Nerven sind Datenautobahnen, die unserer Gehirn und den Organismus mit Informationen versorgen. In unserem Körper gibt es ca. 100 Mrd. Nervenzellen, davon sind etwa 14 Mrd. im Gehirn und davon wieder 9 bis 10 Mrd. in der Großhirnrinde. Die Gesamtlänge aller Nervenfasern ergibt eine Strecke von 2 x 384.000 km, das entspricht einer Reise zum Mond und wieder zurück. Der Informationsfluss (Datenübertragungsrate) ist enorm. Zwischen den Augen und dem Gehirn beträgt er 10 Mbit/s, das entspricht ungefähr einer halben 25 Mbit VDSL Leitung.
Worum geht´s?
Beschrieben wird der grundlegende Aufbau von Nervenzellen, wie sie in Schule besprochen werden und erläutert den Zusammenhang zwischen Stuktur und Funktion.
Allgemeines
- Nervenzellen dienen zur Weiterleitung von Signalen (Information) in Form von Erregungen (Aktionspotential, Nervenimpuls).
- Grundsätzlich kann man zwischen zwei Nervenzelltypen unterscheiden: markhaltige und marklose Nervenzellen.
- Markhaltige Nervenzellen findet man hauptsächlich bei Wirbeltieren, marklose dagegen bei Wirbellosen.
- Auch bei Wirbeltieren findet man in geringen Anteilen marklose Nervenzellen in Nerven des vegetativen Nervensystems
Zellaufbau markhaltige Nervenzelle
- Dendrit
- Zellkern
- Axonhügel
- Myelinscheide (Markscheide)
- RANVIERscher Schnürring
- Neurit (Axon)
- Synapsenendknöpfchen
Besonderheiten
- Neurit mit Myelinscheide (Markscheide)
- Weiterleitung von Signalen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 120 m/s (saltatorische Erregungsleitung)
Funktion der Zellbestanteile
Dendrit (griech. dendron, Baum)
- Aufnahme von Signalen anderer Nervenzellen
- starke Verästelung zur Oberflächenvergrößerung
Soma – Nervenzellkörper
- hier findet der größte Anteil des Zellstoffwechsels statt
- Wachstum des Axons: Synthese von Proteinen und Lipiden, die anschließend in die Axonmembran eingebaut werden
- Synthese von Botenmolekülen für die chemische Signalübertragung in den Synapsen
Axonhügel
- Ort der Entstehung von Aktionspotentialen, die anschließend über das Axon geleitet werden.
- Summationsort postsynaptischer Potentiale
Axon (Neurit)
- sehr dünner Zellfortsatz, der im menschlichen Rückenmark über 1m lang sein kann
- Weiterleitung von Signalen in Form von Aktionspotentialen
Myelinscheide
- Hülle aus SCHANNschen Zellen (Gliazellen), vergleichbar mit einem Isolierband, das man um einen Klingeldraht wickelt
- Myelinscheide und Axon bilden die Nervenfaser
RANVIERscher Schnürring
- Abstand (Lücke) zwischen den SCHWANNschen Zellen
- die Axonmembran liegt hier frei (das Kupferkabel wäre zu sehen)
- nur an dieser „nicht isolierten“ Stelle können Aktionspotentiale entstehen, wichtig für die Leitungsgeschwindigkeit
Synapsenendknöpfchen
- Bestandteil der Signalübertragung zu benachbarten Nervenzellen
- extreme Annäherung an die Dendritenmembran einer verknüpften Nervenzelle
- bilden Bestandteil der Synapse (Ort der chemischen Signalübertragung)
Zellaufbau marklose Nervenzelle
- Dendrit
- Zellkern
- Axonhügel
- Neurit (Axon)
- Synapsenendknöpfchen
Besonderheiten
- Neurit ohne Myelinscheide (Markscheide)
- Weiterleitung von Signalen mit einer Geschwindigkeit bis zu 25 m/s