Open in App
Login Anmelden

Select your language

Suggested languages for you:
StudySmarter - Die all-in-one Lernapp.
4.8 • +11k Ratings
Mehr als 5 Millionen Downloads
Free
|
|
Erregungsübertragung

Unter Erregungsübertragung versteht man die Übertragung der Erregung einer Zelle auf eine andere Zelle. Diese Übertragung geschieht über Synapsen, wobei zwischen chemischen und elektrischen Synapsen unterschieden wird. Reize sind elektrische Signale, die durch die Erregungsübertragung weitergeleitet werden. Die elektrischen Signale wandern dann von Nervenzelle zu Nervenzelle, bis sie beispielsweise am Muskel ankommen.

Inhalt von Fachexperten überprüft
Kostenlose StudySmarter App mit über 20 Millionen Studierenden
Mockup Schule

Entdecke über 50 Millionen kostenlose Lernmaterialien in unserer App.

Erregungsübertragung

Illustration

Lerne mit deinen Freunden und bleibe auf dem richtigen Kurs mit deinen persönlichen Lernstatistiken

Jetzt kostenlos anmelden

Nie wieder prokastinieren mit unseren Lernerinnerungen.

Jetzt kostenlos anmelden
Illustration

Unter Erregungsübertragung versteht man die Übertragung der Erregung einer Zelle auf eine andere Zelle. Diese Übertragung geschieht über Synapsen, wobei zwischen chemischen und elektrischen Synapsen unterschieden wird. Reize sind elektrische Signale, die durch die Erregungsübertragung weitergeleitet werden. Die elektrischen Signale wandern dann von Nervenzelle zu Nervenzelle, bis sie beispielsweise am Muskel ankommen.

Synapsen Erregungsübertragung

Synapsen sind Kontaktstellen zwischen mehreren Neuronen und nachgeschalteten Muskel-, Nerven- und Drüsenzellen. Hier findet die Erregungsübertragung sowie die Weiterleitung der Aktionspotentiale statt.

Synapsen zwischen Neuronen werden interneurale Synapsen bzw. neuro-neuronale Synapsen genannt. Im Gehirn und im Rückenmark werden diese Synapsen als zentrale Synapse bezeichnet.

Eine Synapse zwischen Motoneuron und Muskelzelle wird neuromotorische Synapse genannt. Diese Synapsen sind auch unter dem Begriff "Motorische Endplatte" bekannt. An einem Motoneuron können bis zu 200 Endknöpfchen abzweigen, die wiederum bis zu 200 Fasern der Muskulatur mit elektrischen Signalen versorgen und somit zur Erregungsübertragung beitragen.

Motoneuronen sind efferente (wegführende) Nervenzellen, die direkte oder indirekte Kontrolle über die Muskulatur ausüben und sie erregen. Sie sind grundlegend für die Kontraktion der Skelettmuskulatur.

Synapsen – Aufbau

Synapsen bestehen grob aus drei Teilen:

  1. Die präsynaptische Membran: Sie enthält Neurotransmitter, die in Vesikel verpackt sind. Diese Neurotransmitter dienen als Botenstoffe für die Erregungsübertragung.
  2. Der synaptische Spalt: Diese ist der Zwischenraum zwischen prä- und postsynaptischer Membran und besteht aus extrazellulärer Matrix.
  3. Die postsynaptische Membran: Hier gibt es Rezeptoren, die Informationen über Dendriten empfangen.

Erregungsübertragung, Aufbau einer Synapse, StudySmarterAbbildung 1: Aufbau einer Synapse Quelle: biologie-schule.de

Elektrische und chemische Synapsen

Es werden zwei Arten von Synapsen unterschieden:

Elektrische Synapse

Hier stehen Prä- und Postsynapse in direktem Kontakt miteinander. Durch den engen Kontakt von Prä- und Postsynapse findet die elektrische Erregungsübertragung verzögerungsfrei statt.

Chemische Synapse

Sie ist gekennzeichnet durch einen schmalen Abstand zwischen prä- und postsynaptischer Membran. Der synaptische Spalt ist mit Extrazellularflüssigkeit gefüllt. Die Erregungsübertragung chemischer Signale erfolgt über Botenstoffe bzw. Transmitter.

