a. Nyugalmi potenciál b. Transzport proteinek c. Akciós potenciál. Nyugalmi potenciál. 3 tényező határozza meg:

Hasonló dokumentumok
Egy idegsejt működése. a. Nyugalmi potenciál b. Transzport proteinek c. Akciós potenciál

Egy idegsejt működése

Az ioncsatorna fehérjék szerkezete, működése és szabályozása. A patch-clamp technika

Debreceni Egyetem Orvos- és Egészségtudományi Centrum Biofizikai és Sejtbiológiai Intézet

Az idegsejtek kommunikációja. a. Szinaptikus jelátvitel b. Receptorok c. Szignál transzdukció neuronokban d. Neuromoduláció

a. Szinaptikus jelátvitel b. Receptorok c. Szignál transzdukció neuronokban d. Neuromoduláció. Szinaptikus jelátvitel.

Membránpotenciál. Nyugalmi membránpotenciál. Akciós potenciál

Membránpotenciál, akciós potenciál

Gyógyszerészeti neurobiológia. Idegélettan

IONCSATORNÁK. I. Szelektivitás és kapuzás. III. Szabályozás enzimek és alegységek által. IV. Akciós potenciál és szinaptikus átvitel

Az idegi működés strukturális és sejtes alapjai

Érzékszervi receptorok

Az ingerületi folyamat sejtélettani alapjai

Transzportfolyamatok a biológiai rendszerekben

Membránszerkezet, Membránpotenciál, Akciós potenciál. Biofizika szeminárium

A sejtek közöti kommunikáció formái. BsC II. Sejtélettani alapok Dr. Fodor János

Sejt - kölcsönhatások az idegrendszerben

Szívelektrofiziológiai alapjelenségek. Dr. Tóth András 2018

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

A membránpotenciál. A membránpotenciál mérése

Membránszerkezet Nyugalmi membránpotenciál

Nyugalmi potenciál, akciós potenciál és elektromos ingerelhetőség. A membránpotenciál mérése. Panyi György

Az akciós potenciál (AP) 2.rész. Szentandrássy Norbert

1. Mi jellemző a connexin fehérjékre?

NÖVÉNYGENETIKA. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Elektrofiziológiai alapjelenségek 1. Dr. Tóth András

A nyugalmi potenciál megváltozása

Membránszerkezet. Membránszerkezet, Membránpotenciál, Akciós potenciál. Folyékony mozaik modell. Membrán-modellek. Biofizika szeminárium

A sejtek membránpotenciálja (MP)

Bari Ferenc egyetemi tanár SZTE ÁOK-TTIK Orvosi Fizikai és Orvosi Informatikai Intézet

Sejtek membránpotenciálja

AZ IDEGSEJTEK KÖZTI SZINAPTIKUS KOMMUNIKÁCIÓ Hájos Norbert. Összefoglaló

Potenciálok. Elektrokémiai egyensúly

Nusser Zoltan. Celluláris Idegélettani Laboratórium MTA Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet Budapest

Termodinamikai egyensúlyi potenciál (Nernst, Donnan). Diffúziós potenciál, Goldman-Hodgkin-Katz egyenlet.

IONCSATORNÁK. Osztályozás töltéshordozók szerint: pozitív töltésű ion: Na+, K+, Ca2+ negatív töltésű ion: Cl-, HCO3-

MEMBRÁNSZERKEZET, MEMBRÁNPOTENCIÁL, AKCIÓS POTENCIÁL. Biofizika szeminárium

Transzportfolyamatok a biológiai rendszerekben

A kémiai szinapszis (alapok)

2. A jelutak komponensei. 1. Egy tipikus jelösvény sémája 2. Ligandok 3. Receptorok 4. Intracelluláris jelfehérjék

BIOFIZIKA. Membránpotenciál és transzport. Liliom Károly. MTA TTK Enzimológiai Intézet

Jelutak. 2. A jelutak komponensei Egy tipikus jelösvény sémája. 2. Ligandok 3. Receptorok 4. Intracelluláris jelfehérjék

Speciális működésű sejtek

Érzékelési folyamat szereplői. Az érzékelés biofizikájának alapjai. Receptor felépítése. Az inger jellemzői MILYEN? HOL? MENNYI? MEDDIG?

Sejt - kölcsönhatások. az idegrendszerben és az immunrendszerben

ÖSSZ-TARTALOM. 1. Az alapok - 1. előadás 2. A jelutak komponensei 1. előadás 3. Főbb jelutak 2. előadás 4. Idegi kommunikáció 3.

