Aktionspotential
Ca2+
Acetylcholin
präsynaptische
Membran
Membran
Endknöpfchen
synaptisches
Bläschen
Bläschen
Na+
synaptischer
Spalt
Spalt
Na+-Kanal
Acetylcholin-
esterase
esterase
postsynaptische Membran
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Die Informationsübertragung zwischen Nervenzellen erfolgt mittels Synapsen. Durch ein Aktionspotential, das am Axon einläuft, werden Calcium-Ionenkanäle geöffnet. Calciumionen strömen in das Endknöpfchen.
Der Calcium-Einstrom bewirkt, dass sich die synaptischen Bläschen mit dem Transmitterstoff Acetylcholin mit der präsynaptischen Membran verbinden. Per Exocytose gelangt der Transmitter in den synaptischen Spalt.
Lagern sich zwei Transmittermoleküle an den Rezeptor in der postsynaptischen Membran, öffnen sich Natrium-Ionenkanäle. Diese reagieren also auf chemische Signale; sie sind ligandengesteuert. Natriumionen strömen durch die postsynaptische Membran. Nach ca. einer Millisekunde lösen sich die Transmitter wieder vom Rezeptor. Die Natrium-Ionenkanäle schließen sich. Acetylcholinesterase spaltet Acetylcholin in Acetyl und Cholin. Acetyl (Acetat = Essigsäure) wird auf dem Blutweg abtransportiert und fließt in den Stoffwechsel ein.
Cholin gelangt wieder in das Synapsenendknöpfchen, um dort mit Acetyl zu Acetylcholin synthetisiert zu werden. Das Signal ist von einer Nervenzelle auf eine andere Zelle übertragen worden.
Der Calcium-Einstrom bewirkt, dass sich die synaptischen Bläschen mit dem Transmitterstoff Acetylcholin mit der präsynaptischen Membran verbinden. Per Exocytose gelangt der Transmitter in den synaptischen Spalt.
Lagern sich zwei Transmittermoleküle an den Rezeptor in der postsynaptischen Membran, öffnen sich Natrium-Ionenkanäle. Diese reagieren also auf chemische Signale; sie sind ligandengesteuert. Natriumionen strömen durch die postsynaptische Membran. Nach ca. einer Millisekunde lösen sich die Transmitter wieder vom Rezeptor. Die Natrium-Ionenkanäle schließen sich. Acetylcholinesterase spaltet Acetylcholin in Acetyl und Cholin. Acetyl (Acetat = Essigsäure) wird auf dem Blutweg abtransportiert und fließt in den Stoffwechsel ein.
Cholin gelangt wieder in das Synapsenendknöpfchen, um dort mit Acetyl zu Acetylcholin synthetisiert zu werden. Das Signal ist von einer Nervenzelle auf eine andere Zelle übertragen worden.
Zwei Acetylcholin-Moleküle müssen jeweils einen Rezeptor besetzen, um den ligandenabhängigen Ionenkanal zu öffnen. Acetylcholinesterase-Moleküle befinden sich in der postsynaptischen Membran und im synaptischen Spalt. Stellen Sie diese Fakten in einen Zusammenhang.
Beide Faktoren führen dazu, dass nur bei einer entsprechend großen Anzahl von ausgeschütteten Transmitterstoffen in der postsynaptischen Membran die ligandengesteuerten Ionenkanäle geöffnet werden.
So wird verhindert, dass ein postsynaptisches Potential nur durch einige wenige, zufällig im synaptischen Spalt vorhandene Acetylcholin-Moleküle entsteht.
So wird verhindert, dass ein postsynaptisches Potential nur durch einige wenige, zufällig im synaptischen Spalt vorhandene Acetylcholin-Moleküle entsteht.
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Ansprechpartner
Micaela Stierle
Naturwissenschaftliche Medienmodule, Autoren:
Prof. Dr. Bernd Baumann, Wolfram Bäurle, Joachim Böttner
Maria Beier, Dr. Irmtraud Beyer, Manfred Bergau
Prof. Dr. Susanne Bickel-Sandkötter, Dr. Angelika Gauß
Paul Gietz, Carola Gorke, Barbara Hoppe, Dr. Jürgen Kirstein
et al., Andrea Kunz, Prof. Dr. Horst Müller, Prof. Dr. Peter Möller
Reinhard Peppmeier, Dr. Helmut Prechtl, Burkhard Priesnitz
Sonja Riedel, Hans Joachim Rösner, Bernd Schäpers
Burkhard Schäfer, Karola Schnurr, Thomas Seilnacht
Dr. Hans-Jürgen Seitz, Bernhard Spieldenner, Gregor Svoboda
Karl-Heinz Umlauft, Heiko Wontroba, Martina Weißmeyer
Dr. Norbert Welsch et al., Welsch & Partner,Jörg Wolter
Softwareentwicklung und Screendesign
Welsch & Partner, Tübingen
Naturwissenschaftliche Medienmodule, Animationen, Grafiken:
Mathias Balonier, Lützelbach
DIM Digitale Medien, Berlin
iAS interActive Systems GmbH, Marburg
Dr. Jürgen Kirstein et al, TU Berlin Jörg Mair, Herrsching
Karin Mall, Berlin Alfred Marzell, Schwäbisch Gmünd
normaldesign GbR (Maria und Jens-Peter Becker), s.u. PSE
Bernhard Spieledenner, Schwalbach/Saar
Welsch & Partner, Tübingen
Prof. Jürgen Wirth, Dreieich
Grafiken PSE
normaldesign GbR (Maria und Jens-Peter Becker),
Schwäbisch Gmünd
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