WC1 - De prikkelbare cel
Voorbereiding staat in document HC onder HC1+2
Opdrachten
Vraag 1. Gradiënten
Plaatje is experiment waarbij je een permeabel membraan hebt, normaal niet permeabel.
- Ja – ja – ja – ja -> omdat de membranen permeabel zijn, kan je beredeneren dat er een
evenwicht is bereikt!! Op plaatjes zie je dan vaak beide pijltjes even groot
- Binnen – buiten– binnen – binnen
, - Buiten, buiten, positieve (let op dat het hier dus gaat om een fictieve cel en geen lichaamscel
dus hier is membraanpot positief) – Binnen, binnen, negatieve – buiten, buiten, negatieve –
buiten, buiten, positief (let op dat bij calcium Ca2+ de pijltjes dus verkeerd staan in plaatje en er
horen + te staan in die cel)
- Kalium → -90 mV. -Natrium → 60 mV. -Chloor → -83 mV. Ca: 122 mV
Onthoud dat de cellen die alleen permeabel zijn voor Cl negatief (-76 mV) zijn en als voor Ca pos (+134
mV)!!!
Formule van Nernst gebruikt:
Eion = (RT/zF)*log(ion, out/ ion, in)
Constante is eigenlijk altijd hetzelfde behalve de temp die wel ‘s verschilt.
Constante in de formule is anders voor verschillende ionen:
• Na+ en K+: 61
• Cl-: -61
• Ca2+: 30,5
Let op verschil dus!!
- Na+: verandert van richting, nl binnen, en de gradiënt wordt ook groter dus elektr gradient
pijlte wordt langer (omdat je de binnenkant vasthoudt op –83 waardoor positieve natrium naar
binnen wilt naar neg lading en ook heftiger naar binnen want normaal door 60 en nu door -83,
hierdoor is elektrische gradiënt zelfde kant op als concentratie gradient! Dus Na+ wil alleen naar
binnen)
K+: blijft naar binnen wijzen maar de gradient is minder hoog dus netto stroom uit de cel (omdat hij
niet naar –90 kan maar vaststaat op –83 mV)
Cl-: blijft hetzelfde want is zelfde mV als bij Cl- evenwicht
Ca2+: gaat naar binnen wijzen ipv buiten, maar minder heftig want 122 is groter getal dan 83, netto
dus naar binnen.
Lading zegt iets over de lading aan binnenkant van de cel vergeleken met buiten.
- Zie foto
Waarom ligt de membraanpotentiaal van een zenuw/spiercel in rust wel dicht in de buurt van de
evenwichtspotentiaal van het ene ion maar veraf van de evenwichtspotentiaal van een ander ion? ->
door verschil in permeabiliteit van cellen
Zie ppt voor hoe je de driving force uitrekent!!
Vraag 2. De membraanpotentiaal
, a. Kalium en chloride, want slecht permeabel voor natrium en calcium. Ionen waar membraan
redelijk permeabel voor zijn, zijn bepalend voor rustpot.
b. -84 mV
c. Meer geleidbaarheid geeft een potentiaal meer richting de evenwichtspot van het betreffende
ion
d. Het ion dat de grootste verstoring van de membraanpotentiaal in rust kan veroorzaken is
degene die in rust de minste invloed heeft, ofwel Na+ !!
Binnen, allebei want meer Na+ buiten en negatieve lading binnen. Depolarisatie, want pot schuift meer
richting pot van natrium en die is meer positief!
