Frage:
Was begrenzt den maximalen Abstand der Knoten von Ranvier und welche Organismen weisen tendenziell die größten Lücken auf?
Rory M
2011-12-15 05:34:02 UTC
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Angenommen, ein größerer Abstand zwischen Lücken in der Myelinscheide ist für einen Organismus aufgrund der erhöhten Ausbreitungsgeschwindigkeit vorteilhaft. Was ist der begrenzende Faktor bei der Bestimmung des maximalen Abstands zwischen Knoten? Ich bin zuvor auf die Analogie der Knoten von Ranvier gestoßen, die einen Stromkreis zwischen sich und dem vorherigen Knoten bildet, um das Aktionspotential weiterzugeben, was mich zu der Annahme führt, dass es einfach der elektrische Widerstand ist, der die Ursache ist, aber ich nehme die Analogie an ist eine übermäßige Vereinfachung und wäre sehr an Alternativen interessiert.

Gibt es auch signifikante Unterschiede in der Knotentrennung zwischen Organismen? Welche Organismen haben die größten Lücken?

Einer antworten:
#1
+13
jonsca
2011-12-15 10:40:30 UTC
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Dies wird am besten über die sogenannte Kabeltheorie beantwortet. Während sich das Aktionspotential (AP) entlang der Membran des Axons ausbreitet, lösen im Grunde genommen spannungsgesteuerte Kanäle den Ionenfluss in den Strom an den Knoten aus. Unter der Ummantelung befinden sich keine Ionenkanäle (oder sie sind anatomisch und inaktiv, aber ich erinnere mich nicht), sodass der Strom durch diesen Bereich fließen kann. Es gibt keine Erneuerung von AP, aber es gibt auch keinen Verlust durch Ionenleck. Da bis zum nächsten Knoten keine Ionen von außerhalb der Membran einströmen, nimmt die Kapazität und der Widerstand der Membran exponentiell ab. Wenn also der Abstand zwischen den Knoten zu groß wäre, würde die Spannung einfach abklingen und der AP würde sich nicht ausbreiten.

Ich habe keine anatomischen Daten über einzelne Arten, weiß aber, dass nur die Axone mit kleinerem Durchmesser erfordern eine Ummantelung, um den langsameren Ionenfluss aufgrund eines höheren Widerstands zu kompensieren (z. B. hat das Tintenfisch-Riesenaxon (nicht zu verwechseln mit dem "Riesenkalmar" -Axon) aufgrund seiner Größe keine Myelinisierung Durchmesser).

Direkt am. Das einzige, was ich hinzufügen möchte, ist, die Unterscheidung zwischen * axialem Widerstand * und * Membranwiderstand * in der Kabeltheorie explizit zu erwähnen. Der * axiale * oder longitudinale Widerstand ist hier relevant, da er bestimmt, wie viel Strom in der Mitte des Axons fließt. Wie Sie sagen, wird dieser Parameter hauptsächlich vom Axondurchmesser beeinflusst (größere Axone haben einen geringeren axialen Widerstand). Somit ist der Spannungsabfall entlang eines Axons mit großem Durchmesser weniger stark als entlang eines Axons mit kleinem Durchmesser.


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