Synapsentypen und Neurotransmitter
Es gibt zwei Haupttypen von Synapsen: erregende und hemmende Synapsen. Erregende Synapsen lösen ein erregendes postsynaptisches Potential (EPSP) aus, was zu einer Depolarisation führt. Hemmende Synapsen hingegen verursachen ein inhibitorisches oder hemmendes postsynaptisches Potential (IPSP), das eine Hyperpolarisation zur Folge hat.
Definition: Hyperpolarisation bezeichnet einen Zustand, bei dem das Membranpotential negativer wird als das Ruhepotential, was die Wahrscheinlichkeit für die Auslösung eines Aktionspotentials verringert.
Neurotransmitter spielen eine zentrale Rolle bei der Erregungsübertragung an der Synapse. Diese chemischen Moleküle fungieren als Botenstoffe und übertragen Signale an chemischen Synapsen von einer Nervenzelle zur anderen. Beispiele für wichtige Neurotransmitter sind Acetylcholin, Dopamin, Serotonin und Adrenalin.
Highlight: Die Vielfalt der Neurotransmitter ermöglicht eine differenzierte Signalübertragung im Nervensystem und ist grundlegend für komplexe neuronale Funktionen.
Damit ein Molekül als Neurotransmitter fungieren kann, muss es bestimmte Kriterien erfüllen:
- Es muss dem Schlüssel-Schloss-Prinzip entsprechen und an spezifische Rezeptoren an der postsynaptischen Membran binden können.
- Es muss in der Präsynapse produziert und freigesetzt werden können.
- Es muss die Fähigkeit besitzen, sich wieder in seine Bestandteile zu spalten und in die Präsynapse zurückzukehren.
Die synaptische Integration ist ein wichtiger Prozess, bei dem Signale von verschiedenen Synapsen zusammengeführt werden. Dies geschieht durch räumliche und zeitliche Summation. Bei der räumlichen Summation werden mehrere räumlich getrennte Synapsen gleichzeitig aktiviert, was zu einer größeren Amplitude des EPSP am Zellkörper führt. Die zeitliche Summation tritt auf, wenn Aktionspotentiale zeitlich nah aufeinander folgen, sodass sich ihre Effekte addieren.
Example: Ein Beispiel für räumliche Summation wäre, wenn mehrere erregende Synapsen an verschiedenen Dendriten einer Nervenzelle gleichzeitig aktiviert werden, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass die Zelle ein Aktionspotential auslöst.
Synapsengifte oder Neurotoxine sind chemische Substanzen, die das Nervensystem schädigen können, indem sie die synaptische Übertragung beeinträchtigen. Sie unterscheiden sich in ihrer Wirkungsweise an der Synapse. Wichtige Begriffe in diesem Zusammenhang sind Agonisten und Antagonisten. Agonisten sind Stoffe, die sich an Rezeptoren binden und die gleiche biologische Wirkung wie der natürliche Ligand erzielen. Antagonisten hingegen binden zwar an die Rezeptoren, lösen aber nicht die gleiche biologische Wirkung aus.
Vocabulary: Ein Ligand ist ein Molekül, das spezifisch an einen Rezeptor bindet und dessen Aktivität beeinflusst.