Synapsen sind die Kontaktstellen von Nervenzellen zu anderen Zellen. Was genau du darunter verstehst und wie sie aufgebaut sind, erfährst du hier! Wenn du lieber zuhörst, als selber zu lesen, schau dir einfach unser Video zum Thema an!
Für die Wahrnehmung unserer Umwelt benötigen wir die Nervenzellen . Sie nehmen Reize wahr und leiten sie als Erregungen in unserem Körper von einer Zelle zur nächsten weiter. Dazu sind die Nervenzellen (Neuronen) mit weiteren Nervenzellen oder anderen Zellen wie Muskel-, Sinnes- oder Drüsenzellen verknüpft. So eine Verknüpfung zur Reizweiterleitung nennst du Synapse. Du kannst dir vorstellen, dass Nervenzellen auf diese Weise miteinander kommunizieren können. Dabei erfolgt die Vermittlung von Informationen meistens nur in eine Richtung: die erste Nervenzelle redet und die zweite, benachbarte Zelle hört zu.
Die Nervenzellen leiten die Reize in ihrem Axon (Nervenzellfortsatz) als elektrische Signale weiter. Die Signale übermitteln sie dann entweder elektrisch (elektrische Synapse) oder häufiger chemisch (chemische Synapse) – mithilfe von Botenstoffen- an die Nachbarzelle. Ein Neuron kann so mit einer oder bis zu 100.000 weiteren Zellen kommunizieren und Synapsen ausbilden.
Der Begriff Synapse bezeichnet die neuronale Verknüpfung einer Nervenzelle mit einer anderen Zelle zur Informationsübertragung. Dabei werden die Erregungen entweder elektrisch oder chemisch von einer auf die andere Zelle übertragen.
Du kannst die Synapsen je nach ihrer Übertragungsart, der Auswirkung auf die Zielzelle oder der Art der Botenstoffe in unterschiedliche Typen einteilen.
Nach Übertragungsart:
Nach der Auswirkung auf die Zielzelle:
Nach Art der Botenstoffe (Neurotransmitter), die das Signal übermitteln. Ein paar Beispiel dafür sind:
In einer elektrischen Synapse (auch gap junction ) wird die Erregung (Aktionspotential ) direkt in elektrischer Form zur benachbarten Zelle weitergeleitet. Dazu sind die beiden Zellen über Ionenkanäle verbunden und nur durch einen schmalen Spalt voneinander getrennt. Der Vorteil dabei ist, dass es zu keiner Verzögerung bei der Reizweiterleitung kommt und dass eine Weiterleitung in beide Richtungen (bidirektional) stattfinden kann.
Elektrische Synapsen kommen in unserem Körper eher selten vor. Du findest sie dort, wo eine schnelle Erregungsleitung wichtig ist. Das ist zum Beispiel in den Herzmuskelzellen der Fall.
Chemische Synapsen kommen in unserem Körper viel häufiger vor. Sie übertragen die Erregung indirekt auf die nächste Zelle, indem sie das elektrische Signal in ein chemisches umwandeln. Dazu löst das Aktionspotential die Freisetzung von Botenstoffen aus. Diese gelangen in den Zwischenraum der Synapse und binden dann an Rezeptoren an der Membran der benachbarten Zelle. So wird in der nächsten Zelle ein neues Aktionspotential erzeugt.
Dadurch ist die Reizübertragung (synaptische Transmission) an chemischen Synapsen etwas verzögert und kann nur in eine Richtung (unidirektional) stattfinden.
Den genauen Aufbau einer Synapse und ihre Funktion betrachten wir anhand von chemischen Synapsen.
Du kannst eine Synapse in drei verschiedene Bereiche einteilen:
Du fragst dich jetzt sicher: Wie wird das Signal nun anhand dieser Strukturen von der Sender- zur Empfängerzelle übertragen? Schauen wir uns dazu an, welche Vorgänge an der Synapse ablaufen.
Das Signal von dem wir hier sprechen, ist ein sogenanntes Aktionspotential. Das ist ein elektrisches Signal, das durch einen Reiz ausgelöst wird. Es wird dann entlang des Axons bis ans Ende der Nervenzelle weitergeleitet. Dort erreicht es die präsynaptische Membran des Endknöpfchens und muss irgendwie an die nächste Zelle weitergeleitet werden.
Die synaptische Übertragung läuft in folgenden Schritten ab:
Es gibt verschiedene Synapsengifte, die die Reizweiterleitung an chemischen Synapsen stören oder verhindern können. Sie können die Informationsübertragung an Synapsen an unterschiedlichen Stellen hemmen. Bekannte Beispiele für solche Gifte sind Nicotin (Tabakpflanze) und Atropin (Tollkirsche). Nikotin aktiviert postsynaptische Rezeptoren, die auch durch Acetylcholin aktiviert werden. Es hat daher eine erregende Wirkung auf deinen Körper. Atropin dagegen hemmt Acetylcholin-Rezeptoren, indem es die Bindung von Acetylcholin verhindert. So weiten sich durch Atropin zum Beispiel deine Pupillen, durch eine Blockade von Muskeln im Auge. Hat das Thema Synapsengifte dein Interesse geweckt? Wenn du noch mehr darüber erfahren willst, welche Typen es gibt und wie sie wirken, dann schau dir direkt das Video dazu an!
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