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Transkript Synapse (Basiswissen)

Synapsen

Eine heiße Herdplatte. Wenn du mit deiner Hand diese heiße Platte berührst, dann ziehst du die Hand automatisch zurück. Über die Verbindungen in unserem Nervensystem wird aus der Wahrnehmung "heiß" die Reaktion "wegziehen". Wie genau solche Informationen übertragen werden, zeige ich dir in diesem Video. Ganz speziell geht es heute um Synapsen, die Verbindungsstellen zwischen Nervenstellen. Ich zeige dir, wie eine Synapse gebaut ist, wie sie funktioniert und erkläre dir die beiden Formen von Synapsen. Für das bessere Verständnis dieses Themas solltest du den Bau und die Funktion von Nervenzellen kennen und wissen, was das Schlüssel-Schloss-Prinzip ist. Schauen wir uns zu Beginn noch einmal das Beispiel mit der Herdplatte an. Dass die Hand die heiße Platte berührt, nehmen die Wärmekörperchen der Haut wahr. Wir empfinden den Schmerz und als Reaktion erfolgt das Zurückziehen der Hand. Sinnes- und Nervenzellen nehmen den Reiz wahr und leiten ihn weiter. Es erfolgt eine Übermittlung von Informationen über Nervenzellen, deren Bau und Funktion du ja bereits kennst. Hier siehst du noch einmal eine solche Nervenzelle mit ihrem Zellkern, den Dendriten, dem langen Axon und den Endverzweigungen am Axon. An den zahlreichen Endverzweigungen des Axons kannst du kleine abgeflachte Endknöpfchen erkennen, das sind schon die ersten Teile der Synapsen. Ein Reiz wird von den Dendriten der Nervenzelle als elektrischer Impuls aufgenommen und über das Axon als Erregung weitergeleitet, bis zu den zahlreichen Verzweigungen des Axons. Dort, an den Enden der Verzweigungen, befinden sich kleine abgeflachte Endknöpfchen, die Synapsen. Über diese Synapsen wird der elektrische Impuls beispielsweise an Muskelzellen weitergeleitet, sodass eine Reaktion erfolgen kann, in unserem Beispiel: das Zurückziehen der Hand. Diesen kleinen Übergangsbereich zwischen Endknöpfchen und nachfolgender Zelle sehen wir uns nun mal etwas genauer an. Damit komme ich zum Bau der Synapse. Wie du eben gesehen hast, liegen Synapsen an den Enden der Verzweigungen eines Axons. Diese Enden sind kleine abgeflachte Verdickungen, weshalb sie eben als Knöpfchen bezeichnet werden. Hier sind die Verbindungsstellen zu anderen Zellen. Das Wort Synapse ist übrigens vom griechischen Wort 'synapsis' abgeleitet und das heißt übersetzt 'Verbindung'. Alle Synapsen bestehen aus 3 Bereichen. Da ist zuerst der präsynaptische Teil, das ist immer eine Nerven- oder Sinneszellendung und du erkennst hier im Schema gut das abgeflachte Ende. Der zweite Bereich ist der synaptische Spalt, der, wie der Name schon sagt, ein Spalt zwischen den Zellen ist. Der dritte Bereich einer Synapse ist der postsynaptische Teil, das ist der Membranbereich der folgenden Zelle, also des Organs, welches erregt werden soll. In den Endknöpfchen der Nerven- oder Sinneszellen befinden sich Bläschen, die einen Botenstoff enthalten. Diese Bläschen mit dem Botenstoff sind hier im Schema als rote Punkte dargestellt. Im postsynaptischen Teil kannst du, hier in grün dargestellt, Rezeptoren erkennen. Diese Rezeptoren liegen im Membranbereich der Zelle gegenüber vom Endknöpfchen. Diese gegenüberliegende Zelle im postsynaptischen Teil kann eine Nervenzelle, eine Drüsenzelle, eine Sinneszelle oder eine Muskelfaser sein. Schauen wir uns nun die Funktion von Synapsen an. Erinnere dich noch einmal an unser Eingangsbeispiel: die heiße Herdplatte. Wenn du mit der Hand die heiße Platte berührst, dann nehmen die Sinneszellen der Haut einen Reiz wahr und leiten ihn als elektrische Erregung über die Sinnesnerven weiter. Diese elektrische Erregung erreicht im Rückenmark den präsynaptischen Endknopf einer Nervenzelle. Hier wird das vom Axon eintreffende elektrische Signal in einen chemischen Impuls umgewandelt. Das heißt, wenn elektrische Impulse am präsynaptischen Knopf einer Nervenzelle ankommen, dann bewirken sie dort die Freisetzung eines chemischen Botenstoffes. Solche Botenstoffe im Nervensystem werden als Neurotransmitter bezeichnet. Der Botenstoff überwindet den synaptischen Spalt und verbindet sich mit passenden Rezeptoren an der postsynaptischen Zellmembran der Zielzelle. In unserem Fall ist das eine Muskelfaser. Die Verbindung von Botenstoff und Rezeptoren funktioniert wie ein Schlüssel im passenden Schloss und löst dadurch wieder einen elektrischen Impuls aus. Dieser wird zum Erfolgsorgan geleitet, dort erfolgt dann die Reaktion. Der Muskel kontrahiert, du ziehst deine Hand zurück. Wie hier im Schema zu erkennen, befindet sich nach der Erregung nur noch sehr wenig Botenstoff im Endknöpfchen. Nun fragst du dich vielleicht, wo die Endknöpfchen für die nächste Informationsübermittlung wieder neuen Botenstoff herbekommen? Wie du gesehen hast, wird der Botenstoff durch einen elektrischen Impuls, also eine Erregung, in den synaptischen Spalt ausgeschüttet. Dieser Botenstoff im synaptischen Spalt wird nach der Erregung durch Enzyme abgebaut. Die Spaltprodukte gelangen wieder ins Endknöpfchen zurück und stehen dort für eine neue Synthese, also für die nächste Informationsübermittlung bereit. Die eben von mir dargestellte Funktionsweise von Synapsen ist typisch für erregende Synapsen. Bei diesen Synapsen hat der Botenstoff in den präsynaptischen Endknöpfchen eine erregende Wirkung auf die Erregungsleitung. Oft ist es aber auch notwendig, eine Erregungsleitung zu hemmen. Das ist Aufgabe der hemmenden Synapsen. Ihre präsynaptischen Endknöpfe der Nervenzelle produzieren einen Botenstoff, der eine hemmende Wirkung auf die Erregungsleitung hat. Die Übertragung dieses hemmenden Botenstoffes erfolgt auf die gleiche Weise wie bei den erregenden Synapsen. Erregende und hemmende Synapsen kommen in unserem Nervensystem übrigens ungefähr gleich häufig vor. Viele Nervenzellen können ihre Informationen mit Hilfe von Synapsen auf mehrere tausend andere Zellen übertragen. Ist allerdings bei einer solchen Informationsübertragung nur eine Synapse aktiv, dann kann kein Impuls zur Zielzelle übertragen werden. Erst die gleichzeitige Aktivität mehrerer Synapsen löst bei der Zielzelle einen Impuls aus, weil erst durch mehrere Synapsen ein bestimmter Schwellenwert überschritten wird. Fassen wir nun zum Schluss noch mal kurz zusammen, was du heute über die Synapsen gelernt hast. Synapsen sind Verbindungsstellen zwischen zwei Nervenzellen oder zwischen Nerven- und Sinneszelle oder zwischen Nervenzelle und Muskelfaser. Synapsen dienen der Informationsverarbeitung und -weiterleitung durch die Übertragung von elektrischen Impulsen über die Erregungsleitung. Wir unterscheiden erregende und hemmende Synapsen, die in unserem Nervensystem etwa gleich häufig vorkommen. Alle Synapsen bestehen aus drei Bereichen: das ist 1. der präsynaptische Teil, 2. der synaptische Spalt und 3. der postsynaptische Teil. Ein Botenstoff, oder auch Neurotransmitter, überträgt chemische Impulse. Damit eine Erregungsleitung entstehen kann, müssen mehrere Synapsen gleichzeitig aktiv sein. Na, alles klar zum Thema Synapsen? Dann tschüss für heute. Bis zum nächsten Mal.

