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Synapse – hemmende und erregende Synapsen

Erfahre den Unterschied zwischen erregenden und hemmenden Synapsen und wie ihre Signale verrechnet werden. Verstehe den Aufbau und die Funktion von Synapsen und vertiefe dein Wissen über räumliche und zeitliche Summation. Interessiert? Entdecke mehr im vollständigen Text!

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Die Autor*innen
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Sabine Basine
Synapse – hemmende und erregende Synapsen
lernst du in der Oberstufe 7. Klasse - 8. Klasse - 9. Klasse

Synapse – hemmende und erregende Synapsen Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Synapse – hemmende und erregende Synapsen kannst du es wiederholen und üben.
  • Benenne die jeweiligen Wirkungen von De- und Hyperpolarisation sowie der zeitlichen und räumlichen Summation.

    Tipps

    Bei einer Depolarisation strömen positiv geladene Natrium-Ionen in die Zelle ein.

    Bei einer Depolarisation können Aktionspotentiale entstehen, wenn ein Schwellenwert überschritten wird.

    Lösung

    Bei einer Depolarisation verändert sich die Membranspannung hin zu positiveren Werten.

    Bei einer Hyperpolarisation verändert sich die Membranspannung hin zu negativeren Werten.

    Ein EPSP (erregendes postsynaptisches Potential) löst eine Depolarisation an der postsynaptischen Membran aus.

    Ein HPSP (hemmendes postsynaptisches Potential) löst eine Hyperpolarisation an der postsynaptischen Membran aus.

    Bei der zeitlichen Summation kommen innerhalb einer kurzen Zeit viele APs von einer Synapse an.

    Bei der räumlichen Summation kommen mehrere APs von mehreren Synapsen an.

  • Beschreibe den Vorgang, der an einer hemmenden Synapse stattfindet.

    Tipps

    Calcium-Ionen wirken auf Vesikel.

    Lösung

    Ein Aktionspotential kommt an der hemmenden Synapse an.

    Durch das AP öffnen sich Calcium-Kanäle an der hemmenden Synapse.

    Calcium-Ionen strömen ein.

    Vesikel wandern zur präsynaptischen Membran und verschmelzen mit ihr.

    Neurotransmitter werden aus den Vesikeln in den synaptischen Spalt freigesetzt.

    Die Neurotransmitter binden an die Rezeptoren der postsynaptischen Membran.

    Ionenkanäle öffnen sich.

    Chlorid-Ionen strömen in die nachgeschaltete Zelle und Kalium-Ionen in den synaptischen Spalt.

    Das Ruhepotential an der postsynaptischen Membran wird negativer und es findet eine Hyperpolarisation statt.

    So entsteht ein hemmendes postsynaptisches Potential (HPSP).

  • Vergleiche EPSP und HPSP.

    Tipps

    Nach einem EPSP strömen positiv geladene Ionen in die Zelle ein.

    Lösung

    Ein EPSP ist ein erregendes postsynaptisches Potential. Eine erregende Synapse schüttet Neurotransmitter aus, die Natrium-Kanäle an der postsynaptischen Membran öffnen. Dadurch entsteht eine Depolarisation. Die Aktionspotentiale in der nachgeschalteten Nervenzelle können durch EPSPs verlängert werden.

    Ein HPSP ist ein hemmendes postsynaptisches Potential. Eine hemmende Synapse schüttet Neurotransmitter aus, die Chlorid-Kanäle an der postsynaptischen Membran öffnen. Dadurch wird sie hyperpolarisiert. Die Aktionspotentiale in der nachgeschalteten Nervenzelle können durch HPSPs abgeschwächt werden. So werden Übererregungen und Starrkrämpfe verhindert.

  • Interpretiere die vorliegenden Diagramme und Graphen der unterschwelligen Erregungen.

    Tipps

    Bei einer zeitlichen Summation kommen mindestens zwei Reize nacheinander an.

    „IPSI“ und „HPSP“ sind das Gleiche.

    Lösung

    Bei der räumlichen Summation summieren sich Potentiale in einer Nervenzelle, die von mehreren Synapsen gleichzeitig ankommen.

    Bei der zeitlichen Summation kommen kurz nacheinander Potentiale von einer Synapse an die Nervenzelle an. Die einzelnen Schübe werden aufsummiert.

    Ein AP entsteht nur bei Erreichen des Schwellenwertes. Dies kann durch ein einzelnes, starkes EPSP oder eine Summation geschehen.

    Ein AP kann nicht durch ein HPSP bzw. IPSP ausgelöst werden.

  • Nenne mindestens drei Eigenschaften des HPSP.

    Tipps

    HPSP wird auch mit IPSP als „inhibitorisches postsynaptisches Potential“ abgekürzt.

    Drei Aussagen über das HPSP sind richtig.

    Lösung

    HPSP bedeutet hemmendes postsynaptisches Potential.

    HPSP ist der Gegenspieler des EPSP (erregendes postsynaptisches Potential) und kann Starrkrämpfe verhindern.

    Ein HPSP kann Übererregungen verhindern.

    Ein HPSP führt zu einer Hyperpolarisation an der postsynaptischen Membran.

    HPSPs werden mit EPSPs am Axonhügel verrechnet. Wenn die HPSPs stärker sind, wird kein Aktionspotential ausgelöst.

  • Werte aus, wie erregende und hemmende Potentiale am Axonhügel verrechnet werden, wenn jene nahezu zeitgleich ankommen.

    Tipps

    Die postsynaptischen Potentiale in diesem Beispiel werden von mehreren Synapsen hervorgerufen.

    Lösung

    Der Axonhügel wird in Summe depolarisiert.

    Durch die räumliche Summation wird ein Aktionspotential im Neuron ausgelöst, wenn der Schwellenwert überschritten wird. Eine zeitliche Summation findet hier nicht statt, da die Potentiale von mehreren Synapsen ankommen.