Reizübertragung an der Synapse

Die meisten Synapsen arbeiten über chemische Erregungsübertragung – in einigen Fällen gibt es aber auch die direkte elektrische Weiterleitung. Die zwei Arten der Synapsen, die eine Rolle bei der Erregungsübertragung spielen, lernst Du jetzt kennen.

Elektrischen Synapse: Ablauf Erregungsübertragung

Das Aktionspotential wird ohne Verzögerung auf die nachfolgende Zelle übertragen. Elektrische Synapsen kommen dort vor, wo eine schnelle Erregungsübertragung notwendig ist, wie z. B. beim Lidreflex oder in den Herzmuskelzellen. Im Körper selbst sind sie allerdings nicht sehr oft vorhanden.

Bei der elektrischen Synapse stehen Prä- und Postsynapse in direktem Kontakt miteinander und sind nur durch einen schmalen Spalt voneinander getrennt. Die Reizweiterleitung kann in beide Richtungen – also bidirektional – verlaufen.

Das geschieht über direkte Zell-Zell-Verbindungen – die Gap Junctions. Gap Junctions verbinden benachbarte bzw. aneinander grenzende Zellen miteinander. Sie sind Poren in der Zellmembran und verbinden die Intrazellularräume der Nachbarzellen über Ionenkanäle. Die Verbindung über Ionenkanäle erlaubt eine Diffusion von Molekülen wie z. B. von sekundären Botenstoffen. Außerdem ist bei elektrischen Synapsen die Übertragung von Änderungen des Membranpotentials bei relativ geringem ohmschen (elektrischen) Widerstand möglich.

Gap Junctions werden durch Connexine gebildet. Sechs Connexine bilden ein Connexon (Hemikanal). Treten zwei Connexone zwei benachbarter Zellen in Kontakt, bilden sie einen Ionenkanal, der durch beide Membranen verläuft.

Erregungsübertragung Synapse gap junction StudySmarter

Chemischen Synapse: Ablauf Erregungsübertragung

Kommt es zur Erregung eines Motoneurons, wandern Aktionspotenziale axonabwärts zu den Endknöpfchen. Das Aktionspotential erreicht ein synaptisches Endknöpfchen und depolarisiert es. Dieses elektrische Signal hat zur Folge, dass sich spannungsgesteuerte Calciumkanäle öffnen und Ca+-Ionen in das synaptische Endknöpfchen einströmen. Die präsynaptische Speichervesikel, die mit Neurotransmittern gefüllt sind, verschmelzen mithilfe des Calciums mit der präsynaptischen Membran. Der Transmitter wird anschließend in den synaptischen Spalt ausgeschüttet.

Neurotransmitter sind Liganden. Sie binden spezifisch nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip an Rezeptoren und lösen Folgereaktionen aus.

Die Transmitter diffundieren dann zur postsynaptischen Membran und binden an dessen Rezeptoren. Diese Rezeptoren sind mit Ionenkanälen verbunden, die ligandengesteuert sind. Die Bindung der Transmittermoleküle mit ihrem Rezeptor verändert die Form des Rezeptors und führt zur Öffnung von Na+-Kanälen. Es strömen Natrium-Ionen in die Zelle und depolarisieren die postsynaptische Membran. So entsteht ein postsynaptisches Potenzial (PSP).

In den synaptischen Vesikeln ist der Transmitter Acetylcholin gespeichert.

Erregendes postsynaptisches Potential (EPSP)

Ein erregendes postsynaptisches Potential entsteht, wenn sich Ionenkanäle öffnen und es zu einem Einstrom von Na+-Ionen in die postsynaptische Membran kommt. Das Potential steigt an, da die Natrium-Ionen positiv geladen sind. Wird die Spannung positiver bzw. nimmt die negative Spannung ab, spricht man von einer Depolarisierung.

Die ankommenden EPSPs summieren sich und werden in Form eines Aktionspotentials weitergegeben, wenn der Schwellenwert von ca. –50 mV überschritten wird. Die Wahrscheinlichkeit für die Auslösung eines Aktionspotentials ist umso höher, je mehr EPSPs eintreffen und desto länger die Depolarisation anhält. Die Ionenkanäle bleiben nämlich so lange geöffnet, je mehr Transmitter sich im synaptischen Spalt befinden bzw. je mehr Transmitter freigesetzt wurden.

