Biologie: Erregungsleitung und synaptische Übertragung

Karteikarten zu den Mechanismen der Erregungsleitung am Axon (kontinuierlich und saltatorisch) sowie den molekularen Abläufen an der chemischen Synapse.

Erregungsleitung (EL)

Weiterleitung einer Depolarisation bzw. von Aktionspotentialen entlang des Axons vom Axonhügel in Richtung der Synapse.

Ausgleichsströme (Kreisströme)

Lokale Ionenströme, die durch den $Na^+\text{-Überschuss}$ am Ort des Aktionspotentials dem Konzentrationsgefälle folgend zu beiden Seiten abfließen und benachbarte Membranbereiche depolarisieren.

Refraktärzeit

Zeitspanne nach einem Aktionspotential, in der die Membran nicht erneut erregbar ist, wodurch das Aktionspotential in Realität nur in eine Richtung weitergeleitet wird.

Schwannsche Zelle (Gliazelle)

Das Axon umhüllende Zelle mit vier Hauptfunktionen: Schutzfunktion, Stützfunktion, Ernährungsfunktion und Isolierfunktion bei der Erregungsleitung.

Axonhügel

Ursprungsort am Soma der Nervenzelle, von dem aus sich die Erregung auf den Neuriten bzw. das Axon ausbreitet.

Kontinuierliche Erregungsleitung

Fortschreitende Weiterleitung an jeder Stelle eines nicht isolierten Axons durch fortlaufende Depolarisation der benachbarten Membranbereiche (Geschwindigkeit maximal ca. $2\,m/s$, typisch für Wirbellose wie Tintenfische).

Saltatorische Erregungsleitung

Sprunghafte Erregungsweiterleitung von Schnürring zu Schnürring entlang myelinisierter Axone mit hoher Geschwindigkeit (bis über $120\,m/s$, typisch für Wirbeltiere).

Myelinscheide

Membranumhüllung des Axons, die der elektrischen Isolation dient, sodass Ionen nur an den Schnürringen die Membran passieren können.

Ranvierscher Schnürring

Nicht isolierte Unterbrechung der Myelinscheide, an der Ionenkanäle und $Na^+\text{-}K^+\text{-Pumpen}$ sitzen und an der Aktionspotentiale generiert werden.

Innenwiderstand (Axon)

Elektrischer Widerstand des Axoplasmas; je größer der Durchmesser des Axons ist, desto geringer ist der Innenwiderstand und desto schneller erfolgt die Erregungsleitung.

Präsynapse (Endknöpfchen)

Endabschnitt des signalübertragenden Axons, der synaptische Vesikel mit Botenstoffen speichert und bei Depolarisation Neurotransmitter freisetzt.

Spannungsgesteuerte $Ca^{2+}\text{-Kanäle}$

Ionenkanäle in der präsynaptischen Membran, die sich bei Eintreffen eines Aktionspotentials öffnen und durch $Ca^{2+}\text{-Einstrom}$ die Verschmelzung der Vesikel auslösen.

Synaptische Vesikel

Membranbläschen im präsynaptischen Endknöpfchen, die Neurotransmitter (wie Acetylcholin) enthalten und diese durch Verschmelzung mit der Membran ausschütten.

Synaptischer Spalt

Schmaler Zwischenraum zwischen der präsynaptischen Membran und der postsynaptischen Membran, durch den Transmitter diffundieren.

Postsynapse

Empfangender Membranbereich der Folgezelle, der spezifische Rezeptoren und Ionenkanäle zur Signalaufnahme enthält.

Ligandengesteuerter $Na^+\text{-Kanal}$

Ionenkanal in der postsynaptischen Membran, der sich bei Anlagerung des passenden Neurotransmitters öffnet und durch $Na^+\text{-Einstrom}$ die Folgezelle depolarisiert.

Acetylcholin

Neurotransmitter chemischer Synapsen, der sich aus einem Essigsäure-Rest und Cholin zusammensetzt.

Acetylcholinesterase

Enzym im synaptischen Spalt, das Acetylcholin in Essigsäure-Rest und Cholin spaltet, um die Reizübertragung zu beenden.

Postsynaptisches Potential (PSP)

Veränderung des Membranpotentials an der postsynaptischen Membran infolge des durch Transmitterbindung ausgelösten Ioneneinstroms.