Het halveren of verdubbelen van de toch al hoge membraanpermeabiliteit p voor K+ heeft een beperkte
invloed op de Vm, maar vergelijkbare veranderingen in de [K+ ]e concentratie hebben een veel grotere
impact op Vm in rust
e. E staat voor extracellulair. Normaal is er meer kalium binnen de cel, dus als er meer buiten komt
neemt de gradient (= verschil tussen binnen en buiten) af. Evenwichtspot neemt af qua absoluut
getal, vul maar in formule Ernest is. Minder negatief. Depolariseren (omdat concentratie binnen
zelfde blijft, dit is dus anders dan bij exciterend neuron).
f. Bij elke spieractiviteit heb je ook hyperpolarisatie om rustpotentiaal weer te herstellen, en
hierbij gaat kalium de cel uit. Normaal herstelt K+Na+ pomp weer de concentratie kalium naar
normaal maar bij deze hond niet door de hypothyroidie waardoor minder NaK pomp in
skeletspiercellen, waardoor veel meer kalium buiten de cel blijft dus hyperkaliemie. Dus als de
hond actief is dan krijgt hij krampen en spasme omdat kalium niet meer naar binnen wordt
gepompt, terwijl hij er in rust geen last van heeft.
Vraag 3
a. Neurotransmitters zorgen door binding aan receptor voor opening van Na+ kanalen.
Neurotransmitter kan direct binden aan ligand gated ion channel van natrium, dit gaat snel en is
bij reflex bv, en je hebt dat neurotransmitter zorgt voor cascade die kanaal opent.
De spanningsafhankelijke kanalen van Na2+ hebben 2 poortjes (M- en h-gate)!! Deze twee reageren
beide op andere spanning en je kan dus hebben dat beide open of dicht staan of eentje open en eentje
dicht.
Het kaliumkanaal heeft maar 1 poortje, dus staat of open of dicht.
Het zijn niet 2 ‘gaatjes’ maar eerder 2 manieren om open en dicht te gaan. Je hebt de m gate en h gate.
De m zit in midden en maakt de opening zo nauw dat het dichtgaat, de h gate is een soort dekseltje dat
op het kanaal gaat bij bepaalde spanning waardoor dicht,
De h gate gaat weer dicht op een gegeven moment zodat er niet te veel natrium doorheen kan want je
wilt niet helemaal naar evenwichtspot van Na+ want dan kom je niet meer naar rust. Actiepot zal nooit
hoger worden dan evenwichtspot Na en de hyperpolarisatie nooit lager dan Ka.
Bij absolute refractaire periode valt dat deel van de cel niet te prikkelen, de kanalen zijn dicht, omdat je
niet wilt dat de actiepot teruggaat! Kan alleen heen, als de achterkant ook geëxciteerd zou kunnen
worden, zou het pot ook naar achteren kunnen.
, De drempelwaarde is het niveau van membraandepolarisatie waarop het depolariserende effect van de
geopende spanningsgevoelige natrium kanalen voldoende zelfversterkend wordt om de stabiliserende
invloed van kalium en chloor stromen te overwinnen
Er is dan geen weg terug meer, de actiepotentiaal is een feit. Het verdere verloop van de actiepotentiaal
staat los van hoe de drempelwaarde werd bereikt (langzaam, snel, net-aan, ruimschoots). Vandaar dat
men de actiepotentiaal als alles-of-niets gebeurtenis bestempelt.
Kaliumkanaal heeft vertraging maar gaat wel soort van tegelijk open met natrium vgm.
b. 2 en 3 is depolarisatie (positiever worden, dus ook na threshold nog), 4 is repolarisatie
(negatiever worden), 5 is hyperpol. Horizontale lijn is rust
Activation gate gaat open bij activatie bij depolarisatie, inactivation gate gaat dicht bij repolarisatie.
Hyperpolarisatie doordat die kanalen sloom zijn en langzaam dichtgaan.
Let goed op wanneer allebei de gates van Na+ open zijn, wanneer allebei dicht en wanneer 1 van de 2!
Bij hyperpolarisatie beide dicht dus nieuw actiepot genereren is heel moeilijk.
Doe 3f opnieuw, antw in ppt!! Drempelwaarde is hoger tijdens de relatieve refractaire periode! De rel
refractaire periode is vgm tijdens de hyperpolarisatie en duurt 2 ms.
