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Nervenzelle und Synapse – Weg der Informationsverarbeitung

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Sabine Basine
Nervenzelle und Synapse – Weg der Informationsverarbeitung
lernst du in der 11. Klasse - 12. Klasse - 13. Klasse

Beschreibung Nervenzelle und Synapse – Weg der Informationsverarbeitung

Das Video hat als Schwerpunkt den Aufbau einer Nervenzelle, welcher mit allen Bestandteilen gezeigt und benannt wird. Dazu werden zu Beginn die affarenten Nerven, das Gehrin und die efferenten Nerven in einen Zusammenhang gebracht sowie die Interneuronen, welche eine Sonderstellung genießen. Die Nervenzelle wird dann schrittweise aufgebaut und gezeigt an welchen Stellen die Informationsaufnahme, Informationsverarbeitung und Informationsweiterleitung geschieht. Dabei erfährst du den Unterschied zwischen der saltatorischen Erregungsleitung und der kontinuierlichen Erregungsleitung. Zum Schluss werden dir noch verschiedene Typen von Nervenzellen gezeigt und erläutert was die Besonderheiten sind sowie wo diese vorkommen.

Transkript Nervenzelle und Synapse – Weg der Informationsverarbeitung

Hallo! Mein Name ist Sabine und ich möchte dir heute einen grundlegenden Überblick über die Nervenzelle und ihre Einteilung geben.   Nervenzellen kommen nur bei Menschen und Tieren vor. Sie nehmen folgende Aufgaben wahr: Informationsaufnahme, -verarbeitung, -weiterleitung und -übertragung. Nehmen wir einmal an, ich würde für dich meine Hand ins Feuer halten. Die Nervenzellen in meiner Hand, sogenannte affarente Nerven oder Sensorneuronen, würden an das Gehirn die Information "Heiß!" schicken. Das Gehirn würde dann feststellen, dass eine Hand im Feuer nicht sehr vorteilhaft für den Körper ist, und den Befehl "Wegziehen!" an die Hand schicken. Dies läuft dann über efferente Nerven, sogenannte Motorneuronen. Als 3. Gruppe gibt es noch Interneuronen. Die kann man nicht klar in affarent und efferent unterscheiden. Sie sind für die Info-Weiterleitung über große Entfernungen verantwortlich sowie für die Info-Verarbeitung in lokalen Schaltkreisen.   Nervenzellen sind Einbahnstraßen. Und wie ein Grundaufbau aussieht, das zeige ich dir jetzt. Zunächst wäre da das Soma - der Zellkörper. Dieser beinhaltet wie jede normale Zelle einen Zellkern mit Endoplasmatischem Retikulum, Zellplasma und viele Mitochondrien, da Informationsaufnahme, -verarbeitung, -weiterleitung und -übertragung sehr viel Energie benötigen. Die kleinen Fortsätze, die aussehen wie Bäumchen, heißen Dendriten. Die Information wird im Axonhügel verarbeitet. Der lange Fortsatz der Nervenzelle heißt Axon. Er ist von Schwann'schen Zellen umwickelt, die auch Gliazellen oder Myelinscheiden genannt werden. Die Gesamtheit von Axon und Schwann'schen Zellen bezeichnet man als Neurit. Die Lücke zwischen 2 Schwann'schen Zellen ist der Ranvier'sche Schnürring. Dieser Teil der Nervenzelle ist für die Informationsweiterleitung zuständig. Der letzte Abschnitt der Nervenzelle ist das Axonendköpfchen. Zunächst spaltet sich das Axon an der Axonenverzweigung (Kollaterale) und endet dann in diversen Endköpfchen. Hier wird die Information der Nervenzelle übertragen.   Nun schauen wir uns den Weg der Information durch die Nervenzelle noch einmal genauer an. Die Dendriten nehmen die Information auf und schicken sie durch den Zellkörper, das Soma. Im Axonhügel entscheidet sich, ob der Reiz der Information so groß ist, dass er weitergeleitet wird. Da unser Axon von Schwann'schen Zellen umwickelt ist, springt die Information von einem Ranvier'schen Schnürring zum nächsten. Am Axonendköpfchen gelangt die Information in die Endköpfchen der Nervenzelle und wird von da weitergeleitet. Diese Erregungsleitung nennt man "saltatorisch", weil sie sprunghaft ist. Ich merke mir das ganz einfach, weil in "saltatorisch" das Wort "Salto" schon drin steckt.   Wenn die Information im Endköpfchen ankommt, gibt es 2 Möglichkeiten: Das Endköpfchen kann seine Information an ein nachfolgendes Neuron weiterleiten, dann haben wir eine Synapse. Diese besteht aus dem Endköpfchen und dem Dendriten des nachfolgenden Neurons. Die Lücke zwischen den 2 Bildern ist mit Absicht so gezeichnet, weil zwischen Endköpfchen und Dendrit der synaptische Spalt liegt. Ein Endköpfchen kann aber auch auf einem Muskel enden. Das nennt man dann motorische Endplatte. Wenn du dich an das Beispiel mit dem Feuer erinnerst - an meiner Hand würde dann eine Nervenzelle auf meinen Muskeln enden, diese dann zur Kontraktion bringen, und ich könnte meine Hand wegziehen.   Es gibt viele verschiedene Typen von Nervenzellen. Was ich dir als Überblick gezeichnet hatte, war eine multipolare Nervenzelle. Sie hat zahlreiche Dendriten und ein Axon, also mehrere Pole, an denen Informationen eingehen und dann weitergeleitet werden. Bipolare Nervenzellen findet man vor allem in Sinnesorganen als Sensorneuronen. Sie haben 2 Fortsätze - einen mit Dendriten, den anderen als Axon. Die pseudo-unipolare Zelle hat auch 2 Fortsätze, die aber ineinander übergehen. Die Erregung erreicht nicht sofort das Soma, und daher sind das sehr sensible Nervenzellen. Pyramidenzellen kommen vor allem im Gehirn vor. Ihren Namen verdanken sie der Zellform. Die Purkinjezelle ist im Kleinhirn und zeichnet sich durch einen weitverzweigten Dendritenbaum aus.   Um diesen Film noch einmal kurz zusammenzufassen: Nervenzellen sind hoch spezialisiert auf die Informationsweiterleitung, -verarbeitung, -aufnahme und -übertragung. Damit ermöglichen sie unserem Körper, schnell auf die Umwelt zu reagieren.    Ich hoffe, ich konnte dir mit diesem Video helfen und einige deiner Fragen klären. Vielen Dank fürs Zuschauen und hoffentlich bis bald, Sabine.    

