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180

18. Dez. 2025

20 Seiten

Biologie S2: Grundlagen der Neurobiologie

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sophie

@sophie_cdve

Das Nervensystem ist quasi das Internet deines Körpers - ein... Mehr anzeigen

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# Bioklausur 32 - Neurobiologie

Aufbau Nervenzelle:

Nervenzelle (Motoneuron).

Gliazelle
(Hüllzelle)

Zelikörper

Mito
chondrium

Zellkern

Aufbau der Nervenzelle

Nervenzellen sind wie hochspezialisierte Kabel mit verschiedenen Funktionsbereichen. Die Dendriten fungieren als Antennen und empfangen Signale von anderen Zellen. Im Zellkörper (Soma) werden alle eingehenden Informationen verrechnet - hier entscheidet sich, ob ein Signal weitergeleitet wird.

Der Axonhügel ist die Schaltzentrale, wo elektrische Reize gesammelt und summiert werden. Überschreitet die Erregung einen bestimmten Schwellenwert, entsteht ein Aktionspotential. Das Axon leitet dieses elektrische Signal weiter, oft umhüllt von einer Myelinscheide, die wie eine Isolierung wirkt und die Übertragung beschleunigt.

Synapsen sind die Verbindungsstellen zwischen Zellen. Hier wird das elektrische Signal in ein chemisches umgewandelt - Neurotransmitter überbrücken den synaptischen Spalt und aktivieren die nächste Zelle. Gliazellen unterstützen die Nervenzellen mit Nährstoffen und sorgen für elektrische Isolierung.

Merke: Form folgt Funktion - jeder Zelltyp hat eine an seine Aufgabe angepasste Struktur!

# Bioklausur 32 - Neurobiologie

Aufbau Nervenzelle:

Nervenzelle (Motoneuron).

Gliazelle
(Hüllzelle)

Zelikörper

Mito
chondrium

Zellkern

Das Ruhepotential

Deine Nervenzellen sind nie wirklich "aus" - sie haben immer eine Grundspannung von etwa -70mV. Das liegt an der ungleichen Verteilung von Ionen auf beiden Seiten der Zellmembran. Außerhalb der Zelle befinden sich hauptsächlich Natrium- und Chlorid-Ionen, während innen Kalium-Ionen und organische Anionen dominieren.

Die Membran ist besonders durchlässig für Kalium-Ionen, die nach außen diffundieren wollen. Dadurch wird das Zellinnere zunehmend negativer. Gleichzeitig entsteht eine elektrische Spannung, die weitere Kalium-Ionen im Inneren hält - es bildet sich ein Gleichgewicht zwischen chemischem und elektrischem Gradienten.

Ohne die Natrium-Kalium-Pumpe würde dieses System zusammenbrechen. Dieses Enzym pumpt aktiv drei Natrium-Ionen nach außen und zwei Kalium-Ionen nach innen - unter Verbrauch von ATP. So bleibt die Nervenzelle funktionsbereit.

Tipp: Denk an die Pumpe wie an eine Batterie, die ständig aufgeladen wird!

# Bioklausur 32 - Neurobiologie

Aufbau Nervenzelle:

Nervenzelle (Motoneuron).

Gliazelle
(Hüllzelle)

Zelikörper

Mito
chondrium

Zellkern

Das Aktionspotential

Das Aktionspotential ist der elektrische Impuls, der Information durch dein Nervensystem transportiert. Es folgt dem Alles-oder-Nichts-Prinzip: Entweder es entsteht vollständig oder gar nicht - wie ein Lichtschalter, der nur an oder aus kennt.

Bei der Depolarisation öffnen sich spannungsgesteuerte Natrium-Kanäle, sobald die Spannung über -50mV steigt. Natrium-Ionen strömen massiv ein und kehren die Ladung um - von -70mV auf etwa +30mV. Die Repolarisation beginnt, wenn sich die Natrium-Kanäle schließen und Kalium-Kanäle öffnen. Kalium-Ionen fließen nach außen und stellen die negative Ladung wieder her.

Die Hyperpolarisation tritt auf, weil Kalium-Kanäle etwas träge schließen - die Spannung sinkt kurzzeitig unter das Ruhepotential. Während der Refraktärzeit kann kein neues Aktionspotential entstehen, was die Richtung der Signalübertragung sicherstellt.

Prüfungstipp: Lerne die Phasen in der richtigen Reihenfolge - das kommt garantiert dran!

