ind i cellen. Hvor der tidligere har været spændingsforskellen mellem det indre og det ydre miljø, vil det nu udlignes. Lige på det tidspunkt hvor indstrømning finder sted, er der egentlig tale om en positivitet på indersiden – den forsvinder dog når Na+-kanalerne lukkes igen. Grunden til at indstrømning finder sted hænger først og fremmest sammen med at tærskelværdien overskrides. Desuden ved jo, at hvis der er negative ladninger tilstede vil de trække de positive med sig; og det er lige akkurat derfor Na+-ionerne strømmer ind cellen – de trækkes af de negative ladninger. Dertil spiller koncentration også sin rolle, idet natriumkoncentrationen er højere uden for cellen set i forhold til indenfor. Hvis vi lige kaster blikket over figur 3, ser vi, at der ved natrium indstrømning sker en ændring på ca. 0,2ms. Cellens indre miljø må siges at være positiv eftersom spændings er steget fra -55mV til 35mV. Efter de ca. 0,2ms, hvor Na+-kanalerne lukkes igen vil ændringen i spændingsforskellen over membranen fører til, at der åbnes for K+-kanaler. Da der er positiv indre miljø og høje koncentration, fører dette til en udstrømning af positive K+-ioner ud af cellen. Membranpotentialet nedsættes nu meget drastisk fra 35mV til -70mV, som egentlig var dens hvilepotentiale.