Nervcellens anatomi och funktion

Hem / Historia, Vetenskap & Forskning / Nervcellens anatomi och funktion

En axon kan vara väldigt lång, upp emot 1 meter (från ryggmärg till muskler). För att nervimpulser ska ske mycket fort, är en del axoner omgivna av s.k myelinhölje.

Myelin

Myelin, som omger ett axon, är en isolerande skida som gör att axonet kan fortleda nervimpulsen snabbare. Det finns ett stort antal signalsubstanser, varav några är

  • Acetylkolin
  • Noradrenalin
  • Adrenalin
  • Dopamin
  • Glutamat
  • GABA (gamma-amino-buteric-acid, sv: gamma-amino-smörsyra)

Dessa signalsubstanser kan ha excitatorisk effekt, eller en inhiberande effekt.

cellkärna, organeller

  • Dendriter:
    1. Tar emot signaler.
  • Axon:
    1. Skickar ut signaler.
  • Schwannceller:
    1. En typ av gliaceller (som stödjer och underhåller nervceller).
    2. Bildar myelin, ett fett- och proteinrikt isolerande material.
    3. Ranvierska noder bildas mellan myelinskidorna.
    4. Fungerar som isolering.
  • I nervcellen sker impulsen elektriskt.
  • Mellan nervcellen & mottagarcellen sker impulsen kemiskt.
  • Nerv:
    1. Flera (eller många) axoner löper parallellt.

    • Hur nervsignalen leds längs axonen

    Vilopotential

    1. Natrium-kaliumpump:
      1. 3Na+ pumpas ut.
      2. 2K+ pumpas in.
    2. Trots att en del Na+ och K+ läcker tillbaka över membranet, uppstår det en skillnad i laddning över axonmembranet.
    3. Skillnaden i laddning = vilopotential, cirka –70 mV.

    Hur vilopotentialen uppstår.

    Det gör att insidan blir mer negativt laddat jämfört med utsidan än det var innan – det blir hyperpolariserat. 

    Nervimpulsen leds vidare

    1. Na+-joner som strömmar in, diffunderar längs membranets insida.
    2. Na+-jonerna depolariserar intilliggande områden.
      1. Na+-portarna intill öppnas upp.
      2. Nya Na+-joner strömmar in.
      3. Signalen leds framåt - fast bara åt ett håll.

      Detta är för att under refraktärperioden kan inte ny depolarisering ske.

    Hur aktionspotentialen färdas langs axonet.

    Ranvierska noder gör att aktionspotentialen "hoppar".

    • Depolarisationen i en nod gör att membranpotentialen hos intilliggande ranviersk nod når över tröskelvärde.
    • Då sker en depolarisation också där, och signalen färdas vidare.

    Hur nervsignalen överförs i synapsen

    Synapsen

    I synapsen överförs signalen till mottagarcellen med hjälp av neurotransmittorer.

    1. Titta på bilden ovan!
      1. Blåsor med neurotransmittorer.
      2. Jonkanaler med receptorer.
    2. Synaps = området mellan en neuron och en mottagarcell.
       
      Mottagarcellen kan vara:
      1. En annan nervcell.
      2. En muskelcell.
      3. En cell i en körtel.
    3. Aktionspotentialen når nervändan:
      1. Ca2+-joner släpps in genom kanaler.
      2. Membranblåsor med neurotransmittorer transporteras till (det presynaptiska) cellmembranet.
      3. Neurotransmittorer släpps ut ur axonändan.
      4. Diffunderar över till receptor på mottagarcellen (på det postsynaptiska membranet).
      5. Receptorn står i förbindelse med ett kanalprotein.
      6. Kanalproteinet öppnas, släpper igenom joner ⇒ ACTION!

        Människans hjärna väger 1,5 kg består av ungefär 100 miljarder nervceller. De kan se ut på olika sätt, beroende på dess funktion och lokalisation, men de har mycket gemensamt.