# Bioklausur 32 - Neurobiologie

Aufbau Nervenzelle:

Nervenzelle (Motoneuron).

Gliazelle
(Hüllzelle)

Zelikörper

Mito
chondrium

Zellkern

Codierung von Reizen

Dein Nervensystem muss unterschiedlich starke Reize in elektrische Signale umwandeln. Rezeptorpotentiale entstehen, wenn mechanische Reize mechanosensitive Natrium-Kanäle öffnen. Die Amplitude dieses Potentials ist proportional zur Reizstärke - stärkerer Druck erzeugt höhere Spannung.

Aktionspotentiale haben dagegen immer dieselbe Amplitude, folgen aber dem Alles-oder-Nichts-Prinzip. Die Reizstärke wird über die Frequenz codiert: Starke Reize lösen mehr Aktionspotentiale pro Zeiteinheit aus als schwache.

Primäre Sinneszellen besitzen ein eigenes Axon und können selbst Aktionspotentiale generieren. Sekundäre Sinneszellen haben kein Axon - sie setzen Neurotransmitter frei, die nachgeschaltete Nervenzellen aktivieren. So wird aus physikalischen Reizen ein digitales Signal, das dein Gehirn versteht.

Merke: Rezeptorpotentiale sind analog (verschiedene Höhen), Aktionspotentiale digital (gleiche Höhe, verschiedene Frequenz)!

# Bioklausur 32 - Neurobiologie

Aufbau Nervenzelle:

Nervenzelle (Motoneuron).

Gliazelle
(Hüllzelle)

Zelikörper

Mito
chondrium

Zellkern

Erregungsweiterleitung

Die kontinuierliche Erregungsleitung funktioniert wie eine Kettenreaktion entlang des Axons. Jeder Membranbereich muss nacheinander depolarisiert werden - das ist langsam, aber funktioniert auch ohne Isolierung. Wirbellose Tiere nutzen daher oft Riesenaxone mit großem Durchmesser.

Die saltatorische Erregungsleitung ist viel cleverer: Das Signal "springt" von einem Ranvier'schen Schnürring zum nächsten. Nur an diesen Stellen befinden sich spannungsgesteuerte Natrium-Kanäle. Die dazwischenliegende Myelinscheide isoliert das Axon elektrisch.

Diese Sprung-Übertragung ist nicht nur deutlich schneller, sondern auch energiesparender. Das Aktionspotential muss nur an den Schnürringen "aufgefrischt" werden, nicht entlang des gesamten Axons. Ein perfektes Beispiel für evolutionäre Optimierung!

Praxistipp: Verstehe den Unterschied - das hilft dir bei vielen neurologischen Krankheiten!

# Bioklausur 32 - Neurobiologie

Aufbau Nervenzelle:

Nervenzelle (Motoneuron).

Gliazelle
(Hüllzelle)

Zelikörper

Mito
chondrium

Zellkern

Synapsen - Die Schaltstellen

Synapsen sind die Verbindungsstellen zwischen Nervenzellen - hier wird das elektrische Signal in ein chemisches umgewandelt. Die präsynaptische Membran enthält Vesikel mit Neurotransmittern, getrennt durch den synaptischen Spalt von der postsynaptischen Membran mit ihren Rezeptoren.

Erreicht ein Aktionspotential das Endknöpfchen, öffnen sich Calcium-Kanäle. Der Calcium-Einstrom lässt Vesikel mit der Membran verschmelzen und Neurotransmitter in den Spalt freisetzen. Diese binden an spezifische Rezeptoren und öffnen Ionen-Kanäle in der Empfängerzelle.

Chemische Synapsen übertragen Signale nur in eine Richtung und mit Verzögerung, ermöglichen aber komplexe Verrechnung. Elektrische Synapsen sind direkt gekoppelt, übertragen bidirektional und ohne Verzögerung. Je nach Neurotransmitter entstehen erregende (EPSP) oder hemmende (IPSP) Signale.

Wichtig: Synapsen können sowohl Gas- als auch Bremspedal sein!

# Bioklausur 32 - Neurobiologie

Aufbau Nervenzelle:

Nervenzelle (Motoneuron).

Gliazelle
(Hüllzelle)

Zelikörper

Mito
chondrium

Zellkern

Synapsengifte

Synapsengifte stören die normale Signalübertragung an verschiedenen Stellen. Botulinumtoxin verhindert die Vesikelfusion und führt zu Muskellähmung - daher wird es in der Medizin zur Faltenbehandlung genutzt. Latrotoxin der Schwarzen Witwe verstärkt den Calcium-Einstrom und verursacht unkontrollierte Erregung.

