Reiz‑Reaktions‑Schema und Funktionen der Nervenzelle
Eingeordnet in Biologie
Geschrieben am in 
Deutsch mit einer Größe von 5,7 KB
1. Reiz-Reaktions-Schema
Ein Reiz (z. B. Licht, Temperatur) trifft auf ein Sinnesorgan (z. B. Auge, Haut).
Das Sinnesorgan leitet die Information über sensorische Nerven ans zentrale Nervensystem (ZNS) (Gehirn oder Rückenmark).
Das ZNS verarbeitet die Information und sendet eine Reaktion über motorische Nerven an ein Effektororgan (z. B. Muskel oder Drüse).
Das Effektororgan führt die Reaktion aus (z. B. Muskel bewegt sich, Drüse gibt Speichel ab).
Wichtig: Reflexe laufen über das Rückenmark, nicht über das Gehirn (z. B. Kniesehnenreflex).
2. Aufbau & Funktion der Nervenzelle
Dendriten: Empfangen Signale von anderen Nervenzellen.
Zellkörper (Soma): Enthält den Zellkern und verarbeitet Signale.
Axon: Leitet das elektrische Signal weiter.
Myelinscheide (Schwann-Zellen): Isoliert das Axon und sorgt für schnellere Signalweiterleitung.
Ranvier-Schnürringe: Unterbrechungen der Myelinscheide, die das Signal springen lassen (saltatorische Erregungsleitung).
Synapse: Verbindungsstelle zur nächsten Nervenzelle oder Muskelzelle.
3. Informationsaufnahme
-verarbeitung, -leitung, -übertragung
Informationsaufnahme: Rezeptoren in Sinneszellen registrieren Reize.
Informationsverarbeitung: Im ZNS wird entschieden, ob und wie reagiert wird.
Informationsleitung: Erregung wird elektrisch über das Axon weitergeleitet.
Informationsübertragung: An der Synapse wird das Signal chemisch (mit Neurotransmittern wie Acetylcholin) an die nächste Zelle weitergegeben.
4. Ruhepotenzial
Im Ruhezustand hat die Nervenzelle innen negativ (-70 mV) und außen positiv geladene Ionen.
Ionenverteilung:
Innen: Viel K+ (Kalium), wenig Na+ (Natrium).
Außen: Viel Na+, wenig K+.
Membran ist selektiv permeabel:
Kaliumkanäle lassen K+ nach außen strömen.
Natrium-Kalium-Pumpe tauscht 3 Na+ nach außen und 2 K+ nach innen.
Ergebnis: Innen bleibt negativ geladen.
5. Erregungsübertragung an der Synapse
Ankommendes Aktionspotenzial führt zur Ausschüttung von Neurotransmittern (z. B. Acetylcholin).
Diese binden an Rezeptoren der nächsten Zelle.
Dadurch öffnen sich Ionenkanäle, die das nächste Aktionspotenzial auslösen.
Danach werden die Neurotransmitter abgebaut oder zurück in die präsynaptische Zelle aufgenommen.
6. Giftwirkung an der Synapse
Hemmende Gifte (z. B. Curare, Botox) blockieren Rezeptoren oder verhindern die Freisetzung von Neurotransmittern → Lähmung.
Erregende Gifte (z. B. Nikotin, Nervengifte) überreizen die Synapse → Krämpfe, Zittern.
Acetylcholinesterase-Hemmer verhindern den Abbau von Acetylcholin → Dauerkontraktion der Muskeln.
7. Neuromuskuläre Synapse
Verbindung zwischen Nervenzelle und Muskel.
Funktioniert wie eine normale Synapse, aber das Signal führt zur Muskelkontraktion.
Acetylcholin ist der Neurotransmitter.
Wird durch Acetylcholinesterase abgebaut, um den Muskel zu entspannen.
8. Kodierung von Erregungen
Stärke eines Reizes wird über die Frequenz der Aktionspotenziale kodiert (nicht über die Amplitude eines einzelnen Potenzials).
Schwache Reize → wenige Aktionspotenziale pro Sekunde.
Starke Reize → viele Aktionspotenziale pro Sekunde.
9. Verrechnung von Erregungen
Im Nervensystem werden Signale aus verschiedenen Synapsen verrechnet.
Erregende Synapsen (EPSP): Erhöhen die Wahrscheinlichkeit eines Aktionspotenzials.
Hemmende Synapsen (IPSP): Verringern die Wahrscheinlichkeit eines Aktionspotenzials.
Ob ein Signal weitergeleitet wird, hängt davon ab, ob die Summe der Signale den Schwellenwert erreicht.
Zusammenfassung:
Reiz trifft Sinneszelle → Signal über Nerven ans ZNS.
Nervenzelle: Dendriten empfangen, Axon leitet weiter, Synapse überträgt.
Ruhepotenzial: Negativ innen, positiv außen, stabil durch Natrium-Kalium-Pumpe.
Synapse: Neurotransmitter übertragen Signal chemisch.
Gifte können die Synapse blockieren oder überreizen.
Muskelzellen werden über die neuromuskuläre Synapse gesteuert.
Reizstärke wird über Aktionspotenzial-Frequenz kodiert.
Gehirn verrechnet erregende & hemmende Signale.