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Neuron

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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.

Was ist ein 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 weitergeleitet, wo diese Informationen verarbeitet werden und eine Reaktion ausgelöst wird.

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)

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.

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).

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

Neuron – Arten

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

Neuron Quiz - Teste dein Wissen

Frage

Wie sieht der Zellkörper aus?

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Antwort

ist von einer Zellmembran umgeben und hat meist

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

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Frage

Woran sind Zentriolen beteiligt?

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Antwort

An der Ausbildung des Spindelapparats

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Frage

Was sind Markhaltige Nervenfasern?

Antwort anzeigen

Antwort

weisen eine Markscheide aus Myelin auf, die das Axon isoliert

Frage anzeigen

Frage

Was sind Marklosen Nervenfasern?

Antwort anzeigen

Antwort

Ihnen fehlt diese isolierende Hülle


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Frage

Welche Aufgaben haben das Axon und die Kollateralenbei der Informationsweitergabe?

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

Wie werden Axone außerhalb von Gehirn und Rückenmark umhüllt?

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Antwort

werden schlauchartig von speziellen Gliazellen, den Schwannschen Zellen (spezielle Gliazellen), umhüllt

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Frage

Was wickelt sich während ihres Wachstums (im Kindes- und Jugendalter) mehrmals um das Axon?

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Antwort

Die Schwannschen Zellen

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Frage

Was befindet sich in der äußeren Windung?

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Antwort

Das Cytoplasma mit Zellkern und Zellorganellen

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Frage

Was befindet sich in der inneren Windung?

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Antwort

bestehen aus jeweils zwei aufeinanderliegenden Zellmembranen

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Frage

Wir werden die dicht gepackten Schichten aus Lipiden und Proteinen genannt?

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Antwort

Myelin

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Frage

Wie wird die gesamte Hülle mit dem Myelin bezeichnet?

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Antwort

Myelin- oder Markscheide

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Frage

Warum wirkt die Myelinscheide im Lichtmikroskop weiß?

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Antwort

Aufgrund ihres hohen Lipidgehalts

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Frage

Warum wirkt die Markscheide isolierend?


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Antwort

Da Lipide nur eine sehr geringe elektrische Leitfähigkeit besitzen

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Frage

Wie ist der Abstand von zwei Schnürringen?

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Antwort

beträgt 1–3 mm

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Frage

Wie ist die Schwannsche Zelle bei Marklose oder nichtmyelinisierte Nervenfasern?

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Antwort

  • umgibt das Axon nur locker
  • Es bilden sich weder Myelinscheide noch Ranviersche Schnürringe

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Frage

Was verhindert die Isolationsfunktion?

Antwort anzeigen

Antwort

Sie verhindert Leckströme.

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Frage

Was wird durch die Isolationsfunktion verringert?

Antwort anzeigen

Antwort

Es wird die Membrankapazität verringert.

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Frage

Kann ein Oligodendrozyt mehrere Axone myelinisieren ?

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Antwort

Ja

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Frage

Unter welchem Mikroskop lässt sich die Ultrastruktur erkennen?

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Antwort

Die Ultrastruktur lässt sich nur unter dem Elektronenmikroskop erkennen.

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Frage

Was ist die einfachste Form einer Sinneszelle als Neuron?

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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

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Frage

Wodurch fällt das Axon meist auf?

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Antwort

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

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Frage

Was beschreibt der Begriff somatodendritisches Kompartiment?

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Antwort

  • Die Zusammensetzung des Zytoplasmas der Dendriten gleicht der des Somas
  • Die Bereiche scheinen beinahe fließend ineinander überzugehen

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Frage

Was sind Dendritische Dornen?

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Antwort

  • Membranausstülpungen der Dendriten mit stacheligem Aussehen
  • Orte synaptischer Kontakte

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Frage

Welche Neuronentypen verfügen über Dendriten?

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Antwort

pseudounipolare, bipolare und multipolare Neurone

Frage anzeigen

Frage

Wie sind Axon und Dendrit bei bipolaren Neuronen lokalisiert?

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Antwort

Ein Dendrit liegt einem Axon gegenüber. Zwischen ihnen befindet sich das Perikaryon. 

Frage anzeigen

Frage

Wo z.B. findet man im Körper pseudounipolare Neurone?

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Antwort

In den Spinalganglien.

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Frage

Was ist der häufigste Neuronentyp im Körper? Wie sind Dendriten und Axon bei diesem Typ lokalisiert?

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Antwort

  • Häufigster Neuronentyp: Multiplare Neurone
  • Sie verfügen über ein Axon und einen weit verzweigten Dendritenbaum

Frage anzeigen

Frage

Welche Zellen sind Beispiele für multipolare Zellen?

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Antwort

Pyramiden-Zellen, Purkinje-Zellen

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Frage

An welchen Synapsen-Typen sind Dendriten beteiligt?

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Antwort

  • axo-dendritische Synapsen
  • dendro-dendritische Synapsen 
  • dendro-somatische Synapsen

Frage anzeigen

Frage

Bei was, außer der reinen Erregungsweiterleitung, sind Dendriten beteiligt?

Antwort anzeigen

Antwort

Langzeitpotenzierung (neuronale Plastizität)

Frage anzeigen

Frage

Was ist der Unterschied zwischen Apikaldendriten und Basaldendriten?

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Antwort

Apikaldendriten sind länger und verlassen das Soma gegenüber vom Axon.

Frage anzeigen

Frage

Wo sind Dendriten im Neuron lokalisiert?

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Antwort

Dendriten zweigen astartig vom Zellkörper ab

Frage anzeigen

Frage

Woraus besteht Myelin?

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Antwort

Myelin ist ein lipidreiches Material, das den ummantelten Axonen eine weißliche Färbung gibt. 

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Woran sind Zentriolen beteiligt?

Kann ein Oligodendrozyt mehrere Axone myelinisieren ?

Welche Neuronentypen verfügen über Dendriten?

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Wie sieht der Zellkörper aus?

ist von einer Zellmembran umgeben und hat meist

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

Woran sind Zentriolen beteiligt?

An der Ausbildung des Spindelapparats

Was sind Markhaltige Nervenfasern?

weisen eine Markscheide aus Myelin auf, die das Axon isoliert

Was sind Marklosen Nervenfasern?

Ihnen fehlt diese isolierende Hülle


Welche Aufgaben haben das Axon und die Kollateralenbei der Informationsweitergabe?

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


Wie werden Axone außerhalb von Gehirn und Rückenmark umhüllt?

werden schlauchartig von speziellen Gliazellen, den Schwannschen Zellen (spezielle Gliazellen), umhüllt

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