Synapsen - Aufbau und Funktion

Synapsen – Aufbau und die Funktion der Reizweiterleitung einfach erklärt

Ohne die Synapsen könnten unsere Nervenzellen nicht miteinander in Verbindung treten. Sie sorgen dafür, dass ein Reiz durch deinen ganzen Körper bis zum Gehirn gelangt.

Wenn du wissen willst, wie Synapsen aufgebaut sind und wie sie funktionieren, dann solltest du unbedingt weiterlesen!

Was ist eine Synapse?

Synapsen findest du überall dort in einem Körper, wo Reize mit Hilfe von Nervenzellen weitergeleitet werden. Sie schaffen die Verbindungen zwischen mehreren Zellen. Dadurch spielen sie eine wichtige Rolle bei der Erregungsweiterleitung im menschlichen Körper.

Synapse Definition

Am Ende einer Nervenzelle befinden sich mehrere Synapsen (teilweise bis zu 10.000 pro Zelle). Durch die hohe Anzahl können sie in nahezu alle Richtungen zeigen. So entsteht eine Art Netz (Nervensystem), durch das alle Nerven an mehreren Stellen miteinander verbunden sind.

Synapse Definition:

Als Synapse wird der Verbindungspunkt bezeichnet, durch den zwei benachbarte Nervenzellen miteinander verknüpft sind. Sie dient der Übertragung von Reizen im Nervensystem.

Synapse: Funktion bei der Reizweiterleitung

Eine Synapse führt ihre Funktion der Erregungsübertragung mit Hilfe chemischer oder elektrischer Signale aus. Je nachdem, auf welche Art das Endknöpchen Reize weiterleitet, können zwei Typen unterschieden werden.

Chemische Synapsen

An einer chemischen Synapse werden elektrische Signale als erstes in chemische Signale umgewandelt. Mit Hilfe von Botenstoffen (Neurotransmitter) werden die Reizinformationen dann in eine bestimmte Richtung weitergeleitet.

Da die chemische Arbeitsweise die überwiegende Art im menschlichen Körper ist, konzentrieren wir uns in diesem Artikel auf diesen Typen.

Elektrische Synapsen

Elektrische Synapsen leiten durch Ionenkanäle das elektrische Signal sofort weiter. Dieser Prozess verläuft blitzschnell und ist in beide Richtungen möglich.

Allerdings sind diese Arten vergleichsweise selten und nur dort zu finden, wo eine extrem schnelle Weiterleitung benötigt wird.

Biologen unterscheiden außerdem erregende und hemmende Typen voneinander. Diese sehen zwar vom Aufbau her gleich aus, arbeiten aber mit unterschiedlichen Neurotransmittern.

Erregende Synapsen

Erregende Synapsen lösen ein erregendes postsynaptisches Signal (EPSP) aus und sorgen damit für eine Weiterleitung des Reizes.

Hemmende Synapsen

Hemmende Varianten erzeugen hingegen ein inhibitorisches postsynaptisches Signal (IPSP) aus. Dadurch wird die Weiterleitung eines Impulses unterdrückt.

Synapse: Aufbau anhand einer Skizze

Wenn du dir den Aufbau einer Synapse genauer anschaust, kannst du sie in drei Abschnitte unterteilen.

Synapse grundlegender Aufbau
  1. Präsynaptische Membran – Hier (im Synapsenendknöpchen eines Neurons) findest du die chemischen Kanäle. In den Vesikeln (synaptische Bläschen) befinden sich Neurotransmitter.
  2. Synaptischer Spalt – Das ist der Bereich, an dem zwei Zellen aufeinander treffen. Hierhin werden die Neurotransmitter ausgeschüttet, wenn eine Weiterleitung stattfindet.
  3. Postsynaptische Membran – Hier treffen die Neurotransmitter auf den Dendriten einer neuen Zelle. Die hier angesiedelten Rezeptoren nehmen sie auf und empfangen dadurch den Reiz der vorherigen Zelle.

Synapse: Beschriftung der Skizze

Auf dem nächsten Bild siehst du die Synapse inklusive Beschriftung der einzelnen Bestandteile.

Tipp: Wenn du die Beschriftung der Abbildung auswendig lernen willst, dann versuche als erstes, alle Bestandteile an der ersten Skizze zu benennen. Mit dem folgenden Bild kannst du danach kontrollieren, ob du richtig liegst.

Beschriftung der Skizze

Die Erregungsübertragung an der Synapse

Da du jetzt weißt, wie das Endknöpfchