Bio Abi AP - ist meine alte MItschrift PDF

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ist meine alte MItschrift...

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27.01.20201

Inhaltliche Schwerpunkte - Biologie Abitur 2020 – - Informationsverarbeitung und Verhalten des Menschen – Erregungsentstehung und Erregungsleitung im Neuron  Aktionspotential Aufbau: Kanal

Zellmembranbereich

Funktionen

Spannungsunabhängige r K+- Ionenkanal (K+- Hintergrundkanal Spannungsabhängiger K+- Ionenkanal

Überganze Nervenzellmembran verteilt Nur an Axonmembran

K+- Hintergrundkanäle sorgen für Membranpotential Löst Hyperpolarisation & Repolarisation aus

Spannungsabhängiger Na+- Ionenkanal

Nur an Axonmembran

Löst Depolarisation aus (Aktionspotential)

Na-K-Pumpe

Über ganze Nervenzellmembran verteilt

Aufrechterhaltung der richtigen Ionenverteilung => Ruhepotential & Aktionspotential

Ionenverteilung (im Ruhezustand) Ion

Innen

Außen

Permeabilität (Durchlässigkeit)

Na+

Wenig

Viel

K+

Viel

Wenig

Cl-

Wenig

Viel

Leckströme -> nur wenige diffundieren Spannungsgesteuerte Kanäle geschlossen Kalium-Hintergrundkanäle offen => viele diffundieren Spannungsgesteuerte Kanäle geschlossen -> Leckströme Leckströme-> wenig diffundieren

An-

Viel

Keine

Positiv geladene Ionen = Kationen Negativ geladene Ionen = Anionen

Können nicht diffundieren

27.01.20202

 -70mV im Axon, weil viele positive K+-Ionen nach außen diffundieren und viele negative An- Ionen nicht nach außen diffundieren können.

= Cl- Ionen

= K+ Ionen

Konzentrationsgefälle => EMK = elektromotorische Kraft

 K+ Ionen werden durch Potenzialdifferenz (EMK) nach innengezogen -> Ausgleich schaffen  K+ Ionen werden aber auch vom Konzentrationsgefälle nach außen gezogen  Gleichgewichtspotential

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Ablauf: 1.Ruhepotential:  (normal Zustand)  Spannungsgesteuerte Kanäle NA+ und K+ geschlossen  K+- Hintergrunds Kanäle geöffnet  Eine ruhende, nicht erregte Nervenfaser ist gegenüber ihrer Umgebung immer negativ geladen ( -70mV) 2.Depolarisation:  Reiz trifft ein!  Aktivierungstore einiger Spannungsabhängiger Na+ Kanäle öffnen sich  einige Na+ Ionen diffundieren nach Innen  Alles oder nichts Prinzip -> Schwellenwert überschritten -> viele weiter Kanäle öffnen sich => schnelle Umpolung auf +30mV (Aktionspotential)

3.Repolarisation:  Inaktivierungstore der Na+ Kanäle schließen sich  Spannungsgesteuerte K+ Kanäle öffnen sich  K+ Ionen diffundieren nach außen

4.Hyperpolarisation:  Weiter Ausstrom von K+ Ionen  Höhere negative Ladung als im Ruhezustand (ca. 80 mV)

5.Ruhepotential:  Alle K+ Inaktivierungstore schließen sich  Alle K+ Kanäle geschlossen  Na+ -K+ -Pumpe muss für richtige Ionenverteilung sorgen (gegen das Konzentrationsgefälle -> Energie wird benötigt)

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 Refraktärphase: Axon für kurze Zeit unempfindlich gegenüber Reizen

Na+ -K+ -Pumpe

 Erregungsleitung

Saltatorische Erregungsleitung: •Wirbeltiere •Myelinisiertes Axon •Schneller & verlustarmer •Aktionspotential „springt“ von Schürring zu Schnürring

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Kontinuierliche Erregungsleitung: •Wirbellose Tiere •Ohne myelinscheide •Umso dicker der Durchmesser des Axons ist, desto schneller ist die elektrische Leitfähigkeit -> elektrischer Widerstand nimmt ab (EMK) •Ein elektrisches Feld breitet sich aus  Membranpotential der Nachbarregion wird erhöht  Elektrisches Feld „wandert“ durch Axon & löst weitere AP aus

27.01.20206

Zum Vergleich:...