Detaillierter Ablauf der Erregungsübertragung
Die Erregungsübertragung an der Synapse ist ein komplexer Prozess, der in zehn Hauptschritten abläuft. Diese Schritte gewährleisten eine präzise und effiziente Informationsweiterleitung zwischen Nervenzellen.
- Das eintreffende Aktionspotential führt zur Öffnung spannungsabhängiger Natriumkanäle, was die präsynaptische Membran depolarisiert.
Definition: Depolarisation bezeichnet die Verringerung der negativen Ladung an der Innenseite der Zellmembran.
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Spannungsgesteuerte Calciumkanäle in der präsynaptischen Membran öffnen sich als Reaktion auf die Depolarisation.
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Die Konzentration von Calciumionen in der präsynaptischen Endigung steigt an.
Highlight: Der Anstieg der intrazellulären Calciumkonzentration ist das entscheidende Signal für die Neurotransmitterfreisetzung.
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Die erhöhte Calciumkonzentration bewirkt, dass synaptische Vesikel mit der präsynaptischen Zellmembran verschmelzen (Exocytose) und Neurotransmitter freisetzen.
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Die freigesetzten Transmittermoleküle diffundieren durch den synaptischen Spalt zur postsynaptischen Membran.
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Ligandengesteuerte Ionenkanäle in der postsynaptischen Membran öffnen sich, wenn der passende Transmitter an sie bindet.
Example: Bei einer cholinergen Synapse binden Acetylcholinmoleküle an spezifische Rezeptoren, die gleichzeitig als Natriumkanäle fungieren.
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Das Öffnen der Ionenkanäle in der postsynaptischen Membran bewirkt einen Ioneneinstrom, der so lange anhält, wie Transmitter im synaptischen Spalt vorhanden sind.
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Durch den Ioneneinstrom verändert sich das Membranpotential der postsynaptischen Zelle, was als postsynaptisches Potential bezeichnet wird.
Vocabulary: Man unterscheidet zwischen erregenden (EPSP) und hemmenden (IPSP) postsynaptischen Potentialen.
- Um eine Dauererregung zu vermeiden, wird der Neurotransmitter schnell durch Enzyme in der postsynaptischen Membran abgebaut.
Example: Das Enzym Acetylcholinesterase spaltet Acetylcholin in Cholin und Essigsäure.
- Die Abbauprodukte der Transmittermoleküle werden recycelt. Im Fall von Acetylcholin wird Cholin zur präsynaptischen Endigung zurücktransportiert, dort aktiv aufgenommen und zu neuem Acetylcholin synthetisiert.
Diese detaillierte Abfolge von Ereignissen ermöglicht eine präzise Kontrolle der Informationsübertragung an der Synapse und bildet die Grundlage für die komplexe Signalverarbeitung im Nervensystem.


































