Aufgaben zur Elektrochemie des Neurons

Der Riesenkalamar (Architeuthis dux) verfügt zusätzlich zu seinem normalen Nervensystem noch einen einzigen, besonders schnellen und dicken Nervenstrang. Die "Riesenaxone", aus denen dieser Nervenstrang besteht, eignen sich aufgrund ihrer Größe besonders gut für Experimente.

Bei einem solchen Versuch wird eine Reizelektrode an das Axons angelegt. Nach einer künstlichen Reizung des Axons werden die auftretenden Potentiale gemessen.

Welche der dargestellten Potentialkurven würdest du bei der angegebenen Reizung erwarten? Begründe deine Eintscheidung!

Das Ruhepotential des Axons wird um 40 mV erhöht.
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Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Ruhepotenzial
Die mittlere Abbildung ist richtig. Der Reiz führt zum Aufbau eines normalen Aktionspotentiales.
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Das Ruhepotential des Axons wird um 15 mV erhöht.
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Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Ruhepotenzial
Die rechte Abbildung ist richtig. Der Schwellenwert wird nicht erreicht, es kommt nicht zur Ausbildung eines Aktionspotentials.
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Das Ruhepotential des Axons wird um 40 mV erhöht. Drei Millisekunden später wird das Ruhepotential erneut um 40 mV erhöht.
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Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Ruhepotenzial
Die mittlere Abbildung ist richtig
Der erste Reiz führt zum Aufbau eines normalen Aktionspotentiales.
Nach drei Millisekunden befindet sich das Axon gerade in der relativen Refraktärphase. Der zweite Reiz führt daher zwar auch zur Ausbildung eines Aktionspotentials, allerdings nur in abgeschwächter Form.
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Das Ruhepotential des Axons wird um 15 mV gesenkt.
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Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Ruhepotenzial
Die linke Abbildung ist richtig. Der Reiz führt zu einer Hyperpolarisation.
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Das Ruhepotential des Axons wird um 40 mV erhöht. Eine Millisekunde später wird das Ruhepotential erneut um 40 mV erhöht.
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Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Ruhepotenzial
Die linke Abbildung ist richtig.
Der erste Reiz führt zum Aufbau eines normalen Aktionspotentials.
Nach einer Millisekunde befindet sich das Axon gerade in der absoluten Refraktärphase. Der zweite Reiz führt daher nicht zur Ausbildung eines Aktionspotentials.
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Das Ruhepotential des Axons wird um 90 mV erhöht.
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Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Ruhepotenzial
Die rechte Abbildung ist richtig. Das Aktionspotential ist ein "Alles-oder-Nichts"-Signal, daher führt auch ein starker Reiz 'nur' zum Aufbau eines normalen Aktionspotentials.
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Das Ruhepotential des Axons wird um 15 mV erhöht. Direkt danach wird das Ruhepotential erneut um 15 mV erhöht.
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Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Ruhepotenzial
Die linke Abbildung ist richtig.
Der erste Reiz erreicht nicht nicht den Schwellenwert, es wird kein Aktionspotential ausgebildet.
Da der zweite Reiz schnell genug erfolgt, erreicht der zweite Reiz zusammen mit dem ersten Reiz den Schwellenwert. Es kommt zur Ausbildung eines Aktionspotentials. Dieser Vorgang wird als "zeitliche Summation" bezeichnet.
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