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Nervenzelle: Aufbau, Funktion und Synapsen erklärt

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L

Laetitia

11.12.2020

Biologie

Lernzettel Nervenzelle

Nervenzelle: Aufbau, Funktion und Synapsen erklärt

Die Nervenzelle Aufbau und Funktion ist ein fundamentales Element des Nervensystems, das für die Informationsübertragung im Körper verantwortlich ist. Die Neuronen, Synapsen und deren elektrochemische Prozesse bilden die Grundlage für die Nervenreizleitung.

  • Die Neuron Funktion basiert auf spezialisierten Zellstrukturen wie Dendriten, Axone und Synapsen
  • Das Ruhepotential Nervenzelle und Aktionspotential sind essenzielle elektrochemische Prozesse
  • Die Synapse Funktion ermöglicht die Übertragung von Nervenimpulsen zwischen Zellen
  • Der Prozess der Erregungsübertragung an der Synapse erfolgt durch chemische Botenstoffe
...

11.12.2020

1930

Biologie-Lernzettel Nr. 1 13.1
Aufbau und Funktion von Neuronen
Dendrit
Seg
Zellkörper
Zellkern
Axonhügel Müelinscheide
Neurit/Axon
Funktion

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Aufbau und Funktion von Synapsen

Synapsen spielen eine zentrale Rolle in der Kommunikation zwischen Nervenzellen. Sie sind spezialisierte Verbindungsstellen, die den Informationsfluss im Nervensystem ermöglichen. Es gibt verschiedene Arten von Synapsen, die unterschiedliche Zelltypen miteinander verbinden:

  • Synapsen zwischen Sinneszellen und Nervenzellen
  • Synapsen zwischen zwei Nervenzellen
  • Synapsen zwischen Nervenzellen und Muskelzellen motorischeEndplattemotorische Endplatte

Die allgemeine Funktion einer Synapse besteht darin, die Reizweiterleitung von einem Neuron zum nächsten zu gewährleisten. Dabei erfolgt eine Umwandlung von elektrischen in chemische Informationen.

Definition: Neurotransmitter sind chemische Botenstoffe, die an Synapsen freigesetzt werden, um Signale zwischen Nervenzellen zu übertragen. Ein wichtiger Neurotransmitter ist Acetylcholin.

Der Ablauf der synaptischen Übertragung lässt sich in mehrere Schritte unterteilen:

  1. Ein Aktionspotential erreicht die präsynaptische Membran.
  2. Calcium-Kanäle öffnen sich, und Calcium-Ionen strömen in die Präsynapse ein.
  3. Vesikel mit Neurotransmittern wandern zur präsynaptischen Membran.
  4. Die Vesikel verschmelzen mit der Membran und setzen Neurotransmitter z.B.Acetylcholinz.B. Acetylcholin in den synaptischen Spalt frei.
  5. Die freigesetzten Transmitter diffundieren durch den Spalt und binden an spezifische Rezeptoren auf der postsynaptischen Membran.
  6. Die Bindung des Neurotransmitters öffnet Ionenkanäle z.B.Natriumkana¨lez.B. Natriumkanäle in der postsynaptischen Membran.
  7. Natrium-Ionen strömen in die Postsynapse ein, was zu einer Depolarisation führt.
  8. Das Enzym Acetylcholinesterase spaltet den Neurotransmitter Acetylcholin in seine Bestandteile.
  9. Die Spaltprodukte werden in die Präsynapse zurücktransportiert und zu neuem Acetylcholin resynthetisiert.

Example: Bei der chemischen Synapse erfolgt die Signalübertragung durch Neurotransmitter, während bei der elektrischen Synapse die Reizweiterleitung direkt über Gap Junctions erfolgt.

Dieser komplexe Prozess ermöglicht eine präzise und regulierbare Signalübertragung zwischen Nervenzellen, die für die Funktion des gesamten Nervensystems unerlässlich ist.

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Ruhepotential und Aktionspotential

Das Ruhepotential und das Aktionspotential sind fundamentale elektrische Zustände von Nervenzellen, die für die Signalübertragung im Nervensystem essentiell sind.

Ruhepotential: Das Ruhepotential ist der elektrische Zustand einer Nervenzelle im unerregten Zustand. Es zeichnet sich durch folgende Merkmale aus:

  • Beträgt etwa -90 mV
  • Im Zellinneren befinden sich mehr Kalium-Ionen, außen mehr Natrium-Ionen
  • Die Innenseite der Membran ist negativ, die Außenseite positiv geladen
  • Die Natrium-Kalium-Pumpe hält diesen Zustand aufrecht verbrauchtca.20verbraucht ca. 20% des Energieumsatzes der Zelle

Highlight: Die Aufrechterhaltung des Ruhepotentials ist energieaufwendig, aber essentiell für die Funktionsfähigkeit der Nervenzelle.

