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 • DER BAU EINER NERVENZELLE
Axon
(= Neurit)
Signalaufnahme
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Synapse
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-Bau einer Nervenzelle+ Funktionen -Ruhepotential -Aktionspotenzial -Synapsen -EPSP/ IPSP -…

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• DER BAU EINER NERVENZELLE Axon (= Neurit) Signalaufnahme Signal fortleitung Signal-Auslöseregion Synapse einer vorgeschalteten Nervenzelle a Dendriten FUNKTIONEN Signalübertragung Muskelzelle Synapse TAT BIOLOGIE neurobiologie SOMA DENDRIT AXONHÜGEL AXON MYELINSCHEIDE RANVIERSCHER SCHNURRING SYNAPSE -Mitochondrium -Zellkern . Axon - eintreffendes Signal hügel -Soma Ranvierscher Schnürring -Myelinscheide Schwannsche Zelle Richtung der Signal fortleitung >Dendriten >Soma Axon Nervenzelle Neuron → meist verzweigle zelle mit langen Fortsätzen, speziell für die Verarbeitung und Weiterleitung von Erregungen Nervenfaser → Axon mit umgebenden Hüllzellen Synapse Endknöpfchen Nerv → Bündel von Nervenfasern, umgeben von Bindegewebe Zellkörper der Nervenzelle und enthält alle notwendigen Zellorganellen zur Erhaltung der Zellfunktion Vom Soma ausgehende Auswüchse über die Erregungen von anderen Nervenzellen aufgenommen und zum Soma hin weitergeleitet werden Umgeben das Axon und sorgen für eine Isolation Ausgangspunkt des Axons. Signale summieren sich am Axonhügel auf und sorgen für eine Weiterleitung des Impulses über das Axon = Neurit → leitet Nervenimpulse vom Soma weiter Nicht isolierte Stelle zwischen zwei Myelin scheiden Elektrischer Reiz wird in chemische Reaktion umgewandelt. Verbindung zur Zielzelle DAS RUHEPOTENTIAL extra- zelluläre Flüssigkeit Cí CI Axon- membran w w w u ll l l Konzentrations- gefälle [kt] CI Zellinneres DEFINITION E₂ Kaliumkanal: offen, dynamisches Gleichgewicht CI СГ & (K+ (K+ (K+ K+ K+ (K+ (K+ elektro- motorische Kraft [K*] CI CI CI = CI CI elektro- motorische Kraft [Na] eeeeee Zellinneres negativ geladen CI CI Natriumkanal: geschlossen Na Na Na* cr Na* Na A- Die Natriumionen außerhalb der Zelle wollen das selbe →>> diffundieren ebenfalls in die Zelle hinein Na A Na A CI A- Konzentrations- gefälle [Na+] CI CI Natrium/Kalium-Pumpe: transportiert Natriumionen im Austausch gegen Kaliumionen unter Energieverbrauch nach außen ATP Membranpotential, dass man im Ruhezustand einer Nervenzelle messen kann, also wenn sie nicht erregt ist. → Für K+-lone stark durchlässig → Für Na* - lone weniger stark durchlässig Na Na Na → Das Ruhepotential entsteht durch die Konzentrationsunterschiede der lonen innerhalb und außerhalb der Membran. Entscheident ist der Konzentrationsunterschied zwischen den Kalium- & Natriumionen. ↳ Spannung an der Membran Ruhepotential •...