Voorbereiding staat in document HC onder HC1+2
Opdrachten
Vraag 1. Gradiënten
Plaatje is experiment waarbij je een permeabel membraan hebt, normaal niet permeabel.
- Ja – ja – ja – ja -> omdat de membranen permeabel zijn, kan je beredeneren dat er een
evenwicht is bereikt!! Op plaatjes zie je dan vaak beide pijltjes even groot
- Binnen – buiten– binnen – binnen
, - Buiten, buiten, positieve (let op dat het hier dus gaat om een fictieve cel en geen lichaamscel
dus hier is membraanpot positief) – Binnen, binnen, negatieve – buiten, buiten, negatieve –
buiten, buiten, positief (let op dat bij calcium Ca2+ de pijltjes dus verkeerd staan in plaatje en er
horen + te staan in die cel)
- Kalium → -90 mV. -Natrium → 60 mV. -Chloor → -83 mV. Ca: 122 mV
Onthoud dat de cellen die alleen permeabel zijn voor Cl negatief (-76 mV) zijn en als voor Ca pos (+134
mV)!!!
Formule van Nernst gebruikt:
Eion = (RT/zF)*log(ion, out/ ion, in)
Constante is eigenlijk altijd hetzelfde behalve de temp die wel ‘s verschilt.
Constante in de formule is anders voor verschillende ionen:
• Na+ en K+: 61
• Cl-: -61
• Ca2+: 30,5
Let op verschil dus!!
- Na+: verandert van richting, nl binnen, en de gradiënt wordt ook groter dus elektr gradient
pijlte wordt langer (omdat je de binnenkant vasthoudt op –83 waardoor positieve natrium naar
binnen wilt naar neg lading en ook heftiger naar binnen want normaal door 60 en nu door -83,
hierdoor is elektrische gradiënt zelfde kant op als concentratie gradient! Dus Na+ wil alleen naar
binnen)
K+: blijft naar binnen wijzen maar de gradient is minder hoog dus netto stroom uit de cel (omdat hij
niet naar –90 kan maar vaststaat op –83 mV)
Cl-: blijft hetzelfde want is zelfde mV als bij Cl- evenwicht
Ca2+: gaat naar binnen wijzen ipv buiten, maar minder heftig want 122 is groter getal dan 83, netto
dus naar binnen.
Lading zegt iets over de lading aan binnenkant van de cel vergeleken met buiten.
- Zie foto
Waarom ligt de membraanpotentiaal van een zenuw/spiercel in rust wel dicht in de buurt van de
evenwichtspotentiaal van het ene ion maar veraf van de evenwichtspotentiaal van een ander ion? ->
door verschil in permeabiliteit van cellen
Zie ppt voor hoe je de driving force uitrekent!!
Vraag 2. De membraanpotentiaal
, a. Kalium en chloride, want slecht permeabel voor natrium en calcium. Ionen waar membraan
redelijk permeabel voor zijn, zijn bepalend voor rustpot.
b. -84 mV
c. Meer geleidbaarheid geeft een potentiaal meer richting de evenwichtspot van het betreffende
ion
d. Het ion dat de grootste verstoring van de membraanpotentiaal in rust kan veroorzaken is
degene die in rust de minste invloed heeft, ofwel Na+ !!
Binnen, allebei want meer Na+ buiten en negatieve lading binnen. Depolarisatie, want pot schuift meer
richting pot van natrium en die is meer positief!
