Erregungsweiterleitung an der Synapse / Chemische Synapse [Neurobiologie, Oberstufe]

Summary

In diesem Video wird der komplexe molekulare Prozess der Erregungsweiterleitung an der Synapse erklärt. Es wird detailliert beschrieben, wie ein Aktionspotenzial entlang einer Nervenzelle zum synaptischen Ende gelangt, wo Acetylcholin freigesetzt wird, um die Kommunikation zwischen Nervenzellen oder zwischen Nerven- und Muskelzellen zu ermöglichen. Der Prozess umfasst die Rolle von Natrium- und Calciumionen, die Aktivierung von Rezeptoren und die Signalübertragung über chemische Synapsen. Zudem wird die Bedeutung von erregenden und hemmenden Signalen sowie die Relevanz dieser Vorgänge für medizinische Anwendungen hervorgehoben.

Takeaways

• 😀 Ein Aktionspotenzial wird entlang einer Nervenzelle weitergeleitet und erreicht schließlich das synaptische Ende.
• 😀 Bei einer chemischen Synapse wird die Erregung über Neurotransmitter (z. B. Acetylcholin) zwischen den Zellen übertragen.
• 😀 Die Synapse ist der spezielle Kontaktpunkt zwischen zwei Zellen, an dem die Kommunikation stattfindet.
• 😀 Der Synaptische Spalt trennt die prä- und postsynaptischen Zellen, und Neurotransmitter diffundieren durch diesen Spalt.
• 😀 Das Aktionspotenzial löst die Öffnung von Natriumkanälen aus, was zu einer Depolarisation der Zelle führt.
• 😀 Durch die Depolarisation öffnen sich Calciumkanäle, und Calciumionen strömen in die Zelle ein, was die Fusion von Vesikeln mit der Membran begünstigt.
• 😀 Acetylcholin wird in den Vesikeln freigesetzt und bindet an Rezeptoren auf der postsynaptischen Membran.
• 😀 Die Bindung von Acetylcholin an die Rezeptoren öffnet Ionenkanäle und führt zur Polarisierung der postsynaptischen Membran.
• 😀 Wenn die postsynaptische Zelle ausreichend polarisiert wird, entsteht ein Aktionspotenzial und die Erregung wird weitergeleitet.
• 😀 Hemmende Synapsen, wie die, die Chloridkanäle nutzen, führen zu einer Hyperpolarisation der Zelle, was die Wahrscheinlichkeit eines Aktionspotenzials verringert.

Q & A

Was ist der Hauptfokus des Videos?

Das Video erklärt den molekularen Vorgang der Erregungsweiterleitung an der Synapse, insbesondere wie ein Aktionspotenzial von einer Nervenzelle auf eine andere Zelle übertragen wird.

Welche zwei Arten von Synapsen werden im Video unterschieden?

Es werden zwei Arten von Synapsen unterschieden: die chemische Synapse und die elektrische Synapse. Die chemische Synapse ist im Nervensystem weiter verbreitet und nutzt Neurotransmitter für die Signalübertragung.

Was passiert, wenn das Aktionspotenzial das synaptische Ende erreicht?

Wenn das Aktionspotenzial am synaptischen Ende ankommt, öffnen sich Natriumkanäle, was zu einer Depolarisation führt. Diese Öffnung löst dann das Öffnen von Kalziumkanälen aus, wodurch Kalziumionen in die Zelle strömen.

Welche Rolle spielen Kalziumionen in der Signalübertragung?

Kalziumionen spielen eine entscheidende Rolle bei der Verschmelzung von Vesikeln, die Acetylcholin enthalten, mit der präsynaptischen Membran, was zur Freisetzung des Neurotransmitters führt.

Was geschieht nach der Freisetzung von Acetylcholin?

Nach der Freisetzung von Acetylcholin diffundiert es durch den synaptischen Spalt und bindet an Rezeptoren auf der postsynaptischen Membran, was die Öffnung von Ionenkanälen und eine Depolarisation der postsynaptischen Zelle zur Folge hat.

Wie wird die Signalübertragung an der Synapse beendet?

Die Signalübertragung endet, wenn Acetylcholin in der postsynaptischen Zelle abgebaut oder wieder aufgenommen wird, und die Vesikel, die den Neurotransmitter enthalten, recycelt werden.

Was ist das 'Alles-oder-Nichts'-Prinzip bei der Signalübertragung?

Das 'Alles-oder-Nichts'-Prinzip bedeutet, dass ein Aktionspotenzial nur dann ausgelöst wird, wenn die Signalübertragung in der postsynaptischen Zelle ausreichend stark ist, um die Membran zu depolarisieren und den Schwellenwert zu überschreiten.

Was passiert, wenn eine Synapse hemmend wirkt?

Wenn eine Synapse hemmend wirkt, wie im Fall eines Chloridkanals, strömen negativ geladene Chloridionen in die Zelle, wodurch die Zelle hyperpolarisiert wird und es schwieriger wird, ein Aktionspotenzial auszulösen.

Wie beeinflussen verschiedene Neurotransmitter die Signalübertragung?

Neurotransmitter können entweder erregend oder hemmend wirken, je nachdem, ob sie Natriumkanäle öffnen (erregend) oder Chloridkanäle öffnen (hemmend), was die Wahrscheinlichkeit beeinflusst, dass ein Aktionspotenzial in der postsynaptischen Zelle ausgelöst wird.

Warum sind die in der Zelle vorkommenden Kaliumkanäle in der Signalübertragung wichtig?

Die Kaliumkanäle sind wichtig, weil sie nach der Öffnung der Natriumkanäle helfen, das Membranpotenzial wieder zu stabilisieren, indem sie Kaliumionen aus der Zelle strömen lassen, was zur Repolarisation der Zelle führt.