Interneurális kommunikáció

22. Az idegrendszer működésének alapjai. Az idegszövet felépítése

Kommunikáció. Sejtek közötti kommunikáció

Az idegsejt elektrokémiai és

Transzportfolyamatok a biológiai rendszerekben

Elektrofiziológiai alapjelenségek. Dr. Tóth András

ÖSSZ-TARTALOM 1. Az alapok - 1. előadás 2. A jelutak komponensei 1. előadás 3. Főbb jelutak 2. előadás

Jelutak ÖSSZ TARTALOM. Jelutak. 1. a sejtkommunikáció alapjai

Ujfalussy Balázs Idegsejtek biofizikája Harmadik rész

A harántcsíkolt izom struktúrája általános felépítés

Intracelluláris és intercelluláris kommunikáció

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Elektrofiziológiai alapjelenségek 1. Dr. Tóth András

Szívelektrofiziológiai alapjelenségek 2. Dr. Tóth András 2018

Érzékelési folyamat szereplői. Az érzékelés biofizikájának alapjai. Inger Modalitás Receptortípus. Az inger jellemzői MILYEN? HOL? MENNYI? MEDDIG?

9. előadás Sejtek közötti kommunikáció

Elemi idegi működések, az idegrendszer felépítése és működésének alapjai

A sejtmembrán szabályozó szerepe fiziológiás körülmények között és kóros állapotokban

KÉSZÍTETTE: BALOGH VERONIKA ELTE IDEGTUDOMÁNY ÉS HUMÁNBIOLÓGIA SZAKIRÁNY MSC 2015/16 II. FÉLÉV

A LÁTÁS BIOFIZIKÁJA AZ EMBERI SZEM GEOMETRIAI OPTIKÁJA FOTORECEPTOROK A LÁTÁS MOLEKULÁRIS MECHANIZMUSA A SZÍNLÁTÁS ELMÉLETE ELEKTRORETINOGRAM

Sejtek közötti kommunikáció

NÖVÉNYGENETIKA. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

A szívizom akciós potenciálja, és az azt meghatározó ioncsatornák

A somatomotoros rendszer

Sejtek közötti kommunikáció

Elektromos ingerlés ELEKTROMOS INGERLÉS. A sejtmembrán szerkezete. Na + extra. Elektromos ingerlés:

A szív élettana. Aszív élettana I. A szív pumpafunkciója A szívciklus A szívizom sajátosságai A szív elektrofiziológiája Az EKG

Érzékelési folyamat szereplői. Az érzékelés biofizikájának alapjai. Inger Modalitás Receptortípus. Az inger jellemzői MILYEN? HOL? MENNYI? MEDDIG?

Intracelluláris ion homeosztázis I.-II. Február 15, 2011

A LÁTÁS BIOFIZIKÁJA AZ EMBERI SZEM GEOMETRIAI OPTIKÁJA. A szem törőközegei. D szem = 63 dioptria, D kornea = 40, D lencse = 15+

Idegsejtek közötti kommunikáció

Az érzékelés biofizikájának alapjai. Érzékelési folyamat szereplői. Az inger jellemzői MILYEN? HOL? MENNYI? MEDDIG?

Kevéssé fejlett, sejthártya betüremkedésekből. Citoplazmában, cirkuláris DNS, hisztonok nincsenek

Élettan szemináriumok 1. félév Bevezetés. Dr. Domoki Ferenc Szeptember 6

AZ IDEGSZÖVET Halasy Katalin

A plazmamembrán felépítése

4. Egy szarkomer sematikus rajza látható az alanti ábrán. Aktív kontrakció esetén mely távolságok csökkenése lesz észlelhető? (3)

Szignalizáció - jelátvitel

Szignáltranszdukció Mediátorok (elsődleges hírvivők) az információ kémiailag kódolt

A látás alapjai. Látás Nyelv Emlékezet. Általános elv. Neuron idegsejt Neuronális hálózatok. Cajal és Golgi 1906 Nobel Díj A neuron

