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Synapse (Basiswissen)

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Team Digital
Synapse (Basiswissen)
lernst du in der Sekundarstufe 3. Klasse - 4. Klasse

Grundlagen zum Thema Synapse (Basiswissen)

Inhalt

Was sind Synapsen? – Biologie

Synapsen bilden die Verbindungsstellen zwischen Nervenzellen und einer weiteren Nerven-, Sinnes- oder Drüsenzelle oder einer Muskelfaser. Synapsen dienen der Informationsverarbeitung und -weiterleitung durch Erregungsübertragung. Je nach der Art dieser Erregungsübertragung unterscheidet man zwischen chemischen und elektrischen Synapsen. Die Mehrzahl der Synapsen arbeitet mit einer chemischen Erregungsweiterleitung. Daher spielen elektrische Synapsen im Biologieunterricht meist keine Rolle. Die nachfolgenden Informationen beziehen sich daher auf chemische Synapsen.

Hemmende und erregende Synapsen

Es gibt erregende Synapsen und hemmende Synapsen, die im Nervensystem zu etwa gleichen Teilen vorkommen. Erregende (auch: exzitatorische) Synapsen sorgen für eine Weiterleitung von Impulsen. Hemmende (auch: inhibitorische) Synapsen unterdrücken die Erregungsleitung. Beide Synapsentypen sind in Bau und Funktion gleich. Der Unterschied beruht auf den verschiedenen Botenstoffen (Neurotransmittern), die entweder erregende oder eben hemmende Auswirkungen auf die Erregungsweiterleitung besitzen.

Synapse einfach erklärt – Aufbau

Synapsen bestehen aus drei Bereichen:

  • präsynaptischer Teil
  • synaptischer Spalt
  • postsynaptischer Teil

An den Enden von Nerven- oder Sinneszellen befindet sich der präsynaptische Teil der Synapsen, der winzige Bläschen mit den Botenstoffen enthält. Dem liegt der postsynaptische Teil einer jeweils nachgeschalteten Nerven-, Sinnes- oder Drüsenzelle oder Muskelfaser gegenüber, auf dem Rezeptoren haften. Zwischen dem präsynaptischen Teil einer Nervenzelle und dem postsynaptischen Teil der nächsten Zelle befindet sich der synaptische Spalt.

Wie funktioniert eine Synapse?

Mithilfe der Nervenzellen und ihrer Synapsen werden wahrgenommene Reize weitergeleitet und in chemische Botenstoffe umgewandelt, die eine Reaktion der Zielorgane bzw. der Muskeln hervorrufen. Legst du zum Beispiel eine Hand auf eine heiße Herdplatte, ziehst du diese unwillkürlich und blitzschnell zurück. Das funktioniert so: Der Reiz „Hitze“ wird von den Sinneszellen der Haut wahrgenommen und über die Sinnesnerven als elektrische Erregung weitergeleitet. Ein solcher Reiz kann zum Beispiel auch das Wahrnehmen einer Temperaturveränderung sein, ein visueller Reiz oder Schmerz. Diese elektrische Erregung gelangt zu dem präsynaptischen Endknopf der Nervenzelle, wird dort in einen chemischen Impuls (Botenstoff) umgewandelt und freigesetzt. Die Botenstoffe überwinden den synaptischen Spalt und binden an die passenden Rezeptoren an der postsynaptischen Membran der nächsten Zelle. Diese Bindung zwischen den Botenstoffen und den Rezeptoren funktioniert nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip. Das heißt, der jeweilige Botenstoff passt zu dem jeweiligen Rezeptor wie ein Schlüssel in das passende Schloss. Durch die Bindung zwischen Botenstoff und Rezeptor wird erneut ein elektrischer Impuls ausgelöst, der wieder am Axon entlang wandert und so über die Synapsen von Zelle zu Zelle weitergegeben wird, bis die Zielzellen erreicht sind. Im genannten Beispiel sind die Zielzellen Muskelfasern und das Erfolgsorgan ist ein Muskel. Als Reaktion auf den Reiz kontrahiert der Muskel: Du ziehst die Hand zurück. Nach dieser Erregung werden die verbleibenden Botenstoffmoleküle im synaptischen Spalt durch Enzyme in Spaltprodukte zerlegt. Diese gelangen zurück in das präsynaptische Endknöpfchen und stehen wieder für eine Neuproduktion von Botenstoffen zur Verfügung.

Viele Synapsen führen zu einer Reaktion

Die Erregung oder Hemmung von einer Synapse allein kann keine Reaktion hervorrufen. Nur wenn eine bestimmte Anzahl an Synapsen gleichzeitig das gleiche Signal empfängt und dabei ein bestimmter Schwellenwert überschritten wird, erfolgt eine körperliche Reaktion.

Häufige Fragen zum Thema Synapsen

Vergleiche die Informationsübertragung zwischen der chemischen und der elektrischen Synapse.
Erkläre den Unterschied zwischen einem EPSP und einem IPSP.
Vergleiche die räumliche und die zeitliche Summation.
Beschreibe den Ablauf an einer chemischen Synapse vom Eintreffen des Aktionspotentials an der präsynaptischen Membran bis zur Entstehung eines postsynaptischen Potentials am nachgeschalteten Neuron.
Vergleiche das Prinzip der Informationsweiterleitung an der Synapse mit der am Axon.
Erläutere, warum es wichtig ist, dass der Botenstoff im synaptischen Spalt wieder abgebaut wird.
Erkläre folgenden Sachverhalt: Nervenimpulse werden nur vom Synapsenendknöpfchen zum folgenden Dendriten übertragen und nicht umgekehrt.
Berechne die durchschnittliche Synapsenzahl pro Nervenzelle. Du hast folgende Informationen: ein junger Mensch hat ca. ${3\cdot10^{10}}$ Nervenzellen und ca. ${10^{14}}$ Synapsen.
Beschreibe die Vorgänge am synaptischen Spalt.
Wie erfolgt die Erregungsleitung an der motorischen Endplatte? Beschreibe.
Was ist eine Synapse?
Wie funktioniert eine Synapse?
Wie ist eine Synapse aufgebaut?
Was ist eine hemmende Synapse?
Wie wirken Gifte an der Synapse?
Was ist die Aufgabe einer Synapse?
Was ist eine chemische Synapse?
Was geschieht an einer Synapse?
Aus was besteht eine Synapse?
Was heißt Synapse?
Welche Bereiche gehören zu einer Synapse?
Welche Synapsen gibt es?
Welche synaptische Übertragung ist schneller?
Welche Synapsengifte gibt es?
Wie sieht eine Synapse aus?
Wie wirken Drogen an einer Synapse?
Wo findet man Synapsen?
Was ist der synaptische Spalt?
Was ist eine erregende Synapse?
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