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Neuron

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Neuron

Neurone, auch Nervenzellen genannt, sind elektrisch erregbare Zellen, die der Erregungsleitung dienen. Mithilfe von chemischen und elektrischen Signalen werden Reize der Umwelt an das Gehirn weitergeleitet, wo diese Informationen verarbeitet werden und eine Reaktion ausgelöst wird.

Neuronen als Bausteine des Nervensystems

Der Mensch informiert sich mithilfe der Sinnesorgane und des Nervensystems über seine Umwelt. Aus der Umgebung eintreffende Reize werden von Sinneszellen (spezialisierte Nervenzellen) in elektrische Signale umgewandelt.

Nervenzellen leiten diese Signale weiter. Die vielen Milliarden Nervenzellen des menschlichen Körpers bilden untereinander zahlreiche Kontakte aus, die eine Verarbeitung der Information ermöglichen. Als Folge dieser Verarbeitung werden Signale über Nervenzellen zu Erfolgsorganen geleitet, um dort eine Reaktion auszulösen.

Neuronen im Gehirn

Die zentrale Struktur, in der alle Informationen der Sinnesorgane und des Nervensystems eintreffen und verarbeitet werden, ist das Gehirn. Ohne diese zentrale Einheit wäre intelligentes Leben nicht denkbar. Um die enorme Menge eintreffender Informationen verarbeiten zu können, sind eine Menge Neuronen notwendig. Allgemein wird davon ausgegangen, dass das menschliche Gehirn etwa 100 Milliarden Nervenzellen enthält.

Neuron – Aufbau und Funktion

Eine Nervenzelle besteht aus drei Zellabschnitten:

  • Soma (Zellkörper)
  • Dendriten (kurze Fortsätze)
  • Axon (langer Fortsatz)

Das Soma

Das Soma beschreibt den Zellkörper des Neurons und beinhaltet alle wichtigen Zellorganellen wie Zellkern, Mitochondrien, Golgi-Apparat, Endoplasmatisches Retikulum und Ribosomen.

Es ist von einer Zellmembran umgeben und hat meist eine kugelige oder birnenförmige Gestalt (Durchmesser von 5–100 µm).

Zentriolen, die an der Ausbildung des Spindelapparats bei der Mitose beteiligt sind, fehlen. Neuronen sind daher nach der Embryonalentwicklung nicht mehr teilungsfähig.

Dendriten

Als Dendriten werden die kurzen, verästelten Fortsätze eines Neurons bezeichnet.

Sie werden zum Ende hin immer dünner und erreichen eine Länge von einigen Zehntelmillimetern. Dendriten dienen der Reizaufnahme und der Weiterleitung des Reizes in Richtung des Somas.

Das Axon

Das Axon beschreibt den Fortsatz einer Nervenzelle, der Informationen in Form von elektrischen Impulsen vom Soma weg leitet.

Das Axon (der Neurit) eines Neurons fällt häufig durch seinen gleichbleibend geringen Durchmesser und seine Länge auf. Bei manchen Neuronen im Rückenmark des Menschen ist es über einen Meter lang.

Bei höher entwickelten Organismen sind Axone oftmals mit Schwannschen Zellen umgeben. Mit der Zeit wickeln sich diese mehrfach um das Axon und bilden damit die Myelinscheide aus. Der Bereich zwischen zwei Myelinscheiden wird als Ranvierscher Schnürring bezeichnet. Diese strukturelle Besonderheit erlaubt eine enorme Zunahme der Geschwindigkeit der Erregungsleitung.

Der Anfangsbereich des Axons ist kegelförmig verdickt (Axonhügel). Am Ende sind das Axon bzw. seine Endverzweigungen (Kollaterale) zu Endknöpfchen verdickt. Mit diesen Endknöpfchen nimmt ein Neuron Kontakt zu anderen Nervenzellen auf (Synapse).

Die Synapse

An das Axon schließen die Synapsen an. Ihre Aufgabe liegt darin, die neuronale Erregung an die darauffolgende Zelle weiterzuleiten.

Diese Weiterleitung der Erregung erfolgt mithilfe von Neurotransmittern. Jene Art der Erregungsübertragung wird chemische Erregungsleitung genannt und läuft nach folgendem Prinzip ab:

  • Ein eintreffendes Aktionspotential öffnet Calcium-Kanäle in der Membran, Calciumionen strömen in die Synapse.
  • Die erhöhte Calcium-Konzentration lässt Vesikel mit einem Neurotransmitter (zum Beispiel Acetylcholin) an die Membran der Synapse wandern und mit dieser verschmelzen.
  • Die Neurotransmitter werden in den synaptischen Spalt abgegeben, wo sie an Rezeptoren an der postsynaptischen Membran andocken.
  • Natriumionen-Kanäle werden an der postsynaptischen Membran geöffnet und Natrium-Ionen strömen in die Postsynapse.
  • Die erhöhte Ionenkonzentration löst ein postsynaptisches Potential aus – die Erregung wurde übertragen.
  • Die Neurotransmitter werden von Enzymen abgebaut und diffundieren zurück in die Präsynapse.

