Die Funktionsweise der chemischen Synapse

Die chemische Synapse spielt eine zentrale Rolle bei der Erregungsübertragung im Nervensystem. Der Prozess beginnt mit dem Eintreffen eines Aktionspotentials am Endknöpfchen der präsynaptischen Zelle. Dies führt zur Öffnung spannungsabhängiger Calciumkanäle, wodurch Calciumionen in die Zelle einströmen.

Vocabulary: Aktionspotential - Eine kurzzeitige, charakteristische Änderung des Membranpotentials einer Zelle.

Die einströmenden Calciumionen lösen eine Kaskade von Ereignissen aus. Sie binden an Proteinfäden des Cytoskeletts im Endknöpfchen, was zu deren Kontraktion führt. Diese Kontraktion zieht die synaptischen Bläschen zur präsynaptischen Membran.

Highlight: Die Kontraktion der Mikrofilamente ist ein entscheidender Schritt für die Freisetzung der Neurotransmitter.

An der präsynaptischen Membran verschmelzen die Bläschen und setzen Neurotransmitter in den synaptischen Spalt frei. Diese Botenstoffe diffundieren zur postsynaptischen Membran, wo sie an spezifische Rezeptoren binden.

Example: Ein häufiger Neurotransmitter ist Acetylcholin, der an cholinerge Rezeptoren bindet.

Die Bindung der Neurotransmitter führt zur Öffnung von Natriumkanälen in der postsynaptischen Membran, was einen Einstrom von Natriumionen zur Folge hat. Dieser Ioneneinstrom bewirkt eine Depolarisierung der postsynaptischen Membran und kann ein neues Aktionspotential auslösen.

Definition: Depolarisierung - Eine Verringerung der negativen Ladung innerhalb der Zelle im Vergleich zur Außenseite.

Nach der Signalübertragung werden die Neurotransmitter durch spezielle Enzyme, wie die Cholinesterase, gespalten. Die Spaltprodukte lösen sich von den Rezeptoren und werden über Tunnelproteine wieder in die präsynaptische Zelle aufgenommen.

Quote: "Cholinesterase (ein Enzym) spaltet den Neurotransmitter in 2 Bestandteile, diese lösen sich von Natrium Kanal und geht wieder in den synaptischen Spalt"

In der präsynaptischen Zelle werden die gespaltenen Neurotransmitter recycelt, zu neuen Molekülen zusammengebaut und in synaptische Bläschen verpackt. Gleichzeitig werden die Calciumionen aktiv aus der Zelle gepumpt, um die Ausgangssituation wiederherzustellen.