Das Neuron (= Die Nervenzelle)

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Justus Bergmann
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1 Das Neuron (= Die Nervenzelle) Die Aufgabe des Neurons besteht in der Aufnahme, Weiterleitung und Übertragung von Signalen. Ein Neuron besitzt immer eine Verbindung zu einer anderen Nervenzelle oder einer Muskelzelle. Länge: bis zu über 1m Durchmesser: meist geringer als 0,1mm Neuronen sind elektrisch Aktiv Aufbau der Nervenzelle: - Der Zellkörper, als biosynthetisches Zentrum der Zelle: Nukleus, DNS Zellorganellen, Ribosomen, endoplasmatisches Reticulum & Golgi-Apparat. - Die Dendriten, dienen der Aufnahme von Information. Mehrere Tausend Verbindungen (Synapsen) mit anderen Nervenzellen. - Das Axon, auch Nervenfaser genannt, leitet, die von den Dendriten aufgenommenen Signale weiter. Axone von Wirbeltiernervenzelle sind oft von einer Myelinscheide umgeben. Die Myelinscheide isoliert das Axon elektrisch und besitzt eine wichtige Funktion bei der Erregungsleitung. - Präsynaptische Endigungen der Nervenzelle bilden mit den Dendriten andere Neurone oder mit Muskelzellen Synapsen.

Länge: bis zu über 1m Durchmesser: meist geringer als 0,1mm Neuronen sind elektrisch Aktiv Aufbau der Nervenzelle: - Der Zellkörper, als biosynthetisches Zentrum der Zelle: Nukleus, DNS

2 Potenzialdifferenz: Damit Strom überhaupt fließen kann, müssen elektrische Ladungen getrennt werden. Durch eine Ladungstrennung baut sich eine Potenzialdifferenz auf, eine Spannung zwischen - und + Pol. In den Zellen bewirkt die Membran eine Ladungstrennung. Eine Potenzialdifferenz über der Membran erzeugt daher ein starkes elektrisches Feld, welches gemessen werden kann. Ionenkanäle: Durch sogenannte Tunnelproteine, welche die Lipiddoppelschicht gasamtheitlich durchdringen, können Ionen hindurch gelangen. Ionenkanäle sind ausgesprochen selektiv. Fließen Ionen durch die Kanäle über die Membran, so kann ein Stromfluss gemessen werden. Es hängt von der Zahl der offenen Kanäle ab, wie viele Ionen die Membran durchqueren können. Membranpotenzial: Die Lipiddoppelschicht der Membran (10 nm) stellt eine elektrisch isolierende Schicht dar. Durch die Trennung von Außen und Innen werden auch Ionen mit Ladungen getrennt. Jede Zelle besitzt ein Membranpotenzial, welches negativ ist. Das bedeutet sie ist negativer geladen als das Zellplasma außen herum. Das Membranpotenzial kommt folgendermaßen zustande: Siehe Handgeschriebenes Blatt. Ruhepotenzial: Aktionspotenzial: Ein Aktionspotenzial entsteht nur an einem bestimmten Punkt, wenn sich die Natriumkanäle öffnen, da Natrium von den Dendriten weiter durch das Axon geleitet wird. Dies geschieht nach dem Alles oder Nichts Prinzip, wenn es zu wenig Natrium ist, dass von den Dendriten kommt, dann verebbt das Potenzial, da der Stellenwert nicht erreicht ist um die Natriumkanäle zu öffnen. Retraktärzeit????(Absolut/Relativ) Weiterleitung der Informationen: Die Weiterleitung von Informationen im Axon liegt in der Frequenz. Und die Frequenz bildet sich aus der Anzahl der Aktionspotenziale pro Sekunde.

Eine Potenzialdifferenz über der Membran erzeugt daher ein starkes elektrisches Feld, welches gemessen werden kann.

3 Starke Erregung = Abstände der APs sind kürzer. Schwache Erregung = Abstände der APs sind länger. Isulation des Axons: Axone des peripheren NS [= Nervensystem]sind von einer schützenden Myelinhülle umgeben, die aus sogenannten Schwann schen Zellen gebildet wird. Die Schwann schen Zellen sind eine besondere Form der Gilazellen. Diese Myelinhülle isoliert das Axon elektrisch von seiner Umgebung und beschleunigt somit die Erregungsweiterleitung. Zwischen den einzelnen Myelinscheiden liegen die Ranvier- Schnürringe: Eine Stellen an denen das Axon unisoliert ist und somit ein AP [= Aktionspotenzial] zustande kommen kann. Gilazellen sind Zellen im Nervengewebe die keine Nervenzellen, also Neuronen, sind. Saltatorische Erregungsleitung: Durch die Myelinscheiden am Axon kann das Aktionspotential nur noch an den Ranvier-Schnürringen entsehen. Das hat zur Folge, dass bei einer gleichen Anzahl von APs pro Sekunde eine größere Strecke zurückgelegt würde. Da sich durch die Isolation die Reibung zusätzlich verringert, erhöht sich die Geschwindigkeit sogar noch weiter. Dadurch können Spitzenleistungen von 180 m/s erreicht werden. (Im Vergleich: Spitzenleistung ohne Myelinscheiden: 30 m/s)

Die Schwann schen Zellen sind eine besondere Form der Gilazellen. Diese Myelinhülle isoliert das Axon elektrisch von seiner Umgebung und beschleunigt somit die Erregungsweiterleitung.

4 Synapsen: Verbindung von einem Axon zu einem Dendrit Ach= Acetylcholin (im Zellleib gebildet, wandert durch das Axon zu den Synapsen.) Die spannungsgesteuerten Calciumkanäle öffnen sich, da das positive Calcium in die negativere Synapse will. Dies verursacht den Ausstoß der Ach in den synaptischen Spalt. Ach diffundiert im synaptischen Spalt und wandert zu den Tunnelproteine. Ach verursacht die Öffnung der chemisch gesteuerten Natriumkanäle, Natrium strömt durch die postsynaptische Membran in die anschließende Zelle ein. Ach öffnet viele chemisch gesteuerten Natriumkanäle in dem es von Kanal zu Kanal springt. Trifft ein Ach auf eine Acetycholinesterase cholinesterase (esterase= ( Enzym= Spaltung), so wird das Ach aufgespaltet. Durch die Aufspaltung verliert das Ach seine vorherige Wirkung, es gelangt wieder in die präsynaptische Membran. Das bedeutet, es werden keine chemisch gesteuerten Natriumkanäle mehr geöffnet. Das Natrium breitet sich nun in der Zelle aus und verursacht nach dem alles oder nichts Prinzip ein Aktionspotenzial am Axonhügel.

Ach diffundiert im synaptischen Spalt und wandert zu den Tunnelproteine.

5 Ergänzendes Postsynaptisches Potenzial EPP:

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