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Aufgabenblock — AFB I
Zehn Standardaufgaben zum Wiedergeben: Werte kennen, Abläufe ordnen, Kanäle zuordnen — vom Ruhepotenzial über Aktionspotenzial und Erregungsleitung bis zu Synapse und Codierung.
A1
Zahlen am Membranpotenzial
AFB IOrdnen Sie jedem Wert die passende Bedeutung zu (Modellwerte eines Säugetier-Neurons).
Klicken Sie links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Das Ruhepotenzial liegt zwischen den Gleichgewichtspotenzialen von K⁺ (−90 mV) und Na⁺ (+60 mV), aber nahe bei K⁺, weil in Ruhe vor allem K⁺-Kanäle offen sind. Beim AP nähert sich das Potenzial E(Na⁺), erreicht es aber nicht.
Zwei Werte sind positiv: die Spitze des AP und das Na⁺-Gleichgewichtspotenzial.
Das K⁺-Gleichgewichtspotenzial ist negativer als das Ruhepotenzial; die Hyperpolarisation nähert sich ihm.
A2
Der Weg der Erregung
AFB IBeschreiben Sie den Weg einer Erregung von den Dendriten eines Neurons bis zur nachgeschalteten Zelle, indem Sie die Stationen ordnen.
Ziehen Sie die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Dendriten nehmen EPSP von vorgeschalteten Zellen auf.
2Die Depolarisation breitet sich über den Zellkörper aus.
3Am Axonhügel wird der Schwellenwert erreicht, ein AP entsteht.
4Das AP springt entlang des Axons von Schnürring zu Schnürring.
5Im Endknöpfchen öffnen sich spannungsgesteuerte Ca²⁺-Kanäle.
6Acetylcholin diffundiert durch den synaptischen Spalt.
7An der postsynaptischen Membran entsteht ein EPSP.
Elektrisch läuft die Erregung als abgestuftes Potenzial bis zum Axonhügel, dann als AP bis zum Endknöpfchen. Dort wird sie chemisch über den Spalt übertragen und in der Folgezelle wieder elektrisch.
Das AP entsteht nicht an den Dendriten, sondern dort, wo das Axon beginnt.
Der Transmitter wird erst frei, nachdem Ca²⁺ ins Endknöpfchen geströmt ist.
A3
Was öffnet den Kanal?
AFB IGeben Sie für jeden Ionenkanal an, wodurch er geöffnet wird.
Setzen Sie in jeder Zeile das passende Kreuz — hier ist es genau eins pro Zeile. Enter setzt und löscht.
| Ionenkanal | Spannung | Transmitter (Ligand) | Dehnung |
|---|---|---|---|
| Na⁺-Kanal am Axonhügel | |||
| Ca²⁺-Kanal im Endknöpfchen | |||
| nikotinischer ACh-Rezeptor der Endplatte | |||
| K⁺-Kanal, der die Repolarisation bewirkt | |||
| Kationenkanal im Streckrezeptor des Flusskrebses | |||
| ACh-Rezeptor an der Postsynapse eines Neurons |
Spannungsgesteuerte Kanäle tragen AP und Transmitterfreisetzung, ligandengesteuerte Kanäle die Übertragung an der Postsynapse, mechanisch gesteuerte Kanäle die Transduktion in Sinneszellen.
Alles, was am Axon oder im Endknöpfchen auf ein AP reagiert, ist spannungsgesteuert.
Rezeptoren für einen Transmitter sind Ligand-gesteuert; Sinneszellen für Dehnung reagieren auf Verformung.