Im synaptischen Spalt greifen Gifte wie Alkylphosphate (E 605) die Acetylcholinesterase an. Dieses Enzym baut normalerweise Neurotransmitter ab - wird es gehemmt, bleiben die Kanäle dauerhaft geöffnet und es kommt zu Muskelkrämpfen.

An der Postsynapse blockieren Curare und Atropin verschiedene Acetylcholin-Rezeptoren, während Nikotin sie dauerhaft aktiviert. Tetrodotoxin aus Kugelfischen blockiert sogar die Natrium-Kanäle komplett. Jedes Gift hat seine spezifische Wirkung - das macht sie für die Forschung interessant, aber extrem gefährlich.

Krass: Viele Medikamente nutzen dieselben Mechanismen wie Gifte - nur in kontrollierten Dosen!

# Bioklausur 32 - Neurobiologie

Aufbau Nervenzelle:

Nervenzelle (Motoneuron).

Gliazelle
(Hüllzelle)

Zelikörper

Mito
chondrium

Zellkern

EPSP und IPSP

EPSP (erregende postsynaptische Potentiale) und IPSP (hemmende postsynaptische Potentiale) sind die beiden Grundtypen synaptischer Signale. Bei EPSP öffnen Neurotransmitter Natrium-Kanäle - positive Ionen strömen ein und depolarisieren die Zelle. Je mehr Transmitter, desto stärker die Erregung.

IPSP wirken gegenteilig: Kalium-Kanäle lassen positive Ionen ausströmen, während Chlorid-Kanäle negative Ionen einlassen. Die Zelle wird hyperpolarisiert und schwerer erregbar - sie wird gehemmt. Diese Hemmung ist genauso wichtig wie Erregung für die Informationsverarbeitung.

Am Axonhügel findet die entscheidende Verrechnung statt. Alle EPSPs und IPSPs werden summiert - nur wenn der Schwellenwert überschritten wird, entsteht ein Aktionspotential. Dieses System ermöglicht komplexe Entscheidungsprozesse auf zellulärer Ebene.

Denk daran: Dein Gehirn ist ein riesiges Netzwerk aus Millionen solcher "Entscheidungen"!

# Bioklausur 32 - Neurobiologie

Aufbau Nervenzelle:

Nervenzelle (Motoneuron).

Gliazelle
(Hüllzelle)

Zelikörper

Mito
chondrium

Zellkern

Verrechnung an der Synapse

Nervenzellen sind wie kleine Computer, die ständig Signale verrechnen. Räumliche Summation addiert gleichzeitige EPSPs und IPSPs von verschiedenen Dendriten. Kommen genug erregende Signale zusammen und werden nicht durch hemmende überwogen, entsteht ein Aktionspotential.

Zeitliche Summation funktioniert anders: Hier werden aufeinanderfolgende Signale an demselben Dendriten addiert. Einzelne EPSPs können zu schwach sein, aber mehrere schnell aufeinanderfolgende summieren sich zu einem überschwelligen Signal.

Diese Verrechnung macht jede Nervenzelle zu einem Integrator, der Hunderte von Eingangssignalen zu einer einfachen Ja/Nein-Entscheidung verarbeitet. Das ermöglicht komplexe Informationsverarbeitung und ist die Grundlage für Lernen, Gedächtnis und Bewusstsein.

Faszinierend: Dein Gehirn führt Billionen solcher Berechnungen pro Sekunde durch!

# Bioklausur 32 - Neurobiologie

Aufbau Nervenzelle:

Nervenzelle (Motoneuron).

Gliazelle
(Hüllzelle)

Zelikörper

Mito
chondrium

Zellkern

Das Motoneuron als Modell

Das Motoneuron ist der Klassiker der Neurobiologie - eine Nervenzelle, die Muskeln steuert. Mit seinen verzweigten Dendriten, dem langen myelinisierten Axon und den vielen synaptischen Verbindungen zeigt es alle wichtigen Eigenschaften von Nervenzellen.

Die große Dendritenoberfläche ermöglicht viele synaptische Kontakte für räumliche und zeitliche Summation. Rezeptorpotentiale sind analog codiert - ihre Höhe entspricht der Signalstärke. Aktionspotentiale folgen dem Alles-oder-Nichts-Prinzip und werden saltatorisch weitergeleitet.