30 Kommentare

30 Kommentare
  1. Hallo Burgtorf,
    da hast du völlig recht! Die Tutorin hat daher an das Video einen Kommentar gesetzt, in dem sie darauf hinweist und die richtige Schreibweise zeigt.
    Liebe Grüße aus der Redaktion

    Von Tatjana Elbing, vor 4 Monaten
  2. Das heißt übrigens EndkNöpfchen und nicht Endköpfchen.

    Von Burgtorf, vor 4 Monaten
  3. Es werden in den Nervenzellen keine Reize weitergeleitet, sondern elektrische Erregung.

    Von G Ehring, vor 5 Monaten
  4. Hallo Guy3starwars,
    da hast du völlig recht! Die Tutorin hat daher an das Video einen Kommentar gesetzt, in dem sie darauf hinweist und die richtige Schreibweise zeigt.
    Liebe Grüße aus der Redaktion

    Von Tatjana Elbing, vor mehr als einem Jahr
  5. *Es heißt Endknöpfchen, nicht Endköpfchen :)

    Von Britta L., vor mehr als einem Jahr
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Nervenzelle und Synapse – Weg der Informationsverarbeitung Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Nervenzelle und Synapse – Weg der Informationsverarbeitung kannst du es wiederholen und üben.
  • Benenne Bestandteile einer Nervenzelle.

    Tipps

    Eine Gliazelle hat einen Zellkern.

    Lösung

    Das Soma ist der Zellkörper, der die Zellorganellen wie den Zellkern enthält. Vom Soma zweigen sich die Dendriten ab, die Reize von anderen Nervenzellen aufnehmen.

    Der lange Fortsatz einer Nervenzelle ist das Axon. Der erste Abschnitt des Axons, der am Soma entspringt, ist der Axonhügel. Dort entscheidet sich, ob der Reiz stark genug ist und über das Axon zum Axonendknöpfchen weitergeleitet wird.