Inhibitorisches postsynaptisches Potential (IPSP)

Bei einer hemmenden Synapse kann es zu einem inhibitorischen postsynaptischen Potential kommen. Die Spannung der Postsynapse nimmt ab, bis unter dem Wert des Ruhepotentials (ca. –70 mV) und stoppt dadurch die Erregung. Das wird auch als Hyperpolarisation bezeichnet.

Ursache hierfür sind Kalium- und Chloridkanäle, die durch Neurotransmitter geöffnet werden. K+-Ionen strömen aus der Zelle heraus und Cl-Ionen in die Zelle hinein. Die Ladung im Zellinneren wird dadurch negativer und die Synapse kann Reize nicht mehr weiterleiten – sie ist gehemmt.

Ob eine verstärkte (EPSP) oder gehemmte (IPSP) Erregung weitergeleitet wird, kommt nicht auf den Transmitter, sondern auf die Synapse an.

Dauer der Erregungsübertragung

Der Transmitter bindet nur sehr kurz an den Rezeptor, um eine Repolarisierung der Postsynapse zu ermöglichen. Eine permanente Aktivierung der Postsynapse muss nämlich verhindert werden. Die Reizweitergabe findet so lange statt, wie Acetylcholin im synaptischen Spalt noch vorhanden ist.

Das Enzym Cholinesterase im synaptischen Spalt baut den Neurotransmitter ab. Acetylcholin wird in Acetat (Essigsäure) und Cholin gespalten und diffundiert wieder zurück zur präsynaptischen Membran. Je länger dieser Abbau dauert, umso länger dauert auch die Reizweitergabe.

Acetylcholin-Kreislauf: Pro Sekunde kann ein Enzymmolekül ca. 25.000 Acetylcholin-Moleküle zu nicht reaktivem Acetat und Cholin spalten. Diese werden dann per Endozytose in die Präsynapse wieder aufgenommen, um dort erneut Acetylcholin zu resynthetisieren und in Vesikel zu verpacken. Damit schließt sich der Acetylcholin-Kreislauf.

Gäbe es keine Cholinesterase, wären die postsynaptischen Natrium-Kanäle permanent geöffnet und die Postsynapse dauerhaft depolarisiert. Wird die Cholinesterase z. B. in der Herz- bzw. Rippenmuskulatur deaktiviert, würde das zu einem Herzstillstand oder einer Atemlähmung führen.

Kurz und knapp: Ein chemisches Signal – in diesem Fall entsteht das das über die Weitergabe des Neurotransmitters – entsteht aus einem elektrischen Signal – dem Aktionspotenzial. Im Folgedendrit sorgt es erneut für ein elektrisches Signal.

Erregungsübertragung - Das Wichtigste

  • Synapsen sind die Kontaktstellen zwischen Neuronen und nachgeschalteten Muskel-, Nerven- und Drüsenzellen.
  • Bei elektrischen Synapsen erfolgt die Erregungsübertragung über Ionenkanäle. Prä- und Postsynapse sind in direktem Kontakt und die Reizweiterleitung kann bidirektional verlaufen.
  • Bei chemischen Synapsen wird das synaptische Endknöpfchen depolarisiert und Calciumkanäle geöffnet, die dazu führen, dass Vesikel mit Neurotransmittern in den synaptischen Spalt ausgeschüttet werden und zur postsynaptischen Membran gelangen.
  • Bei einem EPSP wird die Spannung innerhalb der Zelle positiver bzw. es kommt zu einer Depolarisierung. Die Erregung wird verstärkt weitergeleitet.
  • Bei einem IPSP nimmt die Spannung ab, bis unter dem Wert des Ruhepotentials. Es kommt zur Hyperpolarisation und Reize werden nicht mehr weitergeleitet.
  • Eine Erregungsübertragung findet so lange statt, wie Acetylcholin im synaptischen Spalt vorhanden ist. Der Neurotransmitter wird vom Enzym Cholinesterase in Acetat und Cholin gespalten und diffundiert zur präsynaptischen Membran zurück, wo Acetylcholin erneut resynthetisiert wird.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Erregungsübertragung

Drogen können in den Kreislauf der Reizweiterleitung eingreifen, indem sie entweder zu viele Neurotransmitter ausschütten (wie zum Beispiel bei Amphetaminen), Rezeptoren blockieren oder die Wiederaufnahme hemmen.