An der neuromuskulären Synapse wird Acetylcholin freigesetzt und durch Acetylcholinesterase schnell abgebaut. Die Erregungsgeschwindigkeit hängt vom Axontyp ab: Myelinisierte Axone sind schnell und energiesparend, marklose langsam aber funktional.

Perfekt für die Klausur: Das Motoneuron kombiniert alle wichtigen neurobiologischen Konzepte!



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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

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Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Lena M

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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Biologie

180

18. Dez. 2025

20 Seiten

Biologie S2: Grundlagen der Neurobiologie

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Das Nervensystem ist quasi das Internet deines Körpers - ein komplexes Netzwerk, das Informationen blitzschnell verarbeitet und weiterleitet. Von der ersten Berührung bis zur Muskelreaktion passiert alles in Millisekunden dank spezieller Zellen und raffinierter elektrochemischer Prozesse.

# Bioklausur 32 - Neurobiologie

Aufbau Nervenzelle:

Nervenzelle (Motoneuron).

Gliazelle
(Hüllzelle)

Zelikörper

Mito
chondrium

Zellkern

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Aufbau der Nervenzelle

Nervenzellen sind wie hochspezialisierte Kabel mit verschiedenen Funktionsbereichen. Die Dendriten fungieren als Antennen und empfangen Signale von anderen Zellen. Im Zellkörper (Soma) werden alle eingehenden Informationen verrechnet - hier entscheidet sich, ob ein Signal weitergeleitet wird.

Der Axonhügel ist die Schaltzentrale, wo elektrische Reize gesammelt und summiert werden. Überschreitet die Erregung einen bestimmten Schwellenwert, entsteht ein Aktionspotential. Das Axon leitet dieses elektrische Signal weiter, oft umhüllt von einer Myelinscheide, die wie eine Isolierung wirkt und die Übertragung beschleunigt.

Synapsen sind die Verbindungsstellen zwischen Zellen. Hier wird das elektrische Signal in ein chemisches umgewandelt - Neurotransmitter überbrücken den synaptischen Spalt und aktivieren die nächste Zelle. Gliazellen unterstützen die Nervenzellen mit Nährstoffen und sorgen für elektrische Isolierung.

Merke: Form folgt Funktion - jeder Zelltyp hat eine an seine Aufgabe angepasste Struktur!

# Bioklausur 32 - Neurobiologie

Aufbau Nervenzelle:

Nervenzelle (Motoneuron).

Gliazelle
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Zelikörper

Mito
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Das Ruhepotential

Deine Nervenzellen sind nie wirklich "aus" - sie haben immer eine Grundspannung von etwa -70mV. Das liegt an der ungleichen Verteilung von Ionen auf beiden Seiten der Zellmembran. Außerhalb der Zelle befinden sich hauptsächlich Natrium- und Chlorid-Ionen, während innen Kalium-Ionen und organische Anionen dominieren.

Die Membran ist besonders durchlässig für Kalium-Ionen, die nach außen diffundieren wollen. Dadurch wird das Zellinnere zunehmend negativer. Gleichzeitig entsteht eine elektrische Spannung, die weitere Kalium-Ionen im Inneren hält - es bildet sich ein Gleichgewicht zwischen chemischem und elektrischem Gradienten.

Ohne die Natrium-Kalium-Pumpe würde dieses System zusammenbrechen. Dieses Enzym pumpt aktiv drei Natrium-Ionen nach außen und zwei Kalium-Ionen nach innen - unter Verbrauch von ATP. So bleibt die Nervenzelle funktionsbereit.

Tipp: Denk an die Pumpe wie an eine Batterie, die ständig aufgeladen wird!

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Das Aktionspotential

Das Aktionspotential ist der elektrische Impuls, der Information durch dein Nervensystem transportiert. Es folgt dem Alles-oder-Nichts-Prinzip: Entweder es entsteht vollständig oder gar nicht - wie ein Lichtschalter, der nur an oder aus kennt.

Bei der Depolarisation öffnen sich spannungsgesteuerte Natrium-Kanäle, sobald die Spannung über -50mV steigt. Natrium-Ionen strömen massiv ein und kehren die Ladung um - von -70mV auf etwa +30mV. Die Repolarisation beginnt, wenn sich die Natrium-Kanäle schließen und Kalium-Kanäle öffnen. Kalium-Ionen fließen nach außen und stellen die negative Ladung wieder her.

Die Hyperpolarisation tritt auf, weil Kalium-Kanäle etwas träge schließen - die Spannung sinkt kurzzeitig unter das Ruhepotential. Während der Refraktärzeit kann kein neues Aktionspotential entstehen, was die Richtung der Signalübertragung sicherstellt.

