Zenuwcel, impulsgeleiding en ontstaan impuls
Intro
Bekijk de aflevering van:
Je zal het maar hebben (BNN) - Roos, Iwan en Judith
Hierin komen drie aandoeningen aan bod waarbij iemand gedrag of bewegingen niet onder controle heeft. Wat is er aan de hand?
Dan moet je eerst weten hoe signalen vanuit de zintuigen via zenuwen correct worden doorgegeven naar de hersenen. En op welke manier hersenen ervoor zorgen dat de signalen via de zenuwen weer terug gaan naar spieren en klieren.
Deze oefening gaat over impulsgeleiding en impulsoverdracht.
Vooraf
Concepten
Deelconcepten
De volgende deelconcepten zullen in de oefening naar voren komen:
Impulsgeleiding, synaps, neurotransmitter, Na+-kanaal, reflexboog, reactiesnelheid, adequate prikkels, drempelwaarde, cellen van Schwann, myelineschede, synaps, sprongsgewijze geleiding, reflexboog, neurotransmitter.
Ken je al een aantal deelconcepten?
Maak eventueel voor jezelf een begrippenlijst. Deze kan je vóór of tijdens de oefening invullen.
Kennisbank
Verwerking
Stap 1
Bouw van zenuwcellen
Bestudeer de kennisbank.
KB: Spronggeleiding
Opdracht 1 Even checken
In tekening 1 van de afbeelding hiernaast is schematisch een neuron met cellichaam (P) van een mens weergegeven.
Cel R is een cel die een deel van de myelineschede vormt (= cel van Schwann).
Het axon van het neuron is door motorische eindplaatjes (S) verbonden met een spiervezel in een arm.
Ter hoogte van Q raakt het axon beschadigd waardoor de verbinding met de spiervezel wordt verbroken.
Na verloop van tijd wordt de beschadiging hersteld.
Dit herstelproces is in de tekeningen 2, 3 en 4 in de afbeelding weergegeven
Opdracht 2 Zenuwceluitloper
In de myelineschede van een zenuwceluitloper bevinden zich onderbrekingen: de knopen of insnoeringen van Ranvier.
De afstand tussen twee insnoeringen heet het internodaal segment.
Tijdens de embryonale ontwikkeling en gedurende het eerste levensjaar neemt de lengte van een internodaal segment toe.
Na het eerste levensjaar worden, tenzij na verwondingen, geen nieuwe internodale segmenten gevormd.
De voortgeleidingsnelheid van actiepotentialen (impulssnelheid) langs een zenuwceluitloper bij een pasgeboren baby wordt vergeleken met die bij een man van 30 jaar.
- Wat kun je zeggen over de voortgeleidingsnelheid van actiepotentialen bij deze baby?
De voortgeleidingssnelheid is ...
- langzamer dan bij de man.
- even snel als bij de man.
- sneller dan bij de man.
- dit is niet te bepalen.
Opdracht 3 Practicum impulssnelheid
Zenuwcellen kunnen dus impulsen overbrengen.
Deze impulsen brengen spieren in beweging, zorgen ervoor dat je kunt nadenken of je kunt dingen horen.
In dit practicum onderzoek je hoe snel die impulsen door je lichaam heen gaan.
Download hier het werkblad impulssnelheid .
Stap 2
Impulsgeleiding en ontstaan van impulsen
Bestudeer de kennisbank.
KB: Impulsen
Een neuron heeft een bepaalde drempelwaarde.
Dit neuron kan worden geprikkeld met elektrische prikkels die variëren in prikkelsterkte en in prikkelduur.
Om de drempelwaarde van dit neuron te overschrijden is bij een bepaalde prikkelduur een bepaalde minimale prikkelsterkte vereist.
Er ontstaat dan een actiepotentiaal.
Opdracht 1 Verband prikkelduur en prikkelsterkte
In de afbeelding zijn drie diagrammen getekend.
Een neuron wordt vele malen elektrisch geprikkeld met prikkels van verschillende duur en sterkte.
In welk van deze diagrammen is het verband tussen prikkelduur en minimale prikkelsterkte juist weergegeven?
Opdracht 2 Impulsoverdracht bij synaps
In een experiment wordt de impulsoverdracht bij een synaps bestudeerd.
De synaps is schematisch weergegeven in tekening 1 van de afbeelding hiernaast.
Neuron 1 wordt elektrisch geprikkeld.
De resultaten van deze prikkeling zijn weergegeven in de diagrammen P en Q van tekening 2.
Diagram P toont het verloop van het potentiaalverschil tussen de binnenzijde en de buitenzijde van neuron E; diagram Q toont dit van neuron H.
Op grond van de resultaten in de diagrammen P en Q worden de volgende conclusies getrokken.
- De drempelwaarde van neuron 2 wordt niet bereikt, aangezien het potentiaalverschil over het membraan bij H niet voldoende is verkleind.
- De drempelwaarde van neuron 2 wordt niet bereikt, aangezien bij E geen neurotransmitter is vrijgekomen.
- De drempelwaarde van neuron 2 wordt niet bereikt, aangezien bij E een neurotransmitter is vrijgekomen die neuron 2 remt.
Welke van deze conclusies is of welke zijn juist?
Opdracht 3 Neurotransmitters
De hoeveelheid neurotransmitter, die per tijdseenheid door een bepaalde zenuwcel in een synapsspleet wordt gebracht, is niet constant.
- Waar hangt deze hoeveelheid vanaf?
- De sterkte van aankomende impulsen.
- De frequentie waarmee impulsen aankomen.
- De herkomst van aankomende impulsen.
- De mate van depolarisatie van het presynaptische membraan.
Opdracht 4 Impulsgeleiding in examens
Havo Biologie 2012-1 vraag 29
Havo Biologie 2012-1 vraag 30
Havo Biologie 2011-1 vraag 22
Havo Biologie 2011-1 vraag 23
Antwoorden Verwerking
Stap 1
Opdracht 2 Zenuwceluitloper
- De voortgeleidingssnelheid is langzamer dan bij de man.
Stap 2
Opdracht 1 Verband prikkelduur en prikkelsterkte
Afbeelding 1.
Opdracht 2 Impulsoverdracht bij synaps
Conclusie 1 en 2 zijn juist.
Opdracht 3 Neurotransmitters
De sterkte van aankomende impulsen.