Die Erregungsübertragung an einer Synapse beginnt mit einem Aktionspotential, welches ein synaptisches Endknöpfchen erreicht und es depolarisiert. Dadurch werden Calciumkanäle geöffnet, die dazu führen, dass Vesikel mit Neurotransmittern in den synaptischen Spalt ausgeschüttet werden. Diese diffundieren zur postsynaptischen Membran und binden an Rezeptoren, die mit Ionenkanälen verbunden sind.

Synapsen sind die Kontaktstellen zwischen mehreren Neuronen. Sie sind grob gegliedert in präsynaptische Membran-, synaptischer Spalt und postsynaptische Membran. In der präsynaptischen Membran befinden sich Vesikel mit Neurotransmitter, die die Botenstoffe für die Erregungsübertragung darstellen. Diese gelangen über den synaptischen Spalt zur postsynaptischen Membran. An der postsynaptischen Membran befinden sich Rezeptoren, die die Informationen über Dendriten erhalten.

Die Neurotransmitter werden von der präsynaptischen Membran ausgeschüttet und gelangen über den synaptischen Spalt zur postsynaptischen Membran, wo sie sich an die Rezeptoren binden.

Finales Erregungsübertragung Quiz

Erregungsübertragung Quiz - Teste dein Wissen

Frage

Was besagt die Ionentheorie?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Das Zellplasma eines Neurons enthält eine hohe Konzentration an positiv geladenen Kaliumionen K+ und negativ geladenen organischen Anionen (Protein- und Aminosäureionen, abgekürzt A–)
  • Die Gewebeflüssigkeit, die das Neuron umgibt, ist reich an positiv geladenen Natriumionen Na+ und negativ geladenen Chloridionen Cl–


Frage anzeigen

Frage

Wer besitzt eine selektive Permeabilität?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Membran der Nervenzelle

Frage anzeigen

Frage

Was weist die die Membran der Nervenzelle auf?

Antwort anzeigen

Antwort

Sie weist Poren auf, die von Proteinmolekülen gebildet werden (Porenproteine, Tunnelproteine, Ionenkanäle)

Frage anzeigen

Frage

Wovon hängt es ab, ob ein Ion den Ionenkanal passieren kann?

Antwort anzeigen

Antwort

Das hängt von seiner Ladung und vor allem von seiner Größe im hydratisierten Zustand ab

Frage anzeigen

Frage

Können organische Anionen durch die Zellmembran durchdringen?

Antwort anzeigen

Antwort

Nein, sie werden von der Zellmembran zurückgehalten

Frage anzeigen

Frage

Welche Ionen können die Membran in geringem Umfang passieren?

Antwort anzeigen

Antwort

Natrium- und Chloridionen

Frage anzeigen

Frage

Was ist die Folge davon, dass an der Innenseite der Membran fast 40-mal so viele Kaliumionen vorkommen wie außen?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Es können wesentlich mehr dieser Ionen die Membran nach außen passieren
  • Das Konzentrationsgefälle für die Kaliumionen von innen nach außen führt also zu einem Kaliumionen-Ausstrom

Frage anzeigen

Frage

Wie würde es zu einem Konzentrationsausgleich kommen?

Antwort anzeigen

Antwort

Wenn diese Diffusion ungebremst weitergehen würde

Frage anzeigen

Frage

Wie kommt es zu einer Ladungstrennung?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Jedes Kaliumion, das nach außen wandert, bringt auch eine positive Ladung an die Membranaußenseite
  • Da die anderen Ionen die Membran nicht oder nur wenig überqueren können, kommt es zu einer Ladungstrennung

Frage anzeigen

Frage

Was ist im Gleichgewichtszustand zwischen den beiden entgegengerichteten Kräften?

Antwort anzeigen

Antwort

  • der Ein- und Ausstrom der Kaliumionen ist gleich groß
  • Das Ruhepotenzial entspricht im Wesentlichen diesem Kalium-Gleichgewichtspotenzial


Frage anzeigen

Frage

Welche 2 Möglichkeiten gibt es ein Aktionspotenzial auszulösen?

