Bau und Funktion einer chemischen Synapse | STARK erklärt

Summary

In diesem Video wird erklärt, wie die Erregungsübertragung an chemischen Synapsen funktioniert, insbesondere an neuromuskulären Synapsen. Es wird erläutert, wie elektrische Signale in chemische Transmitter, wie Acetylcholin, umgewandelt werden und wie diese an Rezeptoren der Muskelzellen binden, was zur Muskelkontraktion führt. Der Prozess umfasst das Öffnen von Kalziumkanälen, die Ausschüttung von Transmittern und die darauf folgende Änderung der Permeabilität der Zellmembran. Am Ende des Videos wird zusammengefasst, wie schnell und effizient diese Vorgänge im Körper ablaufen und die Bedeutung der Synapsen für die Kommunikation zwischen den Zellen.

Takeaways

• 😀 Eine Synapse ist der Kontaktpunkt zwischen zwei Nervenzellen oder zwischen einer Nervenzelle und einer Effektorenzelle, wie z.B. einer Muskel- oder Drüsenzelle.
• 😀 Bei chemischen Synapsen werden elektrische Signale in chemische Signale (Neurotransmitter) umgewandelt und wieder in elektrische Signale zurückverwandelt.
• 😀 An der neuromuskulären Synapse, die zwischen einer Nervenzelle und einer Muskelzelle besteht, erfolgt die Signalübertragung über den Neurotransmitter Acetylcholin.
• 😀 Wenn ein Aktionspotential am Endknöpfchen der Nervenzelle ankommt, öffnen sich spannungsabhängige Calciumkanäle und Calciumionen strömen in die Zelle ein.
• 😀 Die Ankunft von Calciumionen bewirkt, dass synaptische Bläschen mit Acetylcholin an der präsynaptischen Membran verschmelzen und Acetylcholin in den synaptischen Spalt freisetzen.
• 😀 Acetylcholin wandert durch den synaptischen Spalt und bindet sich an Rezeptoren an der postsynaptischen Membran der Muskelzelle.
• 😀 Die Bindung von Acetylcholin an die Rezeptoren öffnet Natriumionenkanäle, was zu einer Depolarisation der Muskelzellmembran führt.
• 😀 Die Depolarisation in der Muskelzelle erzeugt ein Aktionspotential, das letztendlich eine Muskelkontraktion auslöst.
• 😀 Nach der Signalübertragung werden die Acetylcholin-Moleküle durch das Enzym Acetylcholinesterase in Essigsäure und Cholin zerlegt, wodurch die Signalübertragung beendet wird.
• 😀 Cholin wird wieder in die Nervenzelle aufgenommen, um neues Acetylcholin zu synthetisieren und die Synapse für die nächste Signalübertragung vorzubereiten.

Q & A

Was sind Synapsen und welche Funktion haben sie?

Synapsen sind Kontaktstellen zwischen Nervenzellen oder zwischen einer Nervenzelle und einer Effektorzelle, wie zum Beispiel einer Muskel- oder Drüsenzelle. Sie ermöglichen die Übertragung von Erregungen zwischen diesen Zellen.

Wie funktioniert die Erregungsübertragung an chemischen Synapsen?

Bei chemischen Synapsen werden elektrische Signale in chemische Signale, die Transmitter sind, umgewandelt. Diese Transmitter werden anschließend wieder in elektrische Signale umgewandelt, um die Erregung zu übertragen.

Was passiert, wenn ein Aktionspotential am Endknöpfchen ankommt?

Wenn ein Aktionspotential am Endknöpfchen der Nervenzelle ankommt, öffnen sich spannungsgesteuerte Calciumkanäle, wodurch Calciumionen in die Zelle strömen und die Ausschüttung von Transmittern wie Acetylcholin auslösen.

Welche Rolle spielt Acetylcholin bei der neuromuskulären Übertragung?

Acetylcholin ist der Transmitter, der an der postsynaptischen Membran der Muskelzelle an Rezeptoren bindet. Diese Bindung führt zur Öffnung von Natriumionenkanälen und zur Depolarisation der Muskelzelle, was eine Muskelkontraktion zur Folge hat.

Wie erfolgt die Depolarisation der Muskelzelle?

Die Depolarisation erfolgt durch das Einströmen von Natriumionen, nachdem Acetylcholin an die Rezeptoren an der postsynaptischen Membran gebunden hat. Dies führt zu einer Änderung des Membranpotenzials und schließlich zu einem Aktionspotential in der Muskelzelle.

Was passiert mit Acetylcholin nach der Signalübertragung?

Nach der Signalübertragung lösen sich die Acetylcholin-Moleküle von den Rezeptoren und werden durch das Enzym Acetylcholinesterase in ihre unwirksamen Bestandteile, Essigsäure und Cholin, zerlegt.

Warum ist die Wiederherstellung der postsynaptischen Membran wichtig?

Die Wiederherstellung der postsynaptischen Membran ist wichtig, um sicherzustellen, dass die Zelle nicht ständig erregt bleibt. Ohne Transmitter an den Rezeptoren wird die Durchlässigkeit der postsynaptischen Membran aufgehoben.

Wie schnell erfolgt die gesamte Signalübertragung in unserem Körper?

Die Signalübertragung in unserem Körper geschieht innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde, was die Effizienz der neuronalen Kommunikation verdeutlicht.

Was ist der synaptische Spalt und welche Rolle spielt er?

Der synaptische Spalt ist der etwa 20 Nanometer breite Abstand zwischen der präsynaptischen und der postsynaptischen Membran, der für die Übertragung der chemischen Signale entscheidend ist.

Was sind die Hauptbestandteile der neuromuskulären Synapse?

Die Hauptbestandteile der neuromuskulären Synapse sind die präsynaptische Membran der Nervenzelle, die postsynaptische Membran der Muskelzelle und die synaptischen Bläschen, die mit Transmittern wie Acetylcholin gefüllt sind.