Biologie Klausur Neurobiologie LK Klasse 11 Thüringen

Aufbau und Funktion von Nervenzellen

Der Aufbau eines Neurons ist wie ein perfekt organisiertes Kommunikationssystem in deinem Körper. Jede Nervenzelle hat spezialisierte Bereiche: Die Dendriten empfangen Signale, der Zellkörper (Soma) verarbeitet sie, und das Axon leitet sie weiter.

Besonders wichtig sind der Axonhügel, wo Aktionspotentiale entstehen, und die Endknöpfchen, die Signale an andere Zellen weitergeben. Die Myelinscheide und Ranvierschen Schnürringe sorgen für eine schnelle Signalübertragung.

Merktipp: Denk an eine Nervenzelle wie an ein Kabel - die Isolierung (Myelinscheide) macht die Übertragung schneller und effizienter!

Die Erregungsleitung funktioniert unterschiedlich schnell: Katzen haben durch ihre myelinisierten Axone eine saltatorische Erregungsleitung - das Signal "springt" von Schnürring zu Schnürring. Tintenfische und Quallen nutzen die langsamere kontinuierliche Erregungsleitung.

Aktionspotential und Synapsenfunktion

Das Aktionspotential läuft immer nach dem gleichen Schema ab: Erst öffnen sich spannungsabhängige Natriumkanäle und depolarisieren die Membran. Dann schließen sie sich wieder, während Kaliumkanäle öffnen und für Repolarisation sorgen.

Eine Kohlenmonoxidvergiftung ist besonders gefährlich, weil CO den Sauerstoff vom Hämoglobin verdrängt. Ohne ausreichend Sauerstoff können die Natrium-Kalium-Pumpen nicht genug ATP produzieren, um das Ruhepotential aufrechtzuerhalten.

Synapsen sind die Verbindungsstellen zwischen Nervenzellen. Sie bestehen aus der präsynaptischen Membran mit Vesikeln voller Neurotransmitter, dem synaptischen Spalt und der postsynaptischen Membran mit Rezeptoren.

Wichtig für die Klausur: Verstehe den Unterschied zwischen Depolarisation (Natrium strömt ein) und Repolarisation (Kalium strömt aus)!

Giftwirkungen an Synapsen

Verschiedene Nervengifte greifen an unterschiedlichen Stellen der Synapse an - das macht sie so gefährlich. E605 wirkt wie Acetylcholin, wird aber nicht abgebaut, was zu einer Dauererregung führt.

Botulin blockiert dagegen die Calciumkanäle in der präsynaptischen Membran. Dadurch können die Vesikel kein Acetylcholin freisetzen - es kommt zur kompletten Lähmung der Muskulatur.

Atropin blockiert die Natriumkanäle der postsynaptischen Membran. Das führt dazu, dass sich deine Pupillen nicht mehr zusammenziehen können und du nicht mehr scharf sehen kannst.

Praxisbezug: Deshalb bekommst du beim Augenarzt nach Atropin-Tropfen eine Sonnenbrille - deine Pupillen können sich nicht mehr an helles Licht anpassen!

Die Wirkung auf Ciliar- und Irismuskel zeigt, wie wichtig Acetylcholin für die Akkommodation (Scharfstellen) und Adaptation (Anpassung an Licht) ist.

Reflexe und Stressreaktionen

Der Kniesehnenreflex ist ein perfektes Beispiel für einen einfachen Reflexbogen: Sensorische Nervenzelle → Rückenmark → motorische Nervenzelle → Muskelkontraktion. Alles ohne Beteiligung des Gehirns!

Bei Stress (wie einer unangekündigten mündlichen Prüfung!) aktiviert sich dein Sympathikus. Drei wichtige Veränderungen passieren dabei: Dein Puls steigt, um mehr Sauerstoff zu transportieren, dein Blutzuckerspiegel erhöht sich für extra Energie, und deine Atmung wird schneller.

Diese Reaktionen sind evolutionär sinnvoll - sie bereiten deinen Körper auf "Kampf oder Flucht" vor. Adrenalin und Noradrenalin sorgen dafür, dass du in kritischen Situationen Höchstleistungen erbringen kannst.

Beruhigend zu wissen: Deine Nervosität vor Prüfungen ist völlig normal - dein Körper macht genau das, wofür er programmiert wurde!