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innerhalb der Membran → Zellinneres ist negativ geladen → Konzentration von Kaliumionen (k+) ist innen um ein Vielfaches höher als außen K+ CI 201 ADP + Konzentrationsunterschied (= ungleiche Verteilung der lonen) entsteht, weil die Axonmembran nicht für alle Stoffe durchlässig ist selektiv-permeabel • außerhalb der Membran → Extrazellulärraum ist positiv geladen hohe Konzentration von Natriumionen (Na+) → einige Natriumionen fließen durch die wenig offenen Natrium- lonenkanäle ins innere, um die niedrige Konzentration auszugleichen → Kaliumionen diffundieren durch Kalium-lonenkanäle nach außen, da sie den Konzentrationsunterschied ausgleichen wollen (chemischer Gradient) → innen befinden sich ebenfalls negativ geladene Anionen (A-) Zusätzlich zum Streben nach Konzentrationsausgleich, streben die lonen nach Ladungsausgleich → Kaliumionen diffundieren zurück in die Zelle, da der Innenraum negativ geladen ist (elektrischer Gradient) → die lonen würden solang diffundieren, bis die Spannung O ist, also aufgehoben wurde ↳ Ruhepotential würde zusammenbrechen Gum dem entgegen zu wirken besitzt die Membran eine Natrium- Kalium-Pumpe (Na+ - K+-Pumpe) ↳die Nat-kt-Pumpe befördert die lonen gegen ihr Konzentrationsgefälle. So werden 3 Nat-lonen von innen nach außen & im Gegenzug 2 K+- lonen von außen nach innen transportiert ↳ für diesen Vorgang benötigt sie Energie: ATP wird in ATP+P verwandelt. Das P setzt sich an die Pumpe und versorgt sie mit Energie ▷ Ruhepotential von -70mV bleibt erhalten -DAS AKTIONSPOTENTIAL DEFINITION Das Aktionspotential ist der Erregungszustand am Axon einer Nervenzelle. Es folgt auf das Ruhepotential und ist zur Weiterleitung des Reizes, an der Nervenzelle da. Membran potential (mV) +50 Aktions- potential Schwellen- -50-potential -100 Ruhepotential absolute Refraktärzeit 1. RUHEPOTENTIAL 2. SCHWELLE 3. DEPOLARISATION 4. REPOLARISATION 5. HYPERPOLARISATION relative Refraktärzeit → Damit ein Aktionspotential ausgelöst wird muss ein Schwellenwert von -50mV erreicht werden → Wird der Schwellenwert nicht erreicht = →>> kein Aktionspotential (Alles oder nichts Gesetz) → Aktionspotentiale laufen immer gleich ab ↳ Stärke vom Aktionspotential ist unabhängig von Reizstärke → Die Natrium- und Kaliumkanäle sind geschlossen. Das Ruhepotential der Nervenzelle wird aufrechterhalten → Ein Reiz öffnet einige Na+-Kanäle. Durch den Nat-Einstrom wird der Schwellenwert erreicht → Spannungsabhängige Nat-Kanäle öffnen sich. Das Zellinnere wird schnell positiv. Das Membranpotential erreicht die Spitze von +30mV → Spannungsabhängige Nat-Kanäle schließen sich und K+- Kanäle öffnen sich. Der erhöhter K+ Ausstrom kehrt das Membranpotential wieder zum Ruhewert zurück Da mehr K+- Kanäle offen sind als im Ruhezustand, wird es kurzzeitig stärker negativ Alle Kanäle werden geschlossen. Die Nat-kt-Pumpe stellt die lonenverteilung des Ruhepotentials wieder her und die Nervenzelle kann auf einen erneuten Reiz wieder mit einem Aktionspotential reagieren Refraktärzeit zeitspanne in der eine Nervenzelle kein erneutes Signal weiterleiten kann 2 Absolute Refraktärzeit Natriumkanäle geschlossen & inaktiviert. Unabhängig davon, wie stark ein