Aufbau und Funktion von Nervenzellen
Die Nervenzelle Funktion basiert auf ihrem charakteristischen Aufbau. Ein mikroskopisches Bild zeigt die wichtigsten Strukturen einer Nervenzelle:
- Dendriten: verzweigte Fortsätze, die Signale empfangen
- Zellkern: Steuerungszentrum der Zelle
- Axonhügel: Ursprung des Axons
- Ranviersche Schnürringe: Unterbrechungen der Myelinscheide
Vocabulary: Die Myelinscheide ist eine isolierende Hülle um das Axon, die die saltatorische Erregungsleitung ermöglicht.
Die Nervenleitgeschwindigkeit hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie eine Tabelle mit Informationen zu Nerven verschiedener Tiere zeigt:
Example: Ein Mensch hat Nerven mit einem Durchmesser von 10 Mikrometern und einer Leitungsgeschwindigkeit von 60 m/s, während eine Qualle Nerven mit 9 Mikrometern Durchmesser und nur 0,5 m/s Leitungsgeschwindigkeit besitzt.
Daraus lässt sich ableiten, dass die Leitungsgeschwindigkeit von zwei Hauptfaktoren abhängt:
- Axondurchmesser: Je geringer, desto schneller die Leitung
- Vorhandensein einer Markscheide: Erhöht die Geschwindigkeit deutlich
Highlight: Die Markscheide Funktion besteht darin, die Erregungsleitung zu beschleunigen. Dies erklärt den Unterschied zwischen marklosen und markhaltigen Nervenfasern.
Informationsübertragung an Synapsen
Die Synapse Aufbau und Funktion sind entscheidend für die Signalweiterleitung zwischen Nervenzellen. Der Prozess der Erregungsübertragung an einer Synapse lässt sich in mehrere Schritte unterteilen:
- Ankunft elektrischer Impulse am Endknöpfchen
- Wanderung von Bläschen mit Neurotransmittern zum synaptischen Spalt
- Ausschüttung der Transmittermoleküle in den Spalt
- Bindung der Transmitter an Rezeptoren der Zielzelle
- Auslösung eines elektrischen Impulses in der Zielzelle
- Abbau der Transmittermoleküle durch Enzyme
- Rücktransport der Bruchstücke
- Neusynthese und Speicherung der Transmitter in Bläschen
Definition: Eine chemische Synapse ist eine spezialisierte Kontaktstelle zwischen Nervenzellen, an der Signale mittels chemischer Botenstoffe Neurotransmitter übertragen werden.
Die Informationsübertragung über mehrere Nervenzellen, beispielsweise von einer Sinneszelle zum Gehirn, kann nur in eine Richtung stattfinden. Dies liegt an zwei Hauptgründen:
- Chemische Synapsen sind unidirektional
- Die Refraktärzeit verhindert eine sofortige Rückerregung der Nervenzelle
Vocabulary: Die Refraktärzeit ist eine kurze Phase nach einem Aktionspotenzial, in der die Nervenzellmembran unerregbar ist.