Antwort anzeigen

Antwort

  1. Natürliche Auslöser
  2. Experimentelle Auslöser

Frage anzeigen

Frage

Wie läuft ein natürlicher Auslöser ab?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Die erzeugte Erregung wandert über die Sinneszelle bis zu ihrem Endknöpfchen
  • Über das Endknöpfchen steht die Sinneszelle in Kontakt mit einer Nervenzelle
  • In dieser sog. Synapse erfolgt die Erregungsübertragung auf das Neuron auf chemischem Wege
  • Im Dendriten oder Zellkörper des nachgeschalteten Neurons ändert sich daraufhin das Ruhepotenzial, es entsteht ein postsynaptisches Potenzial (PSP)
  • Die PSPs, die durch Erregungsübertragung in vielen Synapsen erzeugt werden, pflanzen sich (unter Abschwächung) zum Anfang des Axons, dem Axonhügel, fort und lösen dort ein Aktionspotenzial aus

Frage anzeigen

Frage

Wie wird das Aktionspotential experimentell ausgelöst?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Es wird ein Axon durch einen kleinen Stromstoß gereizt
  • Die Stromzufuhr führt zur Verringerung des Membranpotenzials, das Ruhepotenzial ist weniger negativ
  • Da die Polarisierung der beiden Membranseiten abgeschwächt ist, spricht man von Depolarisation
  • Bei unterschwelliger Reizung (schwachen Stromstößen) erfolgt eine geringe Potenzialabnahme

Frage anzeigen

Frage

Was wird  lokales Potenzial genannt?

Antwort anzeigen

Antwort

Da diese Depolarisation auf den Ort der Reizung beschränkt bleibt wird sie lokales Potenzial genannt

Frage anzeigen

Frage

Wann läuft die Änderung des Membranpotenzials selbsttätig weiter?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Die Erhöhung der Reizstärke führt zu entsprechend höheren lokalen Potenzialen
  • Wird durch einen Reiz bestimmter Stärke (Reizschwelle) das Schwellenpotenzial (– 40 bis – 50 mV) erreicht oder überschritten, läuft die Änderung des Membranpotenzials selbsttätig weiter

Frage anzeigen

Frage

Was passiert bei einer Potenzialumkehr?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Die Membraninnenseite ist kurzzeitig positiv gegenüber der Außenseite geladen
  • Da dieses Potenzial als Erregung weitergeleitet werden kann, nennt man es Aktionspotenzial
  • Das Anlegen von noch größeren Reizströmen führt zu keiner Erhöhung des Aktionspotenzials: Das Aktionspotenzial ist ein Alles-oder-Nichts-Signal, es wird entweder vollständig ausgelöst oder gar nicht
  • Es erreicht bei stärkeren Reizströmen jedoch schneller nach Reizbeginn seinen Spitzenwert


Frage anzeigen

Frage

Was ist eine Synapse?

Antwort anzeigen

Antwort

Als Synapse bezeichnet man die Verbindungsstelle zwischen Neuronen und einer anderen Zelle (Nerven-, Muskel- oder einer Drüsenzelle)


Frage anzeigen

Frage

Wann spricht man von einer zentralen oder chemisch- interneuralen Synapse?

Antwort anzeigen

Antwort

Wenn das Endknöpfchen eines Neurons mit einem Dendriten, dem Soma oder dem Axon einer anderen Nervenzelle verbunden ist

Frage anzeigen

Frage

Was ist eine 

chemisch- neuromuskuläre Synapse?

Antwort anzeigen

Antwort

Erfolgt die Erregungsübertragung von einer Nerven- auf eine Muskelzelle, handelt es sich um eine chemisch- neuromuskuläre Synapse


Frage anzeigen

Frage

Wie erfolgt die Übertragung der Erregung?

Antwort anzeigen

Antwort

erfolgt mithilfe eines chemischen Stoffes (Transmitter)

Frage anzeigen

Frage

Was für eine Funktion haben Synapsen wenn der Mechanismus die Erregungsübertragung nur in einer Richtung zulässt?

Antwort anzeigen

Antwort

Ventilfunktion

Frage anzeigen

Frage

Womit ist die postsynaptische Membran besetzt?

Antwort anzeigen

Antwort

Sie ist mit zahlreichen Proteinmolekülen besetzt, die als Rezeptoren fungieren

Frage anzeigen

Frage

Wodurch sind die beiden Membranen getrennt?