ankommender Reiz ist, wird keine neue Erregung ausgelöst (Zeitspanne ca. 1-2 ms) = Relative Refraktärzeit = Neue Aktionspotentiale können ausgelöst werden, es wird aber eine größere Reizstärke benötigt (Zeitspanne ca. 1-2 ms) ↳ Die Refraktärzeit endet, sobald die Nervenzelle wieder das Ruhepotential erreicht hat DIE ERREGUNGSWEITERLEITUNG Das Aktionspotential einer Nervenzelle wird entlang dem Axon weitergeleitet KONTINUIRLICHE ERREGUNGSLEITUNG → fortlaufend; Axon ohne Myelinscheide → An jeder Stelle auf dem Axon muss eine Depolarisierung stattfinden → Jede Depolarisation löst benachbart zum alten Aktionspotential ein neues aus, während das erste abklingt → Während der Refraktärzeit kann an der selben Stelle kein neues Aktionspotential ausgelöst werden ↳ Zurücklaufen eines Aktionspotentials ist nicht möglich → langsame Art der Weiterleitung ABER Axone mit großem Durchschnitt leiten schneller weiter SALTATORISCHE ERREGUNGSLEITUNG → Sprunghaft → Nervenzelle leitet Aktionspotenzial über Ranvierschen Schnürring weiter Nur dort besteht Kontakt zur Axonmembran + nur dort wirken Kanäle & Pumpen → Aktionspotential bzw. Depolarisierung reicht bis zum nächsten Schnürring → schnelle Art der Weiterleitung (nur an Knotenpunkt findet Depolarisierung statt & nur dort muss die Pumpe arbeiten) ERREGUNGSÜBERTRAGUNG AN DEN SYNAPSEN Aktionspotential Vesikel mit- Transmitter Ca²+ präsynaptische Membran synaptischer Spalt Ca²+-lonenkanäle Ca²+ O Ca²+ EPSP Acetylcho- linexterase postsynaptische Na*-lonenkanal Membran geschlossen Ng+ EPSP Rezep- tor Na +-Ionen- kan al offen SYNAPSEN Verbindungsstellen zwischen Nervenzellen oder anderen nachgeschalteten Zellen (Nervenzelle, Muskelzelle, Drüsenzelle) ▸ Nervenzelle mit Synapse ► Nachgeschaltete Zelle präsynaptische Zelle postsynaptische Zelle 1. SCHRITT 2. SCHRITT 3. SCHRITT 4. SCHRITT 5.SCHRITT 6. SCHRITT 7.SCHRITT 8. SCHRITT 9. SCHRITT EPSP & IPSP EPSP Aktionspotential aus dem Axon erreicht synaptisches Endknöpfchen Die durch Aktionspotential ausgelöste Spannungsänderung öffnet spannungsgesteuerte Ca²+ lonenkanäle. ↳ Je höher die Frequenz des Aktionspotentials desto mehr Ca²+ lonen strömen hinein 2+ Durch Ca²+-lonen, wandern die Vesikel mit den Molekülen des Transmitters Acetylcholin zur präsynaptischen Membran Vesikel verschmelzen mit präsynaptischer Membran & entleeren Acetylcholinmoleküle in den synaptischen Spalt 2+ ↳ Je mehr Ca²+ lonen da sind, desto mehr Acetylcholinmoleküle werden ausgeschüttet Acetylcholinmoleküle diffundieren durch den synaptischen Spalt & lagern sich an passende Rezeptoren der postsynaptischen Membran ab Nat-lonenkanäle öffnen sich an postsynaptischer Membran & Nat-lonen strömen in die postsynaptische Zelle Na*-Einstrom löst Depolarisation an postsynaptischer Membran aus (EPSP). ↳ Je mehr Acetylcholinmoleküle → je mehr Nat-Einstrom, desto stärker das EPSP (EPSP breitet sich an der postsynaptischen Membran aus) Acetylcholinmoleküle lösen sich von Rezeptoren. Na*-Kanäle schließen sich Acetylcholinmoleküle können sich an viele Rezeptoren binden = weitere lonenkanäle öffnen sich ↳ Gelangt es an das Enzym Acetylcholinexterase spaltung in Acetat-lon & Cholin-Molekül (Dauererregung wird vermieden) Die Spaltprodukte werden wieder