A Sejtmembrán Szerkezete Nyugalmi Membránpotenciál

Látás Nyelv - Emlékezet. ETE47A001/2016_17_1/

Új szignalizációs utak a prodromális fázisban. Oláh Zita

Az idegsejtek biofizikája. 1. Az egyensúlyi potenciál

Az idegrendszeri alapműködése, felépítése

ANATÓMIA FITNESS AKADÉMIA

Idegrendszer egyedfejlődése. Az idegszövet jellemzése

A szívizomsejt ioncsatornái és azok működése

Élettan szemináriumok 1. félév Bevezetés

A sejtek közötti kommunikáció módjai és mechanizmusa. kommunikáció a szomszédos vagy a távoli sejtek között intracellulári jelátviteli folyamatok

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK BIOKÉMIA A BIOLÓGIAI MEMBRÁNOK 1. kulcsszó cím: MEMBRÁNOK

OZMÓZIS, MEMBRÁNTRANSZPORT

Fenntartó adag: az a gyógyszermennyiség, amely egy adott hatás állandó szinten tartásához szükséges: elimináció visszapótlása!

Neurofiziológia I. Schlett Katalin Élettani és Neurobiológiai Tanszék. tel: 8380 mellék

Átírás:

Egy idegsejt működése a. Nyugalmi potenciál b. Transzport proteinek c. Nyugalmi potenciál Az ionok vándorlása 5. Alacsonyabb koncentráció ioncsatorna membrán Passzív Aktív 3 tényező határozza meg: 1. Koncentráció gradiens 2. Elektromos gradiens 3. Ion pumpa Magasabb koncentráció Pozitív oldal Negatív oldal 1

Donnan egyensúly 6. Külső tér Szemipermeábilis hártya Belső tér - - - - - - Steady state K-ionokra (dinamikus állandóság) 7. Egy hipotetikus sejtben: csak a K mozog szabadon Kezdeti állapot K SEJT K K K K K K K K K K K K K K KÜLSŐ TÉR Steady state: K (dinamikus állandóság) 8. Egy hipotetikus sejtben: csak a K mozog szabadon Steady state K K K K K SEJT K K K K K K KÜLSŐ TÉR K K K K 2

Egyensúlyi potenciál - steady state K -ra 9. Sejten kívüli tér Alacsony K szint Elektromos mező grádiens Ion pumpa Eredő: elektro-kémiai erő Magas K szint Koncentráció grádiens Sejten belüli tér Az egyensúlyi potenciál egy ionra nézve az a feszültség, ahol nincs nettó ionáramlás a membránon keresztül. Nyugalmi potenciál 10. Na /K pumpa 70 mv koncentráció gradiens nyomás 70 mv elektrosztatikus nyomás elektrokémiai erő 90 mv koncentráció gradiens nyomás 70 mv elektrosztatikus nyomás 70 mv elektrosztatikus nyomás 50 mv koncentráció gradiens nyomás Definíció: A nyugalmi potenciál a nem-stimulált gerjeszthető sejtek membránjának két oldala közötti feszültség. Nyugalmi potenciál 11. Plazma membrán Voltméter 70 mv Mikroelektród sejten kívül Mikroelektród sejten belül Axon Neuron 3

Transzport fehérjék A transzport fehérjék típusai 12. A. Ion csatornák passzív transzport I. Specifikus csatornák -K, Na, Ca 2, Cl - II. kation-szelektív csatornák B. Ion pumpák aktív transzport 12. A transzport fehérjék típusai A. Ion csatornák passzív transzport I. Szivárgó csatornák nem-szabályozott II. Szabályozott csatornák - Feszültség-függő csatornák - Ligand-szabályozott csatornák - Foszforiláció-szabályozott csatornák - Feszülés/nyomás szabályozott csatornák - Gap junction csatornák B. Ion pumpák aktív transzport 4

Szabályozott ion csatornák 13. Roderick MacKinnon 2003 Kémiai Nobel Díj az ioncsatornák szerkezeti és funkcionális tanulmányozásáért" Ligand-szabályozott Feszültség-függő Extracelluláris tér Citoplazma Foszforiláció-szabályozott Kapu Feszülés-függő foszforiláció összehúzódás foszforiláció citoszkeleton zárt nyitott 14. konnexon Konnexin monomer Gap junction Plazma membrán Intercelluláris tér 2-4 nm-es tér Hidrofil csatorna konnexonok Gap junction zárt nyitott citoplazma membrán citoplazma membrán Extracelluláris tér A konnexonok átívelik a két membránt konnexinek Na -K -pumpa 15. Extracelluláris tér Citoplazma K ATP Na K Na Nagy K permeabilitás K Na Na K Kicsi Na permeabilitás Na 5

