Les 4 [zenuwstelsel]

• Biologie
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

H4 zenuwstelsel en spieren

4.1 prikkels
4.2 zenuwcellen

4.3 impulsgeleiding & impulsoverdracht

prikkel

= verandering in je omgeving die je kunt waarnemen (zowel binnen als buiten lichaam)

opgevangen door receptoren (gespecialiseerd in één type prikkel)

vaak gelegen in een zintuig

Je zintuigen nemen verschillende prikkels waar. Welke? Kopieer het lijstje en zet de juiste prikkel er achter.
1) Ogen -
2) Oren -
3) Neus -
4) Tong -
5) Huid -

prikkel

= verandering in je omgeving die je kunt waarnemen (zowel binnen als buiten lichaam)

opgevangen door receptoren (gespecialiseerd in één type prikkel)

vaak gelegen in een zintuig

impuls

een receptor zet een prikkel om in een impuls (electrisch stroompje), en geeft dit door aan een zenuwcel

via de zenuwcellen komt de impuls bij je hersenen terecht

 

(niet)adequate prikkel

de adequate prikkel = de prikkel waarvoor de receptor het meest gevoelig is (hele lage drempelwaarde)

niet adequate prikkel

een klap op je ogen kan voor sterretjes zorgen (receptoren hebben de klap omgezet in impulsen), maar de prikkel is dan geen lichtprikkel. Toch zullen die receptoren wel impulsen afgeven.

de drempelwaarde hiervoor ligt enorm hoog (bij een klein tikje zul je namelijk geen sterretjes zien)

juist of onjuist?

Warmte is voor het gehoorzintuig een adequate prikkel.

1. juist
2. onjuist

drempelwaarde

een receptor zet een prikkel om in een impuls (electrisch stroompje), en geeft dit door aan een zenuwcel

• drempelwaarde
  
• gewenning
  

sterkere prikkel = toename impulsfrequentie 

gewenning

Als de prikkel aahoudt, dan zal er gewenning optreden....

gevolg: drempelwaarde gaat omhoog, minder tot geen impulsen

prikkelsterkte

sterkere prikkel  = toename impulsfrequentie 

de impulssterkte blijft altijd hetzelfde 

een zenuwcel/ neuron

• cellichaam met kern
  
• dendrieten - impuls naar cellichaam toe
  
• axon met eindboompje - impuls van cellichaam af
  
• merg/ myeline schede (cellen van Schwann die zich om de uitloper wikkelen) - elektrische isolatie
  
• sprongsgewijze geleiding
  

typen zenuwcellen

• gevoelszenuwcellen (sensorische zenuwcellen)
  (vanaf zintuigen)

• bewegingszenuwcellen (motorische zenuwcellen)
  (naar spieren)

• schakelcellen
  (in hersenen en wervelkolom)

Impulsgeleiding en impulsoverdracht

Als een impuls door een neuron gaat, dan spreken we van impulsgeleiding. Dit gebeurt a.d.h.v. een actiepotentiaal (verandering in elektrische lading)

Als een impuls door een neuron wordt overgedragen naar een andere neuron, dan spreken we van impulsoverdracht 

impulsoverdracht

• doorgeven van impuls van cel naar cel
  
• uiteinde axon heeft verbreding
  
• blaasjes neurotransmitters
  
• neurotransmitters binden aan ion-kanalen op dendriet
• ion-kanalen gaan open

Je stapt onder de douche. Je voelt dat het water nog heel koud is en springt gelijk weer uit de douche.

Benoem de stappen die plaatsvinden in je lichaam vanaf het moment dat je het water voelt tot aan het moment dat je wegspringt. Gebruik de termen prikkel, receptor, impuls, sensorische zenuwcel en motorische zenuwcel

Herhaling:
Iemand raakt met een arm een heet voorwerp aan en schreeuwt: "Au!".
Via welke typen neuronen zijn dan impulsen geleid?

1. Via sensorische en motorische neuronen
2. Via sensorische, motorische en schakelneuronen
3. Alleen via motorische neuronen
4. Alleen via sensorische neuronen

Herhaling:
Rond 300 voor Christus bestond in Alexandrië een plaats aan de Middellandse Zee, een bloeiend wetenschappelijk centrum. Bekende geleerden uit deze zogenaamde Alexandrijnse school zijn Herophilus en Erasistratus. Zij bestudeerden onder andere de bouw en werking van het menselijk lichaam.
Herophilus onderzocht het zenuwstelsel. Hij zag dat sommige beschadigingen van zenuwen leidden tot verlamming, andere tot gevoelloosheid. Tegenwoordig maken we onderscheid tussen sensorische en motorische zenuwcellen en schakelcellen.
Welke van deze typen zenuwcellen komen voor in de zenuwen die Herophilus heeft gezien?

1. alleen motorische zenuwcellen en schakelcellen
2. alleen motorische zenuwcellen en sensorische zenuwcellen
3. alleen schakelcellen en sensorische zenuwcellen
4. motorische zenuwcellen, schakelcellen en sensorische zenuwcellen

Herhaling:
De myelineschede bij een neuron wordt gevormd door cellen van Schwann. Over de functie van deze cellen van Schwann worden twee beweringen gedaan.
1. Door de aanwezigheid van cellen van Schwann verplaatsen de impulsen zich sneller over de zenuwceluitloper dan zonder aanwezigheid van deze cellen.
2. Via cellen van Schwann kunnen impulsen worden overgedragen op andere zenuwcellen.