in präsynaptischer Zelle aufgenommen ↳ neue Acetylcholinmolekule werden gebildet Erregende postsynaptische Potentiale → Positive Veränderung der Spannung in der Nervenzelle → Nervenzelle wird erregt & die Signalweiterleitung wird gefördert = Depolarisation IPSP Hemmende postsynaptische Potentiale → Abnahme der Spannung in der Nervenzelle → Nervenzelle wird gehemmt & die Signalweiterleitung wird verhindert Hyperpolarisation Membran- spannung (mv) -70 erregende Synapse hemmende Synapse EPSP Zeit Zellkörper Dendrit 0 -70 -70 Axon IPSP

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Cool, mit dem Lernzettel konnte ich mich richtig gut auf meine Klassenarbeit vorbereiten. Danke 👍👍

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So werden 3 Nat-lonen von innen nach außen & im Gegenzug 2 K+- lonen von außen nach innen transportiert ↳ für diesen Vorgang benötigt sie Energie: ATP wird in ATP+P verwandelt. Das P setzt sich an die Pumpe und versorgt sie mit Energie ▷ Ruhepotential von -70mV bleibt erhalten -DAS AKTIONSPOTENTIAL DEFINITION Das Aktionspotential ist der Erregungszustand am Axon einer Nervenzelle. Es folgt auf das Ruhepotential und ist zur Weiterleitung des Reizes, an der Nervenzelle da. Membran potential (mV) +50 Aktions- potential Schwellen- -50-potential -100 Ruhepotential absolute Refraktärzeit 1. RUHEPOTENTIAL 2. SCHWELLE 3. DEPOLARISATION 4. REPOLARISATION 5. HYPERPOLARISATION relative Refraktärzeit → Damit ein Aktionspotential ausgelöst wird muss ein Schwellenwert von -50mV erreicht werden → Wird der Schwellenwert nicht erreicht = →>> kein Aktionspotential (Alles oder nichts Gesetz) → Aktionspotentiale laufen immer gleich ab ↳ Stärke vom Aktionspotential ist unabhängig von Reizstärke → Die Natrium- und Kaliumkanäle sind geschlossen. Das Ruhepotential der Nervenzelle wird aufrechterhalten → Ein Reiz öffnet einige Na+-Kanäle. Durch den Nat-Einstrom wird der Schwellenwert erreicht → Spannungsabhängige Nat-Kanäle öffnen sich. Das Zellinnere wird schnell positiv. Das Membranpotential erreicht die Spitze von +30mV → Spannungsabhängige Nat-Kanäle schließen sich und K+- Kanäle öffnen sich. Der erhöhter K+ Ausstrom kehrt das Membranpotential wieder zum Ruhewert zurück Da mehr K+- Kanäle offen sind als im Ruhezustand, wird es kurzzeitig stärker negativ Alle Kanäle werden geschlossen. Die Nat-kt-Pumpe stellt die lonenverteilung des Ruhepotentials wieder her und die Nervenzelle kann auf einen erneuten Reiz wieder mit einem Aktionspotential reagieren Refraktärzeit zeitspanne in der eine Nervenzelle kein erneutes Signal weiterleiten kann 2 Absolute Refraktärzeit Natriumkanäle geschlossen & inaktiviert. Unabhängig davon, wie stark ein ankommender Reiz ist, wird keine neue Erregung ausgelöst (Zeitspanne ca. 1-2 ms) = Relative Refraktärzeit = Neue Aktionspotentiale können ausgelöst werden, es wird aber eine größere Reizstärke benötigt (Zeitspanne ca. 1-2 ms) ↳ Die Refraktärzeit endet, sobald die Nervenzelle wieder das Ruhepotential erreicht hat DIE ERREGUNGSWEITERLEITUNG Das Aktionspotential einer Nervenzelle wird entlang dem Axon weitergeleitet KONTINUIRLICHE ERREGUNGSLEITUNG → fortlaufend; Axon ohne Myelinscheide → An jeder Stelle auf dem Axon muss eine Depolarisierung