Prüfungstipp: Lerne die Phasen in der richtigen Reihenfolge - das kommt garantiert dran!

# Bioklausur 32 - Neurobiologie

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Codierung von Reizen

Dein Nervensystem muss unterschiedlich starke Reize in elektrische Signale umwandeln. Rezeptorpotentiale entstehen, wenn mechanische Reize mechanosensitive Natrium-Kanäle öffnen. Die Amplitude dieses Potentials ist proportional zur Reizstärke - stärkerer Druck erzeugt höhere Spannung.

Aktionspotentiale haben dagegen immer dieselbe Amplitude, folgen aber dem Alles-oder-Nichts-Prinzip. Die Reizstärke wird über die Frequenz codiert: Starke Reize lösen mehr Aktionspotentiale pro Zeiteinheit aus als schwache.

Primäre Sinneszellen besitzen ein eigenes Axon und können selbst Aktionspotentiale generieren. Sekundäre Sinneszellen haben kein Axon - sie setzen Neurotransmitter frei, die nachgeschaltete Nervenzellen aktivieren. So wird aus physikalischen Reizen ein digitales Signal, das dein Gehirn versteht.

Merke: Rezeptorpotentiale sind analog (verschiedene Höhen), Aktionspotentiale digital (gleiche Höhe, verschiedene Frequenz)!

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Erregungsweiterleitung

Die kontinuierliche Erregungsleitung funktioniert wie eine Kettenreaktion entlang des Axons. Jeder Membranbereich muss nacheinander depolarisiert werden - das ist langsam, aber funktioniert auch ohne Isolierung. Wirbellose Tiere nutzen daher oft Riesenaxone mit großem Durchmesser.

Die saltatorische Erregungsleitung ist viel cleverer: Das Signal "springt" von einem Ranvier'schen Schnürring zum nächsten. Nur an diesen Stellen befinden sich spannungsgesteuerte Natrium-Kanäle. Die dazwischenliegende Myelinscheide isoliert das Axon elektrisch.

Diese Sprung-Übertragung ist nicht nur deutlich schneller, sondern auch energiesparender. Das Aktionspotential muss nur an den Schnürringen "aufgefrischt" werden, nicht entlang des gesamten Axons. Ein perfektes Beispiel für evolutionäre Optimierung!

Praxistipp: Verstehe den Unterschied - das hilft dir bei vielen neurologischen Krankheiten!

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Synapsen - Die Schaltstellen

Synapsen sind die Verbindungsstellen zwischen Nervenzellen - hier wird das elektrische Signal in ein chemisches umgewandelt. Die präsynaptische Membran enthält Vesikel mit Neurotransmittern, getrennt durch den synaptischen Spalt von der postsynaptischen Membran mit ihren Rezeptoren.

Erreicht ein Aktionspotential das Endknöpfchen, öffnen sich Calcium-Kanäle. Der Calcium-Einstrom lässt Vesikel mit der Membran verschmelzen und Neurotransmitter in den Spalt freisetzen. Diese binden an spezifische Rezeptoren und öffnen Ionen-Kanäle in der Empfängerzelle.

Chemische Synapsen übertragen Signale nur in eine Richtung und mit Verzögerung, ermöglichen aber komplexe Verrechnung. Elektrische Synapsen sind direkt gekoppelt, übertragen bidirektional und ohne Verzögerung. Je nach Neurotransmitter entstehen erregende (EPSP) oder hemmende (IPSP) Signale.

Wichtig: Synapsen können sowohl Gas- als auch Bremspedal sein!

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Synapsengifte

Synapsengifte stören die normale Signalübertragung an verschiedenen Stellen. Botulinumtoxin verhindert die Vesikelfusion und führt zu Muskellähmung - daher wird es in der Medizin zur Faltenbehandlung genutzt. Latrotoxin der Schwarzen Witwe verstärkt den Calcium-Einstrom und verursacht unkontrollierte Erregung.

Im synaptischen Spalt greifen Gifte wie Alkylphosphate (E 605) die Acetylcholinesterase an. Dieses Enzym baut normalerweise Neurotransmitter ab - wird es gehemmt, bleiben die Kanäle dauerhaft geöffnet und es kommt zu Muskelkrämpfen.