Aktionspotential: Das Aktionspotential ist eine plötzliche Spannungsänderung von etwa 1 ms Dauer, die zur Reizweiterleitung in der Nervenzelle dient. Der Ablauf des Aktionspotentials lässt sich in mehrere Phasen unterteilen:

  1. Spannungsveränderung: Dendriten nehmen Reize auf und leiten sie zum Axonhügel.
  2. Depolarisation: Natrium-Kanäle öffnen sich Natrium-Ionen strömen ins Zellinnere Die Spannung steigt an wirdwenigernegativwird weniger negativ Bei Überschreitung des Schwellenwerts 50mV-50 mV wird das Aktionspotential ausgelöst

Definition: Das Alles-oder-Nichts-Gesetz besagt, dass ein Aktionspotential nur ausgelöst wird, wenn der Schwellenwert überschritten wird. Die Stärke des Aktionspotentials ist immer gleich, unabhängig von der Reizstärke.

  1. Repolarisation: Natrium-Kanäle schließen sich nach 1-2 ms Kalium-Kanäle öffnen sich Kalium-Ionen diffundieren aus der Zelle heraus Die elektrische Spannung sinkt wieder
  2. Hyperpolarisation: Kalium-Kanäle bleiben länger geöffnet Die Spannung sinkt kurzzeitig unter den Ruhewert
  3. Rückkehr zum Ruhepotential: Die Natrium-Kalium-Pumpe stellt das ursprüngliche Ruhepotential von -70 mV wieder her

Diese elektrochemischen Prozesse bilden die Grundlage für die Signalübertragung in Nervenzellen und ermöglichen die komplexen Funktionen des Nervensystems.

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Ablauf des Aktionspotentials

Der detaillierte Prozess der Repolarisation Aktionspotential zeigt die Rückkehr zum Ruhezustand. Das Alles-oder-Nichts-Gesetz bestimmt dabei die Auslösung des Aktionspotentials.

Highlight: Die Hyperpolarisation ist eine kurzzeitige Unterschreitung des Ruhepotentials durch verzögerte Kaliumkanal-Schließung.

Definition: Die Natrium-Kalium-Pumpe stellt das ursprüngliche Ruhepotential von -70mV wieder her.

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Lena, iOS Userin

Ich liebe diese App ❤️, ich benutze sie eigentlich immer, wenn ich lerne.

 

Biologie

1.930

11. Dez. 2020

4 Seiten

Nervenzelle: Aufbau, Funktion und Synapsen erklärt

L

Laetitia

@laetitiaaaaa

Die Nervenzelle Aufbau und Funktion ist ein fundamentales Element des Nervensystems, das für die Informationsübertragung im Körper verantwortlich ist. Die Neuronen, Synapsen und deren elektrochemische Prozesse bilden die Grundlage für die Nervenreizleitung.

  • Die Neuron Funktionbasiert auf spezialisierten Zellstrukturen wie... Mehr anzeigen

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Aufbau und Funktion von Synapsen

Synapsen spielen eine zentrale Rolle in der Kommunikation zwischen Nervenzellen. Sie sind spezialisierte Verbindungsstellen, die den Informationsfluss im Nervensystem ermöglichen. Es gibt verschiedene Arten von Synapsen, die unterschiedliche Zelltypen miteinander verbinden:

  • Synapsen zwischen Sinneszellen und Nervenzellen
  • Synapsen zwischen zwei Nervenzellen
  • Synapsen zwischen Nervenzellen und Muskelzellen motorischeEndplattemotorische Endplatte

Die allgemeine Funktion einer Synapse besteht darin, die Reizweiterleitung von einem Neuron zum nächsten zu gewährleisten. Dabei erfolgt eine Umwandlung von elektrischen in chemische Informationen.

Definition: Neurotransmitter sind chemische Botenstoffe, die an Synapsen freigesetzt werden, um Signale zwischen Nervenzellen zu übertragen. Ein wichtiger Neurotransmitter ist Acetylcholin.

Der Ablauf der synaptischen Übertragung lässt sich in mehrere Schritte unterteilen:

  1. Ein Aktionspotential erreicht die präsynaptische Membran.
  2. Calcium-Kanäle öffnen sich, und Calcium-Ionen strömen in die Präsynapse ein.
  3. Vesikel mit Neurotransmittern wandern zur präsynaptischen Membran.
  4. Die Vesikel verschmelzen mit der Membran und setzen Neurotransmitter z.B.Acetylcholinz.B. Acetylcholin in den synaptischen Spalt frei.
  5. Die freigesetzten Transmitter diffundieren durch den Spalt und binden an spezifische Rezeptoren auf der postsynaptischen Membran.
  6. Die Bindung des Neurotransmitters öffnet Ionenkanäle z.B.Natriumkana¨lez.B. Natriumkanäle in der postsynaptischen Membran.
  7. Natrium-Ionen strömen in die Postsynapse ein, was zu einer Depolarisation führt.
  8. Das Enzym Acetylcholinesterase spaltet den Neurotransmitter Acetylcholin in seine Bestandteile.
  9. Die Spaltprodukte werden in die Präsynapse zurücktransportiert und zu neuem Acetylcholin resynthetisiert.

