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Vom Reiz zur Reaktion: Arbeitsblatt mit Lösungen

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Franzi

10.12.2020

Biologie

Vorgänge bei der Reizaufnahme an einer Sinneszelle und der Transduktion in elektrische Signale

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Neurobiologie

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Erregungsübertragung

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Vom Reiz zur Reaktion: Arbeitsblatt mit Lösungen

Die neuronale Signalübertragung und Reizweiterleitung im menschlichen Nervensystem bildet die Grundlage für alle Körperfunktionen.

• Die Reiz-Reaktions-Kette beginnt mit der Struktur der Nervenzelle, bestehend aus Dendriten, Axon und Zellkörper
• Das Ruhepotential von etwa -70mV wird durch die Natrium-Kalium-Pumpe aufrechterhalten
• Das Aktionspotential folgt dem Alles-oder-nichts-Prinzip und durchläuft verschiedene Phasen
• Die saltatorische Erregungsleitung ermöglicht eine schnelle Signalweiterleitung über die Ranvierschen Schnürringe
• Die chemische Synapse überträgt Signale durch Neurotransmitter wie Acetylcholin

...

10.12.2020

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<p>Die Nervenzelle besteht aus verschiedenen Teilen, darunter das Axon, Dendriten, den Zellkörper, den Axonhügel, den Zellkern, das Endknöp

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Aktionspotential und Erregungsweiterleitung

Die Transduktion Neurobiologie zeigt sich im Ablauf des Aktionspotentials. Nach Erreichen des Schwellenwerts von -30mV erfolgt die Depolarisation durch Öffnung der Natriumkanäle. Die anschließende Repolarisation und Hyperpolarisation stellen das Ruhepotential wieder her.

Example: Bei der saltatorischen Erregungsleitung "springt" das Aktionspotential von Schnürring zu Schnürring, was die Signalübertragung beschleunigt.

Highlight: Das Alles-oder-nichts-Prinzip bedeutet, dass ein Aktionspotential immer gleich stark ausfällt, unabhängig von der Reizstärke.

<p>Die Nervenzelle besteht aus verschiedenen Teilen, darunter das Axon, Dendriten, den Zellkörper, den Axonhügel, den Zellkern, das Endknöp

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Synaptische Übertragung

Die chemische Synapse ermöglicht die Signalübertragung zwischen Nervenzellen. Bei Eintreffen eines Aktionspotentials werden Calciumkanäle geöffnet, was zur Freisetzung von Neurotransmittern führt.

Definition: Die Erregungsübertragung an der Synapse erfolgt durch Exozytose von Neurotransmittern in den synaptischen Spalt.

Example: Acetylcholin ist ein wichtiger Neurotransmitter, der an der postsynaptischen Membran Ionenkanäle öffnet.

Highlight: Die Menge der freigesetzten Neurotransmitter hängt von der Calciumkonzentration ab und bestimmt die Stärke des postsynaptischen Potentials.

<p>Die Nervenzelle besteht aus verschiedenen Teilen, darunter das Axon, Dendriten, den Zellkörper, den Axonhügel, den Zellkern, das Endknöp

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Funktionelle Aspekte der Signalübertragung

Die kontinuierliche und saltatorische Erregungsleitung ermöglichen eine effiziente Signalweiterleitung im Nervensystem. Die Geschwindigkeit der Erregungsleitung hängt vom Axondurchmesser und der Myelinisierung ab.

Vocabulary: Das postsynaptische Potential (PSP) ist die Reaktion der Zielzelle auf die Neurotransmitter.

Highlight: Die Refraktärzeit verhindert eine rückläufige Erregungsleitung und stellt sicher, dass Signale nur in eine Richtung weitergeleitet werden.

Example: Ein Reiz-Reaktions-Schema Beispiel Auge zeigt, wie Lichtreize über Nervenzellen in visuelle Wahrnehmung umgewandelt werden.

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• Die Reiz-Reaktions-Kette beginnt mit der Struktur der Nervenzelle, bestehend aus Dendriten, Axon und Zellkörper
• Das Ruhepotential von etwa -70mV wird durch die Natrium-Kalium-Pumpe aufrechterhalten
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Aktionspotential und Erregungsweiterleitung

Die Transduktion Neurobiologie zeigt sich im Ablauf des Aktionspotentials. Nach Erreichen des Schwellenwerts von -30mV erfolgt die Depolarisation durch Öffnung der Natriumkanäle. Die anschließende Repolarisation und Hyperpolarisation stellen das Ruhepotential wieder her.

Example: Bei der saltatorischen Erregungsleitung "springt" das Aktionspotential von Schnürring zu Schnürring, was die Signalübertragung beschleunigt.

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Synaptische Übertragung

Die chemische Synapse ermöglicht die Signalübertragung zwischen Nervenzellen. Bei Eintreffen eines Aktionspotentials werden Calciumkanäle geöffnet, was zur Freisetzung von Neurotransmittern führt.

Definition: Die Erregungsübertragung an der Synapse erfolgt durch Exozytose von Neurotransmittern in den synaptischen Spalt.

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Aufbau und Struktur der Nervenzelle

Die Nervenzelle besteht aus verschiedenen spezialisierten Strukturen für die Reiz-Reaktions-Kette. Der Zellkörper enthält den Zellkern und ist für das Wachstum zuständig. Die Dendriten empfangen und sammeln elektrische Signale, während das Axon für die Weiterleitung der Aktionspotentiale verantwortlich ist.

Vocabulary: Ranviersche Schnürringe sind freiliegende Abschnitte des Axons, die der saltatorischen Erregungsleitung dienen.

Definition: Die Myelinscheide ist eine isolierende Lipidschicht um das Axon, gebildet von Schwannschen Zellen.

Highlight: Das Ruhepotential von -70mV wird durch die Natrium-Kalium-Pumpe aufrechterhalten, die 3 Na+ nach außen und 2 K+ nach innen transportiert.

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