Nervenzelle – Aufbau und Erregungsleitung

Nervenzelle – Aufbau und Erregungsleitung Übung

• Nenne die Funktion der einzelnen Bestandteile der Nervenzelle.

  Tipps

  Das Soma wird auch Zellkörper genannt.

  Lösung

  Das Soma enthält wichtige Zellorganellen wie den Zellkern oder die Mitochondrien.

  Der Dentrit ist eine reizaufnehmende Struktur.

  Das Axon ist eine reizleitende Struktur.

  Das Synapse ist die Verbindungsstelle einer Nervenzelle mit anderen Zellen.

• Beschreibe ein Reiz-Reaktions-Schema.

  Tipps

  Der Sehnerv führt von der Netzhaut direkt ins Gehirn.

  Lösung

  Ein Autofahrer sieht beim Fahren um eine Kurve plötzlich, dass Kinder auf der Straße spielen.

  Der Reiz wird von den Sinneszellen im Auge an das Gehirn weitergeleitet.

  Im Gehirn wird der Reiz verarbeitet.

  Hirnnerven geben den Reiz an die Muskeln im Bein weiter. Als Reaktion drückt das Bein auf die Bremse und das Auto hält vor den spielenden Kindern an.

• Erkläre die Entstehung und Funktion des Aktionspotentials.

  Tipps

  Es gibt drei richtige Aussagen über das Aktionspotenzial.

  Lösung

  Das Aktionspotential wird über die Axone und das Synapsenendknöpfchen auf die nachfolgende Zelle übertragen.

  Zu schwache eintreffende Nervenimpulse führen nicht zu einem Aktionspotential.

  Ein Aktionspotential entsteht nur, wenn ein gewisser Schwellenwert überschritten wurde.

  Von räumlicher Summation an einer Nervenzelle spricht man, wenn gleichzeitig Reize von vielen Synapsen auf die Nervenzelle übertragen werden. Dadurch kann ein Aktionspotential ausgelöst werden.

  Bei einer zeitlichen Summation kommen von einer Synapse schnell hintereinander Reize an eine Nervenzelle an. Dadurch können in der Nervenzelle Aktionspotentiale ausgelöst werden.

  Die Entstehung eines Aktionspotentials folgt dem Alles-oder-nichts-Prinzip. Entweder es entsteht ein Aktionspotential oder eben nicht.

• Erläutere den Aufbau und die Funktion von Synapsen.

  Tipps

  Synapsen sind signalweiterleitende Verbindungen unterschiedlicher Zellen.

  Lösung

  Eine Synapse ist die Verbindungsstelle zwischen zwei Nervenzellen oder einer Nervenzelle und zum Beispiel einer Muskelzelle. Die Synapse besteht aus einem Synapsenendknöpfchen und der Dendriten-Region bzw. der Zellmembran der nachgeschalteten Zelle. Dazwischen ist eine Lücke, der synaptische Spalt.

  Die Signalweiterleitung ist je nach Synapsentyp unterschiedlich. Das ankommende Aktionspotential kann zum Beispiel direkt elektrisch an die nachfolgende Zelle weitergeleitet werden.

  Andere Synapsen geben das Aktionspotential chemisch weiter: Hier werden am Synapsenendknöpfchen Botenstoffe, die sogenannten Neurotransmitter, freigesetzt. Sie gelangen über den synaptischen Spalt an die nachfolgende Zelle, die dann ihrem Typ entsprechend auf das Signal reagiert.

  In einer nachfolgenden Nervenzelle kann ein weiteres Aktionspotential entstehen, eine nachfolgende Muskelzelle kann sich zusammenziehen.

• Skizziere und beschrifte eine Nervenzelle.

  Tipps

  Das längste Axon eines ausgewachsenen Menschen ist ungefähr ein Meter lang.

  Lösung

  Das Soma ist der Zellkörper, der wichtige Zellorganellen enthält.

  Die Dendriten sind kürzere Fortsätze des Somas, die Reize von anderen Zellen aufnehmen.

  Das Axon ist ein langer Fortsatz des Somas und leitet Reize an andere Zellen weiter.

  Die Synapsenendknöpfchen befinden sich am Ende eines Axons.

• Beschreibe die Weiterleitung eines Reizes bei einem Schutzreflex.

  Tipps

  Schutzreflexe (bzw. autonome Reflexreaktionen), wie die hier beschriebene Rückzugsreaktion, laufen sehr schnell ab.

  Das Gehirn ist oft nicht an Schutzreflexen beteiligt.

  Lösung

  Schutzreflexe, bzw. autonome Reflexreaktionen, laufen oft ohne Beteiligung des Gehirns ab. So können Reize schneller verarbeitet werden und Reaktionen schneller eingeleitet werden, sodass Schäden am Körper (z. B. Brandverletzungen) vermieden werden.

  Die Hand fasst auf eine heiße Herdplatte.

  Schmerzrezeptoren nehmen den Reiz auf und leiten ihn an das Rückenmark weiter.

  Das Rückenmark schaltet direkt auf einen motorischen Nerv um.

  Der motorische Nerv gibt den Nervenreiz an die Muskeln in der Hand weiter.

  Die Hand zieht zurück.

  Erst danach wird der Schmerzreiz an das Gehirn weitergeleitet und wir nehmen den Schmerz wahr.