stattfinden → Jede Depolarisation löst benachbart zum alten Aktionspotential ein neues aus, während das erste abklingt → Während der Refraktärzeit kann an der selben Stelle kein neues Aktionspotential ausgelöst werden ↳ Zurücklaufen eines Aktionspotentials ist nicht möglich → langsame Art der Weiterleitung ABER Axone mit großem Durchschnitt leiten schneller weiter SALTATORISCHE ERREGUNGSLEITUNG → Sprunghaft → Nervenzelle leitet Aktionspotenzial über Ranvierschen Schnürring weiter Nur dort besteht Kontakt zur Axonmembran + nur dort wirken Kanäle & Pumpen → Aktionspotential bzw. Depolarisierung reicht bis zum nächsten Schnürring → schnelle Art der Weiterleitung (nur an Knotenpunkt findet Depolarisierung statt & nur dort muss die Pumpe arbeiten) ERREGUNGSÜBERTRAGUNG AN DEN SYNAPSEN Aktionspotential Vesikel mit- Transmitter Ca²+ präsynaptische Membran synaptischer Spalt Ca²+-lonenkanäle Ca²+ O Ca²+ EPSP Acetylcho- linexterase postsynaptische Na*-lonenkanal Membran geschlossen Ng+ EPSP Rezep- tor Na +-Ionen- kan al offen SYNAPSEN Verbindungsstellen zwischen Nervenzellen oder anderen nachgeschalteten Zellen (Nervenzelle, Muskelzelle, Drüsenzelle) ▸ Nervenzelle mit Synapse ► Nachgeschaltete Zelle präsynaptische Zelle postsynaptische Zelle 1. SCHRITT 2. SCHRITT 3. SCHRITT 4. SCHRITT 5.SCHRITT 6. SCHRITT 7.SCHRITT 8. SCHRITT 9. SCHRITT EPSP & IPSP EPSP Aktionspotential aus dem Axon erreicht synaptisches Endknöpfchen Die durch Aktionspotential ausgelöste Spannungsänderung öffnet spannungsgesteuerte Ca²+ lonenkanäle. ↳ Je höher die Frequenz des Aktionspotentials desto mehr Ca²+ lonen strömen hinein 2+ Durch Ca²+-lonen, wandern die Vesikel mit den Molekülen des Transmitters Acetylcholin zur präsynaptischen Membran Vesikel verschmelzen mit präsynaptischer Membran & entleeren Acetylcholinmoleküle in den synaptischen Spalt 2+ ↳ Je mehr Ca²+ lonen da sind, desto mehr Acetylcholinmoleküle werden ausgeschüttet Acetylcholinmoleküle diffundieren durch den synaptischen Spalt & lagern sich an passende Rezeptoren der postsynaptischen Membran ab Nat-lonenkanäle öffnen sich an postsynaptischer Membran & Nat-lonen strömen in die postsynaptische Zelle Na*-Einstrom löst Depolarisation an postsynaptischer Membran aus (EPSP). ↳ Je mehr Acetylcholinmoleküle → je mehr Nat-Einstrom, desto stärker das EPSP (EPSP breitet sich an der postsynaptischen Membran aus) Acetylcholinmoleküle lösen sich von Rezeptoren. Na*-Kanäle schließen sich Acetylcholinmoleküle können sich an viele Rezeptoren binden = weitere lonenkanäle öffnen sich ↳ Gelangt es an das Enzym Acetylcholinexterase spaltung in Acetat-lon & Cholin-Molekül (Dauererregung wird vermieden) Die Spaltprodukte werden wieder in präsynaptischer Zelle aufgenommen ↳ neue Acetylcholinmolekule werden gebildet Erregende postsynaptische Potentiale → Positive Veränderung der Spannung in der Nervenzelle → Nervenzelle wird erregt & die Signalweiterleitung wird gefördert = Depolarisation IPSP Hemmende postsynaptische Potentiale → Abnahme der Spannung in der Nervenzelle → Nervenzelle wird gehemmt & die Signalweiterleitung wird verhindert Hyperpolarisation Membran- spannung (mv) -70 erregende Synapse hemmende Synapse EPSP Zeit Zellkörper Dendrit 0 -70 -70 Axon IPSP