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Synapse – Aufbau und Funktion

Erfahre alles über Aufbau und Funktion einer Synapse! Eine Synapse verbindet Nervenzellen und überträgt Signale. Lerne die Unterschiede zwischen chemischen und elektrischen Synapsen kennen und entdecke den detaillierten Aufbau einer chemischen Synapse. Neugierig? Lies weiter und erfahre mehr!

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Lerntext zum Thema Synapse – Aufbau und Funktion

Synapse – Aufbau und Funktion

Die Synapse stellt den essenziellen Verbindungspunkt einer Nervenzelle dar und ermöglicht die Übertragung eines chemischen oder elektrischen Signals auf eine andere Nerven- oder Körperzelle. Im Folgenden werden wir uns mit den verschiedenen Arten von Synapsen sowie dem Aufbau und der Funktion der chemischen Synapse auseinandersetzen.

Arten von Synapsen

Im Körper gibt es verschiedene Arten von Synapsen. Generell lassen sie sich in chemische und elektrische Synapsen einteilen. In einer elektrischen Synapse (auch Gap Junction genannt) wird das Aktionspotenzial direkt in elektrischer Form an die nächste Nervenzelle weitergeleitet, ohne einen Neurotransmitter als Botenstoff zu verwenden. Beide Zellen sind dabei über Ionenkanäle miteinander verbunden. Bei einer chemischen Synapse findet die Übertragung durch in Vesikel verpackte chemische Stoffe, die sogenannten Neurotransmitter, statt. Alle chemischen Synapsen können hemmende oder erregende Synapsen sein. Ordnet man Synapsen zusätzlich nach dem Ort ihres Vorkommens, lassen sie sich in interneuronale Synapsen, Rezeptorsynapsen und Effektorsynapsen einteilen:

Art der Synapse Vorkommen & Funktion
interneuronale Synapsen Verbindungsstellen zwischen zwei Nervenzellen, kommen häufig im Gehirn vor
Rezeptorsynapsen dienen der sensiblen Innervation des Körpers und leiten endogene (innere) und aus der Umwelt wahrgenommene Reize weiter
Effektorsynapsen regen mit ihren Dendriten verschiedene Drüsen und Muskelzellen an
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Synapse – Aufbau einer chemischen Synapse

Die Synapse stellt die Verbindungsstelle zwischen zwei Neuronen dar und besteht üblicherweise aus drei Komponenten: der präsynaptischen Membran, dem synaptischen Spalt und der postsynaptischen Membran.

Die präsynaptische Membran befindet sich am Axonende eines Neurons, genauer gesagt am synaptischen Endknöpfchen. Im Endknöpfchen sind Vesikel vorhanden, die mit Neurotransmittern gefüllt sind. Bei der Weiterleitung eines Aktionspotenzials verschmelzen diese Vesikel mit der Membran und geben ihren Inhalt in den synaptischen Spalt ab.

Der synaptische Spalt ist der kleine Zwischenraum zwischen den beiden kommunizierenden Neuronen. Durch diesen Spalt diffundieren die Neurotransmitter der präsynaptischen Membran und können sich an die Rezeptoren der postsynaptischen Membran binden. Zudem befinden sich im synaptischen Spalt Enzyme, die die Neurotransmitter abbauen können, wodurch ihre Wirkung beendet und sie wieder in die Präsynapse aufgenommen werden können.

Die postsynaptische Membran gehört zum Dendriten der nachfolgenden Nervenzelle. In ihr befinden sich Rezeptoren und Ionenkanäle, die sich öffnen, um ein Aktionspotenzial zu übertragen.

Aufbau_Synapse.svg

Funktion der chemischen Synapse

Im Folgenden betrachten wir die Vorgänge an einer chemischen Synapse genauer, die den Neurotransmitter Acetylcholin zur Signalübertragung nutzt:

Wenn ein Aktionspotenzial das Endknöpfchen der Präsynapse erreicht, führt dies zu einer Spannungsänderung. Daraufhin öffnen sich spannungsgesteuerte Calciumkanäle, und CaX2+\ce{Ca^{2+}}-Ionen strömen in das Endknöpfchen ein, was die Membran depolarisiert. Durch die erhöhte positive Ladung in der Präsynapse bewegen sich die mit Neurotransmittern gefüllten Vesikel (Bläschen) zur präsynaptischen Membran, verschmelzen mit dieser und geben die Neurotransmitter in den synaptischen Spalt frei.

Die Neurotransmitter, zum Beispiel Acetylcholin, diffundieren durch den synaptischen Spalt zur postsynaptischen Membran, wo sie an rezeptorgesteuerte Ionenkanäle binden. Die Kanäle öffnen sich, und Natriumionen (NaX+\ce{Na^+}-Ionen) strömen in die Postsynapse ein, was die Membran depolarisiert.

Mit der Zeit wird das Acetylcholin enzymatisch durch Acetylcholinesterase in Cholin und Acetat zerlegt, die dann wieder in die Präsynapse aufgenommen werden. Dort werden aus Cholin und Acetat erneut Acetylcholin synthetisiert und in Vesikel verpackt, um für die Weiterleitung eines neuen Potenzials bereit zu sein. Während dieser Zeit kann auf kein neues Aktionspotenzial reagiert werden. Diesen Zeitraum bezeichnet man daher auch als Refraktärzeit.

Zusammenfassung

Du weißt nun, welche Arten von Synapsen es gibt und wie eine Synapse, die Acetylcholin als Neurotransmitter nutzt, im Speziellen funktioniert und aufgebaut ist. Das Thema Erregungsleitung innerhalb des Nervensystems ist vielfältig. Medikamente haben beispielsweise auch interessante Möglichkeiten, durch ihre Wirkung in die Tätigkeit der Synapse einzugreifen. Falls du dich für das Thema interessierst, solltest du dich auch unbedingt noch über Synapsengifte informieren.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Synapse – Aufbau und Funktion

Synapse – Aufbau und Funktion Übung

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