Synaptischer Spalt

Der synaptische Spalt im Überblick

Der synaptische Spalt ist der Ort der Kommunikation zwischen Nervenzellen. Er bildet den Raum zwischen zwei Nervenzellen und ermöglicht die Signalübertragung in Form von chemischen Botenstoffen, den sogenannten Neurotransmittern.
In diesem Text wirst du lernen, wie der synaptische Spalt aufgebaut ist, wie die Signalübertragung abläuft und warum er für unser Nervensystem unverzichtbar ist.

Aufbau des synaptischen Spalts

Der synaptische Spalt ist ein zentraler Bestandteil der Synapse, welche aus drei Hauptkomponenten besteht:

1. Präsynaptische Membran: Befindet sich am Ende des Axons der sendenden Nervenzelle. Hier werden Neurotransmitter in synaptischen Vesikeln gespeichert.

2. Synaptischer Spalt: Der Raum zwischen den präsynaptischen und postsynaptischen Membranen, der etwa 20–40 Nanometer groß ist.

3. Postsynaptische Membran: Die empfangende Seite der Synapse, die Rezeptoren für Neurotransmitter enthält.

Funktion des synaptischen Spalts

Die Hauptfunktion des synaptischen Spalts besteht darin, als Ort der Signalübertragung zwischen Nervenzellen zu dienen. Dieser Prozess läuft in mehreren Schritten ab:

Signalübertragungsschritte

1. Aktionspotenzial erreicht das präsynaptische Endknöpfen: Ein elektrischer Impuls (Aktionspotenzial) erreicht das Ende des Axons der präsynaptischen Zelle. Calciumionen ($\ce{Ca^{2+}}$) strömen in die präsynaptische Endigung ein.

2. Freisetzung von Neurotransmittern: Der Calcium-Einstrom bewirkt, dass synaptische Vesikel mit der präsynaptischen Membran verschmelzen und Neurotransmitter in den synaptischen Spalt freisetzen.

3. Überquerung des synaptischen Spalts: Die freigesetzten Neurotransmitter diffundieren durch den synaptischen Spalt.

4. Bindung an die postsynaptische Membran: Neurotransmitter binden an spezifische Rezeptoren auf der postsynaptischen Membran.

5. Auslösung eines neuen Signals: Diese Bindung löst in der postsynaptischen Zelle ein neues elektrisches Signal aus, das weitergeleitet wird.

Beendigung der Signalübertragung

Um eine dauerhafte Reizung der postsynaptischen Zelle zu vermeiden, werden zum Teil Neurotransmitter nach ihrer Wirkung abgebaut. Dies geschieht durch spezifische Enzyme im synaptischen Spalt, die die Neurotransmitter inaktivieren (z. B. Acetylcholin durch Acetylcholinesterase). Teilweise werden die Neurotransmitter wieder in die präsynaptische Zelle aufgenommen (z. B. bei Noradrenalin), um eine dauerhafte Reizung der postsynaptischen Zelle zu vermeiden.

Einfluss von Störungen und Substanzen im synaptischen Spalt

Fehlfunktionen oder Störungen im synaptischen Spalt können zu neurologischen Erkrankungen führen, wie:

• Alzheimer-Krankheit: Veränderte Funktion der Synapsen und Verlust von Nervenzellen.
• Depression: Ungleichgewichte in der Neurotransmitter-Übertragung.
• Parkinson-Krankheit: Degeneration von dopaminproduzierenden Neuronen im Gehirn.

Externe Substanzen wie Synapsengifte (z. B. Nervengifte) oder bestimmte Medikamente können die Signalübertragung ebenfalls beeinflussen, indem sie die Freisetzung, Wirkung oder den Abbau von Neurotransmittern verändern.

Ausblick – das lernst du nach dem synaptischen Spalt

Vertiefe dein Wissen über den Aufbau der Nervenzelle und wie ihre Regulation Einfluss auf unsere emotionale und kognitive Gesundheit nimmt. Erfahre mehr über die Rolle des Aktionspotentials und wie Medikamente diese Prozesse beeinflussen können.

Häufig gestellte Fragen zum Thema synaptischer Spalt