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12 Kommentare
  1. Serpil

    Hallo,
    vielen Dank für die Ergänzung. Du hast vollkommen recht: Neben der räumlichen Summation kann auch die zeitliche Summation ein Aktionspotential auslösen.
    Liebe Grüße,
    Deine Biologie-Redaktion

    Von Serpil Kilic, vor 25 Tagen
  2. Default

    Deine Aussage, dass nur bei Impulsen von mehreren Synapsen der Schwellenwert überschritten werden kann stimmt so nicht. Da auch eine Synapse in ausreichend kurzen Zeitabständen antreffenden Impulsen den Schwellenwert überschreiten kann. Das nennt man zeitliche Summation. Das erste ist eine räumliche Summation.

    Von Alfiya 2014, vor 27 Tagen
  3. Default

    die Akustik stört. wäre gut, wenn ihr das nochmals vertonen könntet.

    Von Lizi O., vor etwa einem Jahr
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    Sehr gutes Video, vielen Dank 5*

    Von Scratchi, vor mehr als einem Jahr
  5. Marcel

    Hallo :)
    Ja du hast Recht. Korrekt wäre es zwischen "Synapsenendknöpfchen" (das Ende eines Axons) und Synapse ("Verbindung" zweier Nervenzellen) zu unterscheiden.

    Von Marcel Schenke, vor mehr als einem Jahr
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    Die synapse ist doch eigentlich die verbindung von endkmöpfchen und membran der nachfolgenden zelle.

    Warum wird hier gesagt dass die synapse die endknopfchen sind und später wird gesagt das es drei synapsen gibt?

    Kann das bitte jemand erklären?

    Von Saramaggi, vor mehr als einem Jahr
  2. Default

    Sehr hilfreich!

    Von Babaksina2, vor etwa 2 Jahren
  3. Default

    hammer video!

    Von Ruben1993, vor mehr als 2 Jahren
  4. Default

    super geiles video ! klare Aussprache & verständliche Erklärung TOP !!!

    Von Ilhami, vor fast 3 Jahren
  5. Default

    danke sehr sehr gutes Video, jetzt ist alles klar und ich habe alles verstanden. super, Danke!

    Von Kleinjuli A, vor fast 3 Jahren
  6. Marcel

    Es binden sich die Transmitter an den Rezeptor, dadurch öffnet sich der Kanal und Natriumionen können vom Synaptischen Spalt in die Zelle diffundieren.

    Von Marcel Schenke, vor mehr als 3 Jahren
  7. Default

    Wir haben gelernt, dass sich nicht der Transmitterstoff an die Rezeptoren bindet, sonder Natriumionen, die sich im synaptischen Spalt befinden...was stimmt denn nun?

    Von Niny Abu, vor fast 4 Jahren
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