Het halveren of verdubbelen van de toch al hoge membraanpermeabiliteit p voor K+ heeft een beperkte
invloed op de Vm, maar vergelijkbare veranderingen in de [K+ ]e concentratie hebben een veel grotere
impact op Vm in rust
e. E staat voor extracellulair. Normaal is er meer kalium binnen de cel, dus als er meer buiten komt
neemt de gradient (= verschil tussen binnen en buiten) af. Evenwichtspot neemt af qua absoluut
getal, vul maar in formule Ernest is. Minder negatief. Depolariseren (omdat concentratie binnen
zelfde blijft, dit is dus anders dan bij exciterend neuron).
f. Bij elke spieractiviteit heb je ook hyperpolarisatie om rustpotentiaal weer te herstellen, en
hierbij gaat kalium de cel uit. Normaal herstelt K+Na+ pomp weer de concentratie kalium naar
normaal maar bij deze hond niet door de hypothyroidie waardoor minder NaK pomp in
skeletspiercellen, waardoor veel meer kalium buiten de cel blijft dus hyperkaliemie. Dus als de
hond actief is dan krijgt hij krampen en spasme omdat kalium niet meer naar binnen wordt
gepompt, terwijl hij er in rust geen last van heeft.
Vraag 3
a. Neurotransmitters zorgen door binding aan receptor voor opening van Na+ kanalen.
Neurotransmitter kan direct binden aan ligand gated ion channel van natrium, dit gaat snel en is
bij reflex bv, en je hebt dat neurotransmitter zorgt voor cascade die kanaal opent.
De spanningsafhankelijke kanalen van Na2+ hebben 2 poortjes (M- en h-gate)!! Deze twee reageren
beide op andere spanning en je kan dus hebben dat beide open of dicht staan of eentje open en eentje
dicht.
Het kaliumkanaal heeft maar 1 poortje, dus staat of open of dicht.
Het zijn niet 2 ‘gaatjes’ maar eerder 2 manieren om open en dicht te gaan. Je hebt de m gate en h gate.
De m zit in midden en maakt de opening zo nauw dat het dichtgaat, de h gate is een soort dekseltje dat
op het kanaal gaat bij bepaalde spanning waardoor dicht,
De h gate gaat weer dicht op een gegeven moment zodat er niet te veel natrium doorheen kan want je
wilt niet helemaal naar evenwichtspot van Na+ want dan kom je niet meer naar rust. Actiepot zal nooit
hoger worden dan evenwichtspot Na en de hyperpolarisatie nooit lager dan Ka.
Bij absolute refractaire periode valt dat deel van de cel niet te prikkelen, de kanalen zijn dicht, omdat je
niet wilt dat de actiepot teruggaat! Kan alleen heen, als de achterkant ook geëxciteerd zou kunnen
worden, zou het pot ook naar achteren kunnen.
, De drempelwaarde is het niveau van membraandepolarisatie waarop het depolariserende effect van de
geopende spanningsgevoelige natrium kanalen voldoende zelfversterkend wordt om de stabiliserende
invloed van kalium en chloor stromen te overwinnen
Er is dan geen weg terug meer, de actiepotentiaal is een feit. Het verdere verloop van de actiepotentiaal
staat los van hoe de drempelwaarde werd bereikt (langzaam, snel, net-aan, ruimschoots). Vandaar dat
men de actiepotentiaal als alles-of-niets gebeurtenis bestempelt.
Kaliumkanaal heeft vertraging maar gaat wel soort van tegelijk open met natrium vgm.
b. 2 en 3 is depolarisatie (positiever worden, dus ook na threshold nog), 4 is repolarisatie
(negatiever worden), 5 is hyperpol. Horizontale lijn is rust
Activation gate gaat open bij activatie bij depolarisatie, inactivation gate gaat dicht bij repolarisatie.
Hyperpolarisatie doordat die kanalen sloom zijn en langzaam dichtgaan.
Let goed op wanneer allebei de gates van Na+ open zijn, wanneer allebei dicht en wanneer 1 van de 2!
Bij hyperpolarisatie beide dicht dus nieuw actiepot genereren is heel moeilijk.
Doe 3f opnieuw, antw in ppt!! Drempelwaarde is hoger tijdens de relatieve refractaire periode! De rel
refractaire periode is vgm tijdens de hyperpolarisatie en duurt 2 ms.