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EPSP und IPSP

EPSP (erregende postsynaptische Potentiale) und IPSP (hemmende postsynaptische Potentiale) sind die beiden Grundtypen synaptischer Signale. Bei EPSP öffnen Neurotransmitter Natrium-Kanäle - positive Ionen strömen ein und depolarisieren die Zelle. Je mehr Transmitter, desto stärker die Erregung.

IPSP wirken gegenteilig: Kalium-Kanäle lassen positive Ionen ausströmen, während Chlorid-Kanäle negative Ionen einlassen. Die Zelle wird hyperpolarisiert und schwerer erregbar - sie wird gehemmt. Diese Hemmung ist genauso wichtig wie Erregung für die Informationsverarbeitung.

Am Axonhügel findet die entscheidende Verrechnung statt. Alle EPSPs und IPSPs werden summiert - nur wenn der Schwellenwert überschritten wird, entsteht ein Aktionspotential. Dieses System ermöglicht komplexe Entscheidungsprozesse auf zellulärer Ebene.

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Verrechnung an der Synapse

Nervenzellen sind wie kleine Computer, die ständig Signale verrechnen. Räumliche Summation addiert gleichzeitige EPSPs und IPSPs von verschiedenen Dendriten. Kommen genug erregende Signale zusammen und werden nicht durch hemmende überwogen, entsteht ein Aktionspotential.

Zeitliche Summation funktioniert anders: Hier werden aufeinanderfolgende Signale an demselben Dendriten addiert. Einzelne EPSPs können zu schwach sein, aber mehrere schnell aufeinanderfolgende summieren sich zu einem überschwelligen Signal.

Diese Verrechnung macht jede Nervenzelle zu einem Integrator, der Hunderte von Eingangssignalen zu einer einfachen Ja/Nein-Entscheidung verarbeitet. Das ermöglicht komplexe Informationsverarbeitung und ist die Grundlage für Lernen, Gedächtnis und Bewusstsein.

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Das Motoneuron als Modell

Das Motoneuron ist der Klassiker der Neurobiologie - eine Nervenzelle, die Muskeln steuert. Mit seinen verzweigten Dendriten, dem langen myelinisierten Axon und den vielen synaptischen Verbindungen zeigt es alle wichtigen Eigenschaften von Nervenzellen.

Die große Dendritenoberfläche ermöglicht viele synaptische Kontakte für räumliche und zeitliche Summation. Rezeptorpotentiale sind analog codiert - ihre Höhe entspricht der Signalstärke. Aktionspotentiale folgen dem Alles-oder-Nichts-Prinzip und werden saltatorisch weitergeleitet.

An der neuromuskulären Synapse wird Acetylcholin freigesetzt und durch Acetylcholinesterase schnell abgebaut. Die Erregungsgeschwindigkeit hängt vom Axontyp ab: Myelinisierte Axone sind schnell und energiesparend, marklose langsam aber funktional.

Perfekt für die Klausur: Das Motoneuron kombiniert alle wichtigen neurobiologischen Konzepte!

Wir dachten, du würdest nie fragen...

Was ist der Knowunity KI-Begleiter?

Unser KI-Begleiter ist speziell auf die Bedürfnisse von Schülern zugeschnitten. Basierend auf den Millionen von Inhalten, die wir auf der Plattform haben, können wir den Schülern wirklich sinnvolle und relevante Antworten geben. Aber es geht nicht nur um Antworten, sondern der Begleiter führt die Schüler auch durch ihre täglichen Lernherausforderungen, mit personalisierten Lernplänen, Quizfragen oder Inhalten im Chat und einer 100% Personalisierung basierend auf den Fähigkeiten und Entwicklungen der Schüler.

Wo kann ich mir die Knowunity-App herunterladen?

Du kannst dir die App im Google Play Store und im Apple App Store herunterladen.

Ist Knowunity wirklich kostenlos?

Ja, du hast kostenlosen Zugriff auf Inhalte in der App und auf unseren KI-Begleiter. Zum Freischalten bestimmter Features in der App kannst du Knowunity Pro erwerben.

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Smarte Tools NEU

Verwandle diese Notizen in: ✓ 50+ Übungsaufgaben ✓ Interaktive Karteikarten ✓ Vollständige Probeklausur ✓ Aufsatz-Gliederungen

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Schüler:innen lieben uns — und du wirst es auch.

4.9/5

App Store

4.8/5

Google Play

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user

Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

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Samantha Klich

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Anna

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Jana V

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Lena M

Android user

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Timo S

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Sudenaz Ocak

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Greenlight Bonnie

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Julia S

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Marcus B

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Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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