Neuron Aufbau eines Neurons Neuron Aufbau StudySmarterAbbildung 1: Aufbau eines Neurons

Arten von Neuronen

Trotz des gemeinsamen Grundbauplans variieren Nervenzellen erheblich in Größe, Gestalt und Anordnung von Zellkörper und Fortsätzen. Dendriten können unverzweigt, aber auch baumförmig verästelt sein. Neben Neuronen mit einem Axon kommen auch solche mit zwei oder mehreren dieser Fortsätze vor. Auch hinsichtlich ihrer Funktion können Neuronen in Gruppen eingeteilt werden.

Funktionale Unterscheidung von Neuronen

In Hinblick auf ihre Funktion werden drei verschiedene Arten von Neuronen unterschieden:

  • Sensorische NeuronenDiese Neuronen leiten Informationsströme von den Sinneszellen zum Gehirn. Sie werden auch als afferente Nerven bezeichnet.
  • Motorische NeuronenNeuronen dieser Art leiten Reize des Gehirns zur Ausführung bestimmter Bewegungen und Kontraktionen an Muskel- und Drüsenzellen weiter. Diese Nervenzellen werden auch efferente Neuronen genannt.
  • InterneuronenDie meisten Nervenzellen im menschlichen Körper sind sogenannte Interneuronen. Sie sind nicht spezifisch afferent oder efferent, sondern erfüllen eine vermittelnde Rolle. Sie sind etwa dafür verantwortlich, Erregungen zwischen verschiedenen Körperpartien zu transportieren.

Morphologische Unterscheidung von Neuronen

Des Weiteren können Neuronen anhand ihrer äußeren Gestalt differenziert werden. Ist dies der Fall, spricht man von der morphologischen Unterscheidung von Neuronen.

Neuron morphologische Unterscheidung Sensorische Neuronen Definition StudySmarterAbbildung 2: Morphologische Unterscheidung von Neuronen

Dabei wird in vier verschiedene Typen der Nervenzelle unterteilt:

  • Unipolare ZellenSie bestehen aus dem Soma und einem Fortsatz, dem Axon. Ein Beispiel für eine solche Zelle ist ein Neuron in der Netzhaut des Auges.
  • Bipolare ZellenDiese Art des Neurons besteht aus dem Soma und zwei Fortsätzen. Sie sind auf die Sinneswahrnehmung spezialisiert. Man findet diese Zellen beispielsweise im Ohr.
  • Multipolare ZellenDiese Zellen sind neben dem Soma und dem Axon mit vielen Dendriten bestückt. Motorische Neuronen des Rückenmarks sind oftmals multipolar.
  • Pseudounipolare ZellenSie verfügen wie bipolare Zellen über zwei Fortsätze, die jedoch in den Zellkörper übergehen. Bei diesen Zellen durchdringt die Erregung während ihrer Übertragung den Zellkörper nicht. Pseudounipolare Zellen sind überall dort zu finden, wo Tastempfindungen getätigt werden.

Neuron - Das Wichtigste

  • Neuron ist ein anderer Begriff für Nervenzelle.

  • Neuronen sind Teil des Nervensystems.

  • Neuronen leiten elektronische Erregungen weiter.

  • Eine Nervenzelle besteht aus den drei Zellabschnitten: Soma (Zellkörper), Dendriten (kurze Fortsätze) und Axon (langer Fortsatz) mit Endköpfchen (Synapse).

  • Nervenzellen können in ihrer Größe, Aufbau, Anordnung von Zellkörpern und Fortsätzen variieren.

  • Bei der Reizübertragung haben die drei Zellabschnitte unterschiedliche Aufgaben:

    • Über die Dendriten werden Erregungen zum Soma geleitet.
    • Über das Axon und die Kollateralen erreicht die Erregung das Endknöpfchen und wird über die Synapse auf weitere Neuronen übertragen.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Neuron

Unter einem Neuron versteht man eine elektrisch erregbare Zelle, welche Reize der Umwelt wahrnehmen und weiterleiten kann. 