K -csatornák 16. Csatorna pórus S1 S2 S3 S4 S5 S6 H5 monomer S4 szegmens: feszültség szenzor Tetramer szerkezet K -csatorna család 17. Depolarizáció-aktivált, nem-inaktiválódó K csatorna Pórus-képző domén Depolarizáció-aktivált, inaktiválódó K csatorna Depolarizáció- és Ca 2 -aktivált K csatorna Ca 2 -kötő hely Ciklikus nukleotid-aktivált kation csatorna Ciklikus nukleotid-kötő hely Inward rectifier K csatorna Mg 2 poliamin blokkoló hely Na /Ca -csatornák 16. 18. Extracelluláris tér Csatorna pórus Domén I Domén II Domén III Domén IV S1 S2 S3 S4 S5 H5 S6 Citoplazma Inaktivációs kapu S4 szegmens: feszültség szenzor α -alegység 6

Na -csatorna 19. Domén I Domén II Domén III Domén IV külső Plazma membrán belső pórus Plazma membrán Domén I Domén II A feszültség-szabályozott ioncsatornák működése 20. Térszerkezet változás Aktivációs kapu Nyitva Zárva Csatorna pórus betömése Inaktivációs kapu Nyitva Zárva A feszültség szenzor működése 21. Na Na Na Na Na Na Feszültség szenzorok Aktivációs kapu 7

Serkentés, EPSP 22. 4 érző neuron Na Na az izmokhoz Serkentő szinapszisok Mikroelektród a motor neuronban mv Motor neuron Idő (ms) EPSP (excitatory post-synaptic potential): serkentő poszt-szinaptikus potenciál Gátlás, IPSP 23. Cl - Cl - Gátló preszinaptikus neuron Gátló szinapszis Mikroelektróda a motor neuronban mv Motor neuron Idő (ms) IPSP (inhibitory post-synaptic potential): gátló poszt-szinaptikus potenciál 8

Serkentés és gátlás 24. Gátló preszinaptikus neuron Serkentő preszinaptikus neuron Motor neuron IPSP EPSP IPSP EPSP Serkentés - gátlás 25. Na Na K K Cl - Cl - Cl - Cl - Na Na Külső tér Sejt membrán Depolarizáció --------------- Belső tér K K K K Serkentés - gátlás 26. Na Na K K Cl - Cl - Cl - Cl - Na Na Külső tér Sejt membrán Hiperpolarizáció ---------------------- Belső tér K K K K 9

A stimulus összegződése 27. Térbeli összegződés Időbeli összegződés A minden vagy semmi alapelv 28. IPSP EPSP küszöb IPSP EPSP küszöb Az Ingerület Kódja 28b. enciál (mv) Membrán pote 40 20 0-20 -40-60 -80 Gyenge inger Közepes inger Erős inger Nincs akciós potenciál közepes gyakoriságú akciós potenciál sűrű akciós potenciál 10

Az akciós potenciál terjedése 29. Axon 1 Na Axon szegmens K 2 Na K K 3 Na K Az akciós potenciál terjedése 30. 3 Na 4 K Na További Na csatornák nyílnak ki, K a K csatornák még zárva vannak A Na csatornák bezárnak, a K csatornák kinyílnak EREDÉSI DOMB 2 Na Akciós potenciál 3 5 Na Egy stimulus kinyithat néhány Na csatornát (epsp); ha túllépi a küszöböt: akciós potenciál generálódik 4 2 Küszöb potenciál 1 5 Nyugalmi potenciál 6 A K csatornák lassan zárnak be: rövid túllövés 1 Axon 6 Visszatérés a nyugalmi állapothoz Nyugalmi állapot: feszültség-függő Na és K csatornák zárva vannak Az akciós potenciál terjedése 31. Depolarizáció Repolarizáció Nyugalmi állapot Nyugalmi állapot Túllövés idő Plazma membrán Nyugalmi állapot Na csatorna K csatorna Depolarizáció Repolarizáció Túllövés 11

Az akciós potenciál terjedése 32. Ugráló impulzusok 33. Mielin hüvely Ranvier befűződés Ranvier befűződés Terjedő szignál 34. Dendritek preszinaptikus végződések Összegződés Sejttest Sejtmag Tüzelés kezdeményezés Axon domb Mielin hüvely Impulzus terjedés Axon végződések Transzmitter kiválasztás 12