Example: Bei der chemischen Synapse erfolgt die Signalübertragung durch Neurotransmitter, während bei der elektrischen Synapse die Reizweiterleitung direkt über Gap Junctions erfolgt.

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Ruhepotential und Aktionspotential

Das Ruhepotential und das Aktionspotential sind fundamentale elektrische Zustände von Nervenzellen, die für die Signalübertragung im Nervensystem essentiell sind.

Ruhepotential: Das Ruhepotential ist der elektrische Zustand einer Nervenzelle im unerregten Zustand. Es zeichnet sich durch folgende Merkmale aus:

  • Beträgt etwa -90 mV
  • Im Zellinneren befinden sich mehr Kalium-Ionen, außen mehr Natrium-Ionen
  • Die Innenseite der Membran ist negativ, die Außenseite positiv geladen
  • Die Natrium-Kalium-Pumpe hält diesen Zustand aufrecht verbrauchtca.20verbraucht ca. 20% des Energieumsatzes der Zelle

Highlight: Die Aufrechterhaltung des Ruhepotentials ist energieaufwendig, aber essentiell für die Funktionsfähigkeit der Nervenzelle.

Aktionspotential: Das Aktionspotential ist eine plötzliche Spannungsänderung von etwa 1 ms Dauer, die zur Reizweiterleitung in der Nervenzelle dient. Der Ablauf des Aktionspotentials lässt sich in mehrere Phasen unterteilen:

  1. Spannungsveränderung: Dendriten nehmen Reize auf und leiten sie zum Axonhügel.
  2. Depolarisation: Natrium-Kanäle öffnen sich Natrium-Ionen strömen ins Zellinnere Die Spannung steigt an wirdwenigernegativwird weniger negativ Bei Überschreitung des Schwellenwerts 50mV-50 mV wird das Aktionspotential ausgelöst

Definition: Das Alles-oder-Nichts-Gesetz besagt, dass ein Aktionspotential nur ausgelöst wird, wenn der Schwellenwert überschritten wird. Die Stärke des Aktionspotentials ist immer gleich, unabhängig von der Reizstärke.

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Diese elektrochemischen Prozesse bilden die Grundlage für die Signalübertragung in Nervenzellen und ermöglichen die komplexen Funktionen des Nervensystems.

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Ablauf des Aktionspotentials

Der detaillierte Prozess der Repolarisation Aktionspotential zeigt die Rückkehr zum Ruhezustand. Das Alles-oder-Nichts-Gesetz bestimmt dabei die Auslösung des Aktionspotentials.

Highlight: Die Hyperpolarisation ist eine kurzzeitige Unterschreitung des Ruhepotentials durch verzögerte Kaliumkanal-Schließung.

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Aufbau und Funktion von Neuronen

Die Nervenzelle NeuronNeuron ist der grundlegende Baustein des Nervensystems. Ihre Struktur ist perfekt an ihre Funktion der Reizaufnahme und -weiterleitung angepasst. Der Aufbau einer Nervenzelle lässt sich in mehrere wichtige Bestandteile gliedern, die jeweils spezifische Aufgaben erfüllen.

Die Dendriten sind verzweigte Fortsätze, die vom Zellkörper ausgehen und für die Informationsaufnahme und Weiterleitung der Nervenimpulse zuständig sind. Sie bilden den Eingangsbereich der Nervenzelle und empfangen Signale von anderen Neuronen.

Der Zellkörper SomaSoma enthält den Zellkern, der als Schaltzentrale der Zelle fungiert, sowie weitere wichtige Zellorganellen. Hier findet die Sammlung, Verbreitung und Verrechnung der Signale statt, die von den Dendriten empfangen wurden.

Der Axonhügel ist der Bereich, an dem die im Zellkörper verarbeiteten Informationen weitergeleitet werden. Von hier aus erstreckt sich das Axon auchNeuritgenanntauch Neurit genannt, das für die Weiterleitung der Nervenimpulse über längere Strecken verantwortlich ist.

Highlight: Das Axon ist von einer Myelinscheide umgeben, die als Isolationsschicht dient und den Austausch von Wasser und Ionen verhindert. Dies ermöglicht eine schnellere Reizweiterleitung.

Die Ranvier-Schnürringe sind Unterbrechungen in der Myelinscheide, die eine saltatorische springendespringende Erregungsweiterleitung ermöglichen, wodurch die Geschwindigkeit der Signalübertragung erhöht wird.

Am Ende des Axons befinden sich die Synapsen, die Verbindungsstellen zwischen Nervenzellen oder zwischen Nervenzellen und Muskelzellen. Hier findet die Übertragung der Nervenimpulse auf die nächste Zelle statt.

Vocabulary: Mitochondrien sind die "Kraftwerke der Zelle" und liefern die für die Nervenzellenfunktion benötigte Energie in Form von ATP.

Diese detaillierte Struktur der Nervenzelle ermöglicht eine effiziente Aufnahme, Verarbeitung und Weiterleitung von Informationen im Nervensystem.

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Stefan S

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Hans T

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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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