Allgemein besteht ein Neuron aus einem Zellkörper (dem Soma), Dendriten, dem Axon und Synapsen. Wie diese Teile angeordnet sind ist von der Art des Neurons abhängig. 

Über Dendriten werden elektrische Impulse empfangen. Nachdem sie im Soma verarbeitet wurden, werden sie über das Axon an die Synapsen weitergegeben, welche die Information an die nächste Nervenzelle weiterleiten. 

Allgemein existieren folgende Nervenzellarten:

  • Multipolare Nervenzellen

  • Bipolare Nervenzellen

  • Pseudounipolare Nervenzellen

  • Unipolare Nervenzellen

Darüber hinaus gibt es noch spezifischere Nervenzellen, beispielsweise das Neuron des Rückenmarks.

Finales Neuron Quiz

Frage

Was ist ein Neuron?

Antwort anzeigen

Antwort

eine Nervenzelle

Frage anzeigen

Frage

Aus was besteht ein Neuron?

Antwort anzeigen

Antwort

  • besteht aus den drei Zellabschnitten Soma (Zellkörper), Dendriten (kurze Fortsätze) und Axon (langer Fortsatz) mit Endknöpfchen (Synapse)


Frage anzeigen

Frage

Wie sieht der Zellkörper aus?

Antwort anzeigen

Antwort

ist von einer Zellmembran umgeben und hat meist

eine kugelige oder birnenförmige Gestalt (Durchmesser von 5 –100 µm)

Frage anzeigen

Frage

Woran sind Zentriolen beteiligt?

Antwort anzeigen

Antwort

Sind an der Ausbildung des Spindelapparats bei der Mitose beteiligt

Frage anzeigen

Frage

Was sind Dendriten?

Antwort anzeigen

Antwort

Als Dendriten werden die kurzen, verästelten Fortsätze eines Neurons bezeichnet. Sie werden zum Ende hin immer dünner und erreichen eine Länge von einigen Zehntelmillimetern.

Frage anzeigen

Frage

Wie ist ein Axon aufgebaut?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Der Anfangsbereich des Axons ist kegelförmig verdickt (Axonhügel)
  • Am Ende ist das Axon bzw. seine Endverzweigungen (Kollaterale) zu einem Endknöpfchen verdickt
  • Mit diesem Endknöpfchen nimmt ein Neuron Kontakt zu anderen Nervenzellen auf (Synapse)


Frage anzeigen

Frage

Welche Aufgabe hat das Axon?

Antwort anzeigen

Antwort

Über das Axon und die Kollateralen erreicht die Erregung die Endknöpfchen und wird in der Synapse auf andere Neurone übertragen.


Frage anzeigen

Frage

Wann sind Neuronen nicht mehr Teilungsfähig?

Antwort anzeigen

Antwort

im Anschluss an die Embryonalentwicklung

Frage anzeigen

Frage

Was erfolgt an der Membran des Zellkörpers?

Antwort anzeigen

Antwort

An der Membran des Zellkörpers erfolgt die Verarbeitung der Informationen, die über mehrere Dendriten angekommen sind, zu der Erregung, die im Axon weitergeleitet wird

Frage anzeigen

Frage

Was ist die einfachste Form einer Sinneszelle als Neuron?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Die einfachste Form stellt die Sinnesnervenzelle dar, deren Soma im Inneren des Körpers liegt
  • Über einen langen, reizaufnehmenden Fortsatz ist sie z. B. mit einem Skelettmuskel verbunden
  • Die sensible Endigung dieses Fortsatzes registriert die Dehnung von Muskelfasern als Reiz
Frage anzeigen

Frage

Welche Aufgabe haben Dendriten?

Antwort anzeigen

Antwort

Über die Dendriten werden Erregungen zum Soma geleitet. 

Frage anzeigen

Frage

Was ist in das Cytoplasma eingebettet?

Antwort anzeigen

Antwort

In das Cytoplasma sind die typischen Zellorganellen einer tierischen Zelle eingebettet: Zellkern, Mitochondrien, Golgi-Apparat, endoplasmatisches Retikulum und Ribosomen. 

Frage anzeigen

Frage

Welche Formen von Neuronen gibt es? Zeichne sie auf.

Antwort anzeigen

Antwort

Frage anzeigen

Frage

Wodurch fällt das Axon meist auf?

Antwort anzeigen

Antwort

Das Axon fällt durch seinen gleichbleibenden geringen Durchmesser und seine Länge auf. 

Frage anzeigen

Frage

Zeichne den Bau eines Neurons auf.

Antwort anzeigen

Antwort

Frage anzeigen
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