Antwort anzeigen

Antwort

 durch den ca. 20 nm breiten synaptischen Spalt

Frage anzeigen

Frage

Was bewirkt ein Aktionspotenzial (AP)wenn es das Endknöpfchen erreicht?

Antwort anzeigen

Antwort

  • bewirkt die Öffnung von spannungsgesteuerten Calciumporen
  • Da das Innere wenig Calciumionen (Ca2+) enthält, erfolgt ein Einstrom von Calciumionen in das Endknöpfchen


Frage anzeigen

Frage

Was passiert nachdem die Öffnung von spannungsgesteuerten Calciumporen passiert ist?

Antwort anzeigen

Antwort

Es wird das Verschmelzen von 100 – 200 synaptischen Bläschen mit der präsynaptischen Membran und die Ausschüttung des Transmitters Acetylcholin ausgelöst (pro Bläschen mehrere Tausend Moleküle)

Frage anzeigen

Frage

Was machen die ausgeschütteten Transmittermoleküle?

Antwort anzeigen

Antwort

Sie diffundieren sehr schnell (< 0,1 ms) durch den synaptischen Spalt und verbinden sich mit spezifischen Rezeptoren an der postsynaptischen Membran


Frage anzeigen

Frage

Womit verändern die Rezeptoren ihre Raumstruktur? Und was passiert danach?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Mit der Bindung des Acetylcholins
  • Dadurch öffnen sich Ionenporen (chemisch gesteuerte oder ligandenabhängige Ionenkanäle) in der Membran, die für Na+- und K+-Ionen durchlässig sind
  • Na+-Ionen strömen ein und wenige K+-Ionen aus. Die so entstandene Depolarisation der Membran wird als Endplattenpotenzial (allgemein: postsynaptisches Potenzial PSP) bezeichnet
  • Der zeitliche Verlauf eines PSP ähnelt dem eines lokalen Potenzials


Frage anzeigen

Frage

Wie breitet sich das   Endplattenpotenzial aus?

Antwort anzeigen

Antwort

passiv über die postsynaptische Membran

Frage anzeigen

Frage

Was tritt im elektrischen Spannungsfeld ein?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Es treten Ionenwanderungen ein
  • Sie führen aber nicht zu einem Aktionspotenzial, da der K+-Ausstrom viel schneller erfolgt als beim Axon
  • Das Endplattenpotenzial löst erst außerhalb des synaptischen Bereichs ein Aktionspotenzial aus, das über die ganze Muskelfaser fortgeleitet wird und zur Kontraktion des Muskels führt


Frage anzeigen

Frage

Wie arbeiten Zentrale Synapsen?

Antwort anzeigen

Antwort

Sie arbeiten wie die neuromuskulären, als Transmitter fungieren bei ihnen neben Acetylcholin z. B. Noradrenalin, Dopamin und Serotonin


Frage anzeigen

Frage

Welche zwei Typen von Synapsen kommen im Nervensystem vor?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Erregende Synapsen erzeugen in der postsynaptischen Zelle ein postsynaptisches Potenzial, das stärker positiv ist als das Ruhepotenzial (Depolarisation) = erregendes postsynaptisches Potenzial EPSP
  • Hemmende Synapsen verringern das Ruhepotenzial in der postsynaptischen Zelle, d. h. es wird stärker negativ (Hyperpolarisation) = inhibitorisches (hemmendes) postsynaptisches Potenzial IPSP


Frage anzeigen

Frage

Für was sind Neurotransmitter wichtig?

Antwort anzeigen

Antwort

wichtig für die Erregung einer Nervenzelle

Frage anzeigen

Frage

Was sind Neurotransmitter?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Neurotransmitter (oder kurz einfach nur Transmitter) genannt, sind Überträgerstoffe wodurch die Erregungsübertragung an chemischen Synapsen erfolgt
  • Sie übertragen, verstärken oder auch modulieren die Reize von einer Nervenzelle zu einer anderen

Frage anzeigen

Frage

Wo findet man Neurotransmitter?