Welke van deze beweringen is of welke zijn juist?

1. bewering 1 is juist
2. bewering 2 is juist
3. bewering 1 & 2 zijn juist
4. bewering 1 & 2 zijn onjuist

Herhaling (T2-vraag)
Bij een mens wordt een actiepotentiaal langs een zenuwceluitloper P met een myelineschede voort geleid. Eenzelfde actiepotentiaal wordt bij een bepaald dier langs een even dikke zenuwceluitloper Q zonder myelineschede voort geleid.

Is de snelheid waarmee de actiepotentiaal langs zenuwceluitloper P wordt voort geleid lager dan, gelijk aan of hoger dan die langs zenuwceluitloper Q of is dit niet te bepalen?

1. Hoger
2. Lager
3. Gelijk
4. Niet te bepalen

Acetylcholine (een neurotransmitter) wordt in de synapsspleet afgebroken door het enzym choline-esterase.
De werking van acetylcholine kan o.a. op de volgende manieren beïnvloed worden.
1.Door een stof X die er voor zorgt dat choline-esterase niet meer werkt.
2.Door een stof Y die de plaats van acetylcholine op het membraan van zenuwcel inneemt. Stof Y is verder onwerkzaam.

Welke gevolgen heeft de stof X op de werking van skeletspieren? En stof Y? (T2-vraag)

1. Beide stoffen laten de spieren verslappen
2. Beide stoffen laten de spieren samentrekken
3. Stof X laat de spieren samentrekken. Stof Y laat de spieren verslappen
4. Stof X laat de spieren verslappen. Stof Y laat de spieren samentrekken

Welke van deze conclusies is/zijn juist? (I-vraag)
Geef antwoord op de volgende slide

Welk van deze conclusies is/zijn juist?

1. Conclusie 1
2. Conclusie 2
3. Conclusie 3
4. Conclusie 1 & 3

Waar of niet waar? (R, 3p)

1) Schakelcellen komen alleen voor in ruggenmerg en hersenen.
2) Een impuls is hetzelfde als een prikkel.
3) Binnen een zenuwcel worden neurotransmitters doorgegeven.

Welke functie heeft de myelineschede? (T1, 2p)

1. Verhogen impulssterkte
2. Verhogen van de prikkeldrempel
3. Versnellen impulsgeleiding
4. Versnellen impulsoverdracht

Krekels

Krekels maken geluid dat sjirpen heet. De veldkrekel die in Nederland voorkomt, sjirpt ook. Het werkt als volgt: de mannetjes van de veldkrekel ‘zingen’ door hun vleugels tegen elkaar te bewegen. Vier snelle vleugelbewegingen achter elkaar veroorzaken samen een geluid dat klinkt als ‘kri’. Zo’n kri-element wordt ook wel echeme genoemd. Onderdelen van de vleugels trillen mee en versterken het geluid. Het kenmerkende ‘kri-kri-kri’ ontstaat doordat de krekel een hele reeks echemes achter elkaar produceert. 

Onderzoek aan zenuwcellen van krekels laat zien dat het patroon dat wordt gezongen op een andere plaats in het zenuwstelsel wordt opgewekt (P) dan waar het soorteigen zangpatroon wordt herkend (Q) (zie de afbeelding). In het eerste geval gaat het om groepen zenuwcellen die spieren aansturen, en in het tweede geval om groepen zenuwcellen waar informatie van de zintuigcellen wordt verwerkt.

Zie vraag op volgende slide 

− Welk type zenuwcellen kun je, op basis van de gegeven informatie, bij P zeker verwachten? 

− Welk type zeker bij Q? 

(T2, 2p) 

P

Q

motorische neuronen

sensorische neuronen

Impulsoverdracht

In een experiment wordt de overdracht van impulsen tussen bepaalde neuronen in het ruggenmerg onderzocht. In bron 1 is de schakeling tussen een motorisch neuron en een aantal sensorische neuronen in een zenuw weergegeven. Met een elektrode kunnen axonen van de sensorische neuronen geprikkeld worden.

Bron 1. Schakeling in het zenuwstelsel

 Tijdens het experiment worden de axonen van de sensorische neuronen met een elektrode geprikkeld, waardoor de membraanpotentiaal van het motorische neuron verandert. Deze verandering van de membraanpotentiaal wordt geregistreerd met behulp van een potentiaalmeter. Vijf registraties (I, II, III, IV en V) tijdens het experiment zijn in bron 2 weergegeven. De pijlen onder het diagram geven het moment van prikkeling aan. De lengte van de pijlen is een maat voor de prikkelsterkte.

Bron 2. Metingen van het membraanpotentiaal

Op grond van de registraties bij meting I, II en III worden de volgende beweringen gedaan. Welke beweringen zijn juist/onjuist?

juist

onjuist

de drempelwaarde van het motorische neuron is hoger dan die van de sensorische neuronen

de afgegeven hoeveelheid neurotransmitter is bij meting I de beperkende factor voor het ontstaan van een actiepotentiaal;

3 de snelheid waarmee de impulsen bij meting I de synaps bereiken, is lager dan die bij meting III.'

Leg uit waardoor bij meting V vier prikkels géén actiepotentiaal veroorzaken in het motorische neuron (T1, 1p).