Nervenzelle – Aufbau und Erregungsleitung
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Grundlagen zum Thema Nervenzelle – Aufbau und Erregungsleitung
Ausgehend von einer Körperreaktion des Menschen wird der Aufbau und die Funktion einer Nervenzelle vorgestellt. Dabei wird auch erklärt, wie eine Nervenzelle einen Reiz weiterleitet. Spezieller Fokus liegt dabei auf dem Soma, den Dendriten, dem Axon und den Synapsenendknöpfchen. Die Begriffe werden für dich übersetzt. Die Begriffe räumliche Summation, zeitliche Summation und Aktionspotential werden auch kurz angesprochen. Die Reizweiterleitung vom Auge, über das Gehirn bis zur Fußbewegung kann auf diese Weise erklärt werden.
Transkript Nervenzelle – Aufbau und Erregungsleitung
Oh - ein Ball! Wie kann unser Körper auf einen visuellen Reiz mit der entsprechenden Bewegung reagieren? Der menschliche Körper besitzt ein geniales Informationssystem, das Nervensystem. Die funktionelle Grundeinheit ist eine Nervenzelle. Wie eine Nervenzelle aufgebaut ist und wie sie einen Reiz weiterleitet, möchte ich euch jetzt kurz zeigen. Die Nervenzelle hat erst einmal ein Soma, einen Zellkörper, darin sind alle wichtigen Zellorganellen wie Zellkern, Mitochondrien, ER und so weiter enthalten. Diese baumartigen Zweige sind die Dendriten. Dendrit ist griechisch und bedeutet: baumähnlich. Das sind die Reiz aufnehmenden Strukturen. Auf der anderen Seite vom Soma (Soma ist übrigens auch griechisch und bedeutet: Körper) schließt sich das Axon an und ist eine Reiz leitende Struktur. Axon ist altgriechisch und bedeutet: Achse. An den Axonenden befinden sich die Synapsen, die Verbindungen zu den anderen Zellen. Synapse bedeutet auf Griechisch so etwas wie: ineinandergreifen. Wird nun über die Axonenden eines oder mehrerer anderer Nervenzellen ein Reiz auf die Dendriten übertragen, wird dieser im Zellkörper durch räumliche und zeitliche Überlagerung, man nennt das Summation, zu einem sogenannten Aktionspotenzial gebündelt. Sind die einzelnen Reize jedoch zu schwach, werden diese nicht weitergeleitet. Durch das Aktionspotenzial wird der Reiz über das Axon, die Axonenden und die Synapsen auf die angrenzende Zelle übertragen. Das kann eine andere Nervenzelle oder aber auch eine Muskelzelle sein. So kann man sich vorstellen, wie der Reiz vom Auge über das Gehirn, wo er erst verarbeitet wird, bis in die Muskeln von Nervenzelle zu Nervenzelle durch den ganzen Körper weitergegeben wird. In unserem Falle legte der Reiz einen Weg vom Auge über das Gehirn bis in die Bein- und Fußmuskeln, die die Bremse im Auto treten, und in die Arme, die das Lenken verantworten, zurück.
Nervenzelle – Aufbau und Erregungsleitung Übung
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Nenne die Funktion der einzelnen Bestandteile der Nervenzelle.
TippsDas Soma wird auch Zellkörper genannt.
LösungDas 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.
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Beschreibe ein Reiz-Reaktions-Schema.
TippsDer Sehnerv führt von der Netzhaut direkt ins Gehirn.
LösungEin 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.
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Erkläre die Entstehung und Funktion des Aktionspotentials.
TippsEs gibt drei richtige Aussagen über das Aktionspotenzial.
LösungDas 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.
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Erläutere den Aufbau und die Funktion von Synapsen.
TippsSynapsen sind signalweiterleitende Verbindungen unterschiedlicher Zellen.
LösungEine 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.
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Skizziere und beschrifte eine Nervenzelle.
TippsDas längste Axon eines ausgewachsenen Menschen ist ungefähr ein Meter lang.
LösungDas 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.
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Beschreibe die Weiterleitung eines Reizes bei einem Schutzreflex.
TippsSchutzreflexe (bzw. autonome Reflexreaktionen), wie die hier beschriebene Rückzugsreaktion, laufen sehr schnell ab.
Das Gehirn ist oft nicht an Schutzreflexen beteiligt.
LösungSchutzreflexe, 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.
Das Nervensystem (Basiswissen)
Zentrales und peripheres Nervensystem
Nervenzelle – Bau und Funktion
Synapse (Basiswissen)
Wie arbeiten Nervenzellen?
Nervenzelle – Aufbau und Erregungsleitung
Nervenzelle und Synapse – Weg der Informationsverarbeitung
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Gehirn – Es war einmal das Leben (Folge 9)
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Hallo P Noll,
da hast du völlig recht! Der Fehler wurde vermerkt und wird baldmöglichst korrigiert. Vielen Dank für den Hinweis!
Liebe Grüße aus der Redaktion
Bei diesem Viedo müsste nachgebessert werden. Über das Axon werden keine "Reize" weitergeleitet. Hier müsste konsequent von "Erregungsleitung", einem "elektrischen Impuls" oder "AP" gesprochen werden.
Bester Anfang :)
der Anfang ist sehr lustig
Hallo :)
zu dem Thema haben wir noch viele weitere vertiefende Videos. Hier nur ein paar Vorschläge:
http://www.sofatutor.com/biologie/videos/ruhepotential-bedeutung-und-aufrechterhaltung
http://www.sofatutor.com/biologie/videos/aktionspotential-grundlage-der-informationsweiterleitung
http://www.sofatutor.com/biologie/videos/nervenzelle-leitungsgeschwindigkeit
http://www.sofatutor.com/biologie/videos/vom-reiz-zum-aktionspotenzial