Antwort anzeigen

Antwort

  • 1921 konnte Otto Loewi an isolierten Froschherzen die Existenz von chemischen Überträgerstoffen zeigen
  • Der Herzschlag bei Fröschen wird durch Nerven gesteuert
  • Die Signale solcher Nerven an die nachgeschalteten Herzmuskelfasern konnten per Pipette abgesaugt werden
  • Mit dieser Lösung in der Pipette konnte auch der Schlag von fremden Herzen beeinflusst werden. Heute ist der Botenstoff analysiert und seine Strukturformel bekannt – er heißt Acetylcholin (ACh)
  • Betrachtet man ein einzelnes präsynaptisches Endknöpfchen im Elektronen-Mikroskop, so fallen kreisförmige Strukturen auf
  • Es handelt sich hierbei um winzige Bläschen, synaptische Vesikel
  • Diese dienen dem Motoneuron zur Speicherung des Transmitters Acetylcholin


Frage anzeigen

Frage

Was passiert, wenn es zu einer überschwelligen Erregung des Motoneurons kommt?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Es wandern Aktionspotenziale axonabwärts zu den Endknöpfchen
  • Diese Aktionspotenziale lösen ein Verschmelzen der präsynaptischen Speichervesikel mit der Neuronenmembran aus

Frage anzeigen

Frage

Wie diffundiert in den synaptischen Spalt freigesetztes Acetylcholin?

Antwort anzeigen

Antwort

diffundiert in weniger als 0,1 ms Postsynaptisch durch den synaptischen Spalt zur postsynaptischen Membran und erreicht dort sitzende Rezeptoren

Frage anzeigen

Frage

Wie wird die Rezeptorenform verändert?

Antwort anzeigen

Antwort

Wie ein Schlüssel ins Schloss passen die Transmittermoleküle zu ihrem Rezeptor – und verändern dessen Form

Frage anzeigen

Frage

Was passiert, nachdem die Rezeptorenform verändert wurde?

Antwort anzeigen

Antwort

  • bewirkt die Öffnung von Na+-Kanälen
  • Kurzzeitig strömen Natrium-Ionen in die Muskelzelle und depolarisieren die postsynaptische Membran
  • Ein postsynaptisches Potenzial (PSP) entsteht
  • Je nach auslösender Aktionspotenzial-Frequenz bzw. freigesetzter Transmittermenge variiert das PSP
  • Erst ab einem Schwellenwert führt das Transmittersignal zur Kontraktion der Muskelfaser


Frage anzeigen

Frage

Was muss passieren, um eine Repolarisierung der Postsynapse zu ermöglichen?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Nur kurz bindet der Transmitter an den Rezeptor
  • Möglichst rasch nach der erfolgten Signalübertragung muss er den Rezeptor verlassen um eine Repolarisierung der Postsynapse zu ermöglichen

Frage anzeigen

Frage

Was bewirkt eine  Daueraktivierung z. B. im Bereich der Herz- bzw. Rippenmuskulatur?

Antwort anzeigen

Antwort

würde den Herzstillstand bzw. eine Atemlähmung bewirken und damit den Tod bedeuten.


Frage anzeigen

Frage

Wie werden Transmitterspeicher wieder aufgefüllt?


Antwort anzeigen

Antwort

  • Ein Enzymmolekül spaltet pro Sekunde ca. 25 000 ACh-Moleküle in die nicht-reaktiven Komponenten Acetat und Cholin
  • Beide werden dann aus dem synaptischen Spalt per Endozytose in die Präsynapse aufgenommen
  • ACh wird enzymatisch resynthetisiert und wieder in Vesikel verpackt
  • Damit ist der Acetylcholin-Kreislauf geschlossen

Frage anzeigen

Frage

Welche Funktion hat 

Acetylcholin (ACh)?

Antwort anzeigen

Antwort

Steuerung von Muskelzellen (hemmend und erregend)

Frage anzeigen

Frage

Welche Funktion hat Gammaaminobuttersäure (GABA)?

Antwort anzeigen

Antwort

hemmende Wirkung im Neocortex

Frage anzeigen

Frage

Welche Funktion hat Glutaminsäure?

Antwort anzeigen

Antwort

erregende Wirkung im Neocortex

Frage anzeigen

Frage

Welche Funktion hat Dopamin?

Antwort anzeigen

Antwort

erregende Wirkung im Mittelhirn

Frage anzeigen

Frage

Welche Funktion hat Serotonin?

Antwort anzeigen

Antwort

dämpfende Wirkung im Hypothalamus

Frage anzeigen

Frage

Welche Funktion hat Noradrenalin?