    Manchmal sind Axone von Markscheiden umgeben. Diese können aus einer fetthaltigen Substanz namens Myelin (Myelinscheiden) bestehen. Diese Substanz wird von Gliazellen gebildet. Diese Zellen ernähren und isolieren die Axone. Gliazellen im peripheren Nervensystem nennt man Schwannsche Zellen, im Zentralnervensystem heißen sie zum Beispiel Astrozyten oder Oligodendrozyten.

    Die Markscheiden umgeben das Axon nicht durchgängig. Die Lücken dazwischen werden Ranviersche Schnürringe genannt.

    Die Kollaterale sind die Stellen, an denen sich ein Axon verzweigt.

  • Beschreibe verschiedene Typen von Nervenzellen.

    Tipps

    Pyramidenzellen wurden aufgrund ihrer Optik so genannt.

    Purkinjezellen sind in einer Gehirnregion zu finden.

    Wortteile wie „Mono“, „Bi“ oder „Multi“ geben Aufschluss über eine gewisse Anzahl.

    Lösung

    Multipolare Nervenzellen besitzen zahlreiche Dendriten und ein Axon.

    Bipolare Nervenzellen haben zwei Fortsätze. Diese findet man häufig als Sinneszellen.

    Pseudounipolare Nervenzellen haben zwei Fortsätze. Diese gehen nahe des Somas ineinander über.

    Purkinjezellen haben einen weit verzweigten Dendritenbaum und finden sich im Kleinhirn.

    Pyramidenzellen kommen oft im Gehirn vor und haben eine entsprechende Zellform.

  • Unterscheide Nervenzellen funktionell.

    Tipps

    Ein akustischer Reiz wird vom Ohr aufgenommen und an das Gehirn weitergeleitet.

    Efferente Nervenzellen leiten Signale vom zentralem Nervensystem zum Erfolgsorgan (Effektor) weiter.

    Lösung

    Zu den afferenten Nervenzellen gehören Nervenzellen, die Signale von Rezeptoren oder Sinnesorganen an das Gehirn weiterleiten. Das sind zum Beispiel der Sehnerv, der Hörnerv oder nozizeptive Fasern.

    Efferente Nervenzellen leiten Signale vom Gehirn an Muskeln oder Organe weiter. Das sind zum Beispiel Skelettmuskeln, die glatte Muskulatur im Darm oder die Herzmuskeln.

  • Erläutere die Signalübertragung durch eine Nervenzelle zur motorischen Endplatte.

    Tipps

    Der Reiz am Axonhügel wird nur über das Axon weitergeleitet, wenn er stark genug ist.

    Lösung

    Der Reiz wird von einer Nervenzelle über die Dendriten aufgenommen. Über das Soma geht die Erregung weiter zum Axonhügel. Wenn der Reiz stark genug ist, wird er über das Axon zum Axonendknöpfchen weitergeleitet.

    Botenstoffe werden am Endknöpfchen freigesetzt und leiten den Reiz über den synaptischen Spalt an die Muskelfaser weiter. Diese kann als Reaktion auf den Reiz zum Beispiel kontrahieren.

  • Nenne die Aufgaben einer Nervenzelle.

    Tipps

    Vier der fünf Informationsbegriffe sind richtig.

    Wie kommen die Seheindrücke vom Auge zum Gehirn?

    Lösung

    Nervenzellen dienen der Informationsaufnahme, -verarbeitung, -weiterleitung und -übertragung.

  • Erläutere die saltatorische Erregungsleitung.

    Tipps

    Markscheiden wirken wie Kunststoff um Stromkabel.

    Lösung

    Die Erregungsleitung wird „saltatorisch“ genannt, weil die Aktionspotentiale über die Ranvier-Schnürringe über das Axon springen.

    Ein Reiz wird immer nur dann weitergeleitet, wenn jener am Axonhügel eine Schwelle übersteigt. Hierbei ist die nachfolgende Art und Weise (zum Beispiel saltatorisch) nicht entscheidend. Es gilt das Alles-oder-Nichts-Prinzip.

    Die Markscheide isoliert das Axon elektrisch. Ein Aktionspotential kann nur in den Lücken (den Ranvier-Schnürringen) entstehen und somit sehr schnell über das Axon geleitet werden.

    Bei Axonen ohne Markscheiden tritt keine saltatorische Erregungsleitung auf. Hier ist die Erregungsleitung kontinuierlich.

    Die Erregungsleitung ist bei Axonen mit Markscheiden schneller als bei Axonen ohne Markscheiden, da die Aktionspotentiale die Bereiche mit Markscheiden einfach überspringen können.

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