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Merke

Synapsen:

sorgen für die Weitergabe der Information von einem Neuron zum nächsten. Dabei erfolgt eine Umwandlung der elektrischen Information in chemische.

Aufgabe der Synapsen!

Neuromuskuläre Synapsen

= Synapse zwischen dem Axon eines Muskelneurons und einer Muskelfaser

  • enthält Bläschen (Vesikel) mit dem Neurotransmitter Acetylcholin
  • Erregungsleitung erreicht Synapse
  • Ca2+-Kanäle öffnen sich
  • Ca2+-Ionen strömen in den Synapseninnenraum
  • Neurotransmittergefüllte Vesikel werden durch verschmelzen mit der präsynaptischen Membran freigesetzt
  • Acetylcholin diffundiert durch den synaptischen Spalt
  • bindet an Rezeptoren in post-synaptischer Membran
  • Erregung wird so zur Muskelfaser übertragen
  • Cholinesterase spaltet Acetylcholin
  • Acetyl und Cholin werden zur präsynaptischen Membran transportiert und dort aktiv aufgenommen, im Endknöpfchen werden Acetyl und Cholin wieder zu Acetylcholin regeneriert.
chemische Vorgänge an der Synapse - für Details siehe bitte Text
chemische Vorgänge an der Synapse - für Details siehe bitte Text

Video: Synapsen

Synapsen: sorgen für die Weitergabe der Information von einem Neuron zum nächsten. Dabei erfolgt eine Umwandlung der elektrischen Information in chemische.

Informationsübertragung am Endköpfchen des Neurons

Pro Neuron gibt es ca. 1000 bis 10000 Synapsen „Chemie" an der Synapse:

Das elektrische Signal wird in der präsynaptischen Membran in ein chemisches umgewandelt. Wenn ein Aktionspotential die Membran des synaptischen Endköpfchens depolarisiert, führt dies zu einem Einstrom von Calcium-Ionen.

Dies löst die Fusion der synaptischen Vesikel mit der Synapsenmembran aus. Die Vesikel setzen Neurotransmitter frei, die über den synaptischen Spalt zur postsynaptischen Membran diffundieren. Dort binden die Neurotransmitter an spezielle Rezeptoren und öffnen durch diese Bindung spezielle Ionenkanäle (z.B. Natriumkanäle).

Dies ermöglicht den Einstrom von Natrium-Ionen und damit die Depolarisation der postsynaptischen Membran. Enzymatischer Abbau des Neurotransmitters führt zum Stopp der Informationsweitergabe.

Der Neurotransmitter wird in das Endköpchen zurücktransportiert und aufgenommen, in Acetylcholin zurück verwandelt und dann wieder verwendet.

Eine Reihe von weiteren Neurotransmittern werden im ZNS benutzt. Ihre Wirkungsweise ist unterschiedlich, je nach Zelltyp.

Merke

Ihre Wirkungsweise hängt von der Rezeptorfunktion ab! Die Wirkungsweise eines Neurotransmitters kann in jeder Zelle anders sein!

Transmitter

Hauptvorkommen

Strukturanaloga

Acetylcholin

nikotinischer Ach-Rezeptor in Skelettmuskeln

Agonist: Nikotin erregt

Antagonist: Curare hemmt

muskarinischer Ach-Rezeptor in Herz, Eingeweide und ZNS

Agonist: Muskarin erregt

Antagonist: Atropin hemmt

Noradrenalin

Herzmuskel, Eingeweidemuskeln, ZNS

Agonist: Mescalin erregt

Dopamin

erregende Wirkung im Mittelhirn

Agonist: LSD

Amphetamine setzen Dopamin frei

Serotonin

dämpfende Wirkung im Hypothalamus, Hirnstamm (Schlafzentrum)

 

Glutaminsäure

erregende Wirkung im Neocortex und Kleinhirnrinde

 

GABA

hemmende Wirkung im Neocortex

Agonist: Valium

Beruhigungsmittel Nikotin sorgt für Beruhigung über nikotinischen GABA-Rezeptor

Glycin

hemmende Wirkung im Kleinhirn, Rückenmark

Nikotin beruhigt über Gylcin-Rezeptor

Auch Acetylcholin wirkt an unterschiedlichen Zellen mit unterschiedlichem Effekt. Bei Skelettmuskeln (motorische Endplatte) ist die Wirkung immer aktivierend, am Herzmuskel führt Acetylcholin hingegen zu einer Öffnung der Kaliumkanäle, wodurch Aktionspotentiale erschwert werden.

Rückschluß:

Nicht alle Synapsen wirken erregend auf die Muskelzelle. Es gibt auch hemmende Synapsen. Diese hyperpolarisieren durch Öffnen der Kalium- und Chloridkanäle der postsynaptischen Membran.

Methode

Hinweis Abituraufgaben:
Synapsengifte werden gerne als Beispiel in Abituraufgaben herangezogen!
Hier bitte nicht die einzelnen Gifte auswendig lernen, sondern die Abläufe an der Synapse einprägen. Das Arbeitsmaterial gibt Ihnen genug Information zum jeweiligen Synapsengift und dessen Wirkungsweise.

Wirkung von Synapsengiften

Curare: Pflanzengift, wird als Pfeilgift der Indianer verwendet, blockiert Acetylcholinrezeptoren der motorischen Endplatten, Tod durch Atemlähmung

Nicotin: Gift der Tabakpflanze, wirkt wie Acetylcholin, Cholinesterase kann Nikotin nicht abbauen

Alkylphosphate: org. Phosphatverbindungen wie in Kampfgas oder E 605, hemmen Cholinesterase, Tod durch Atemlähmung

Botulinumgift: von Clostridium botulinum in verderbendem Fleisch erzeugt, hemmt Acetylcholinausschüttung, tödliche Atemlähmung

α-Latrotoxin: Gift der schwarzen Witwe, schlagartige Entleerung der synaptischen Bläschen, Tot durch Herzversagen

Muskarin: Gift des Fliegenpilzes, wirkt wie Acetylcholin, kann von Cholinesterase nicht abgebaut werden, Atemlähmung

Atropin: Gift der Tollkirsche (Belladonna), blockiert Acetylcholinrezeptoren in Synapsen des Herzens, Eingeweide, Irismuskel, Tod durch Herzstillstand.

Lückentext
Bitte die Lücken im Text sinnvoll ausfüllen.
Synapsengifte stören oder blockieren die von Synapsen. Dabei kann die Abgabe der blockiert werden oder Rezeptormoleküle der postsynaptischen Membran besetzt werden.
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Lösen

Hinweis:

Bitte füllen Sie alle Lücken im Text aus. Möglicherweise sind mehrere Lösungen für eine Lücke möglich. In diesem Fall tragen Sie bitte nur eine Lösung ein.

Bild von Autor Dr. Martina Henn-Sax

Autor: Dr. Martina Henn-Sax

Dieses Dokument Synapsen ist Teil eines interaktiven Online-Kurses zum Thema Aufnahme, Weitergabe und Verarbeitung von Informationen – Neurobiologie - Immunologie.

Dr. Martina Henn-Sax verfügt über langjährige Erfahrung auf diesem Themengebiet.

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