Antwort anzeigen

Antwort

Stressbewältigung im Gehirn, Herz, ZNS

Frage anzeigen

Frage

In welche Gruppen können Rezeptormoleküle für Transmitter geteilt werden?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Bei den ligandengesteuerten (auch: ionotropen) Rezeptoren öffnet sich im Rezeptormolekül sofort beim Andocken der Transmittermoleküle ein Ionenkanal und die entsprechenden Ionen können in die postsynaptische Zelle einströmen
  • G-Protein-gesteuerte (auch: metabotrope) Rezeptoren sind über ein Second-Messenger-System über sog. G-Proteine an Ionenkanäle gekoppelt und lösen so indirekt und relativ langsam eine postsynaptische Reaktion aus

Frage anzeigen

Frage

Was sind Echte Transmitter?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Echte Transmitter wie Acetylcholin, Noradrenalin, Dopamin, Serotonin und Gamma-amino-Buttersäure wirken als kurzlebige Botenstoffe im Extrazellulärraum auf die Kanäle ihrer Zielzellen
  • Sie sind chemische Substanzen, die als Überträgerstoffe Erregungen auf ihrer Zielzellen übertragen und sehr schnell enzymatisch abgebaut oder wieder resorbiert werden

Frage anzeigen

Frage

Was sind Neuro-Hormone oder Neuropeptide?

Antwort anzeigen

Antwort

  • bestehen aus 2 – 39 Aminosäuren. Sie werden ins Blut sezerniert, haben eine große Reichweite und eine, mit Transmittern verglichen, relativ hohe Lebensdauer
  • Zu ihnen zählen z. B. Endorphine, die wie Morphine an Opiat-Rezeptoren binden. Endorphine, Enkephaline und andere Neuro-Hormone wirken über G- Proteine oder über die direkte Aktivierung von Enzymen (z. B. Tyrosinkinasen)


Frage anzeigen

Teste dein Wissen mit Multiple-Choice-Karteikarten

Können organische Anionen durch die Zellmembran durchdringen?

Warum sind die Enzyme im synaptischen Spalt wichtig?

Wo befindet sich der synaptische Spalt?

Weiter

Karteikarten in Erregungsübertragung589

Lerne jetzt

Was besagt die Ionentheorie?

  • Das Zellplasma eines Neurons enthält eine hohe Konzentration an positiv geladenen Kaliumionen K+ und negativ geladenen organischen Anionen (Protein- und Aminosäureionen, abgekürzt A–)
  • Die Gewebeflüssigkeit, die das Neuron umgibt, ist reich an positiv geladenen Natriumionen Na+ und negativ geladenen Chloridionen Cl–


Wer besitzt eine selektive Permeabilität?

Die Membran der Nervenzelle

Was weist die die Membran der Nervenzelle auf?

Sie weist Poren auf, die von Proteinmolekülen gebildet werden (Porenproteine, Tunnelproteine, Ionenkanäle)

Wovon hängt es ab, ob ein Ion den Ionenkanal passieren kann?

Das hängt von seiner Ladung und vor allem von seiner Größe im hydratisierten Zustand ab

Können organische Anionen durch die Zellmembran durchdringen?

Nein, sie werden von der Zellmembran zurückgehalten

Welche Ionen können die Membran in geringem Umfang passieren?

Natrium- und Chloridionen

Mehr zum Thema Erregungsübertragung

Schließ dich über 22 Millionen Schülern und Studierenden an und lerne mit unserer StudySmarter App!

Die erste Lern-App, die wirklich alles bietet, was du brauchst, um deine Prüfungen an einem Ort zu meistern.

  • Karteikarten & Quizze
  • KI-Lernassistent
  • Lernplaner
  • Probeklausuren
  • Intelligente Notizen
Schließ dich über 22 Millionen Schülern und Studierenden an und lerne mit unserer StudySmarter App! Schließ dich über 22 Millionen Schülern und Studierenden an und lerne mit unserer StudySmarter App!

Finde passende Lernmaterialien für deine Fächer

Melde dich an für Notizen & Bearbeitung. 100% for free.

Fang an mit StudySmarter zu lernen, die einzige Lernapp, die du brauchst.

Jetzt kostenlos anmelden
Illustration