Die Nervenzelle (Neuron) ist die grundlegende Funktionseinheit des Nervensystems und weist einen charakteristischen Aufbau auf, der ihre spezialisierte Funktion ermöglicht.
Der Zellkörper (Soma) enthält den Zellkern, der die genetische Information trägt und die Proteinsynthese steuert. Vom Soma gehen baumartig verzweigte Dendriten aus, die als Empfangsantennen für Signale von anderen Nervenzellen dienen. Das Axon ist ein langer Fortsatz, der am Axonhügel entspringt und Signale weiterleitet. Am Ende des Axons befinden sich die Endknöpfchen, die durch Ausschüttung von Neurotransmittern die Signalübertragung zu anderen Nervenzellen ermöglichen.
Die Biomembran spielt eine zentrale Rolle für die Funktionsfähigkeit der Nervenzelle. Nach dem Flüssig-Mosaik-Modell besteht sie aus einer Phospholipid-Doppelschicht, in die verschiedene Bestandteile wie Proteine und Cholesterin eingelagert sind. Die wichtigsten Eigenschaften der Biomembran sind ihre selektive Permeabilität und Fluidität. Die Phospholipide ordnen sich aufgrund ihrer amphiphilen Eigenschaften spontan zu einer Doppelschicht an, wobei die hydrophilen Kopfgruppen nach außen und die hydrophoben Fettsäureketten nach innen zeigen. Integrale und periphere Membranproteine übernehmen wichtige Funktionen wie den Stofftransport, die Signalweiterleitung und die Zell-Zell-Erkennung. Diese komplexe Organisation der Biomembran ermöglicht der Nervenzelle ihre spezifischen Aufgaben in der Signalverarbeitung und -weiterleitung im Nervensystem zu erfüllen.