Die Struktur und Funktion der Synapse
Die Synapse ist eine spezialisierte Struktur, die für die Erregungsübertragung zwischen Nervenzellen verantwortlich ist. Sie besteht aus dem Axonende (Endknöpfchen) einer Nervenzelle und dem Kontaktbereich zu einer anderen Zelle, wie einem Dendriten, einer Drüsenzelle oder einer Muskelfaser.
Vocabulary: Eine motorische Endplatte ist eine spezielle Form der Synapse zwischen einem Motoneuron und einer Muskelfaser.
Der Synapse Aufbau umfasst drei Hauptkomponenten:
- Die präsynaptische Endigung
- Den synaptischen Spalt
- Die postsynaptische Membran
In der präsynaptischen Endigung befinden sich Vesikel, die mit Neurotransmittern gefüllt sind. Diese spielen eine entscheidende Rolle bei der Informationsübertragung an der Synapse.
Highlight: Spannungsgesteuerte Ionenkanäle, insbesondere Natrium- und Calciumkanäle, sind essentiell für die Initiierung der Neurotransmitterfreisetzung.
Der Prozess der Erregungsübertragung an der Synapse läuft in mehreren Schritten ab:
- Ein Aktionspotential erreicht das synaptische Endknöpfchen.
- Spannungsgesteuerte Ca²⁺-Ionenkanäle öffnen sich, wodurch Calcium in die Zelle einströmt.
- Der Calciumeinstrom bewirkt die Verschmelzung der Vesikel mit der präsynaptischen Membran.
- Neurotransmitter (z.B. Acetylcholin) werden durch Exocytose in den synaptischen Spalt freigesetzt.
- Die Neurotransmitter diffundieren zur postsynaptischen Membran und binden an spezifische Rezeptoren.
Example: Bei der motorischen Endplatte bindet Acetylcholin an Rezeptoren, die gleichzeitig als Na⁺-Ionenkanäle fungieren. Dies führt zur Depolarisation der postsynaptischen Membran.
Die Beendigung der synaptischen Übertragung erfolgt durch verschiedene Mechanismen:
- Das Enzym Acetylcholinesterase spaltet Acetylcholin im synaptischen Spalt.
- Calcium wird aus dem Endknöpfchen entfernt, was die weitere Neurotransmitterfreisetzung stoppt.
- Cholin wird in die präsynaptische Zelle zurücktransportiert und für die erneute Synthese von Acetylcholin verwendet.
Diese präzise Regulierung ermöglicht eine effiziente und kontrollierte Synapse Funktion im Nervensystem.