        De allra flesta nervceller, som också kallas för neuron, består av följande:

        • Cellkropp (soma)
        • Cellkärna
        • Dendriter
        • Axon (som ibland omges av myelin)

        Se Infomeds video om nervcellens anatomi och funktion:

        Cellkropp (soma) och cellkärna

        Nervens cellkropp (soma betyder kropp), är cellens centrala parti och innehåller cellkärnan.

        Na+ och K+ på ut- och insida av axonmembranet till vilopotentialen.

        1. Neuronen repolariseras.
        2. Medan neuronen repolariseras, kan ingen ny signal skickas.
          1. Kallas refraktärperiod.
      7. Nervsignalen är av typen "allt eller inget".

    1. Neuron = nervcell.
    2. Rita upp ett neuron på tavlan!
      1. Cellkropp m.

    Natrium/kaliumpumpens struktur (i "band-utförande").

    Vilopotentialen upprätthålls av natrium-kalium-pumpen.

    Aktionspotential

    Vad kan utlösa en signal?

    1. Fysisk kontakt (beröring).
    2. Kemisk signal.
    3. Elektrisk signal.

    Aktionspotentialen utlöses

    1. Na+-kanaler i axonmembranet öppnas.
      1. Na+-joner strömmar in.
        1. Neuronen depolariseras.
      2. Insidan av membranet blir positivt laddat;
        1. Skillnaden i laddning mellan in- och utsida = aktionspotential, c:a +40 mV.

    När aktionspotentialen utlöses strömmar natriumjoner in genom den öppnade natriumkanalen, och axonmembranet depolariseras.

    Refraktärperiod

    Hyperpolarisation och repolarisation.

    1. Na+-kanalerna stängs efter ungefär 1 ms.
    2. K+-kanaler öppnas istället.
      1. K+-joner strömmar ut.
      2. Membranpotentialen blir lägre än vilopotentialen; c:a –80 mV.
        1. = Hyperpolarisation.
    3. K+-kanaler stängs igen.
    4. Genom andra kanaler diffunderar både Na+- och K+-joner över till andra sidan.
    5. Natrium-kaliumpump hjälper till att återställa konc.

      nervcellens anatomi och funktion

      Det område mellan axon och dendrit, där signalsubstanserna färdas, kallas för den synaptiska klyftan.

      Synaptisk klyfta

      Är mellanrummet mellan axon och dendrit. Dendriterna har till uppgift att ta emot information från dess omgivning. Fråga eleverna, hur kan något då göra mer eller mindre ont?

      1. Signaler skickas mer eller mindre ofta!

    Vid hyperpolarisationen öppnas kaliumkanaler och kaliumjoner strömmar ut ur axonet igen.

    När receptorer mottar signal, sker en reaktion i den mottagande cellen. Mellan myelinskidorna finns små mellanrum. Dessa mellanrum medför att nervimpulsen ”hoppar” från nod till nod. Ett myeliniserat axon kan skicka nervimpulser så fort som i 360 km / timmen.

    Signalsubstanser / neurotransmittorer

    Signalsubstanser är de kemiska budbärare som korsar mellanrummet mellan axon och dendrit.

    Dessa frisläpps i den synaptiska klyftan för att sedan binda på receptorer på dendriten (eller ibland själva cellkroppen). Dendriterna utgår från cellkroppen.

    Dendriter

    Dendriter är utskott från nervcellskroppen och kan variera i antal (0 – 20). Axoner är specialiserade på att överföra signaler över långa sträckor, på kort tid.

    Dessa mellanrum kallas för Ranviers nod. Informationen, som är biokemisk, kan sedan leda till en stimulering eller inhibering.

    Axon

    Axonet, som också kallas ”nervtråd”, för nervimpulsen vidare till en mottagarcell. När en nervsignal når axonterminalen frisläpps signalsubstanser från nervändslutet i s.k vesiklar (blåsor).

    Reaktionen kan vara excitatorisk eller inhibatorisk.

    Nervceller som skickar information kallas för presynaptiskt neuron, och nervceller som tar emot information kallas för postsynaptiskt neuron.

    Magnus Ehingers undervisning

    — Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete med mera.

    av Magnus Ehinger

    Nervcellens anatomi

    Neuronen

    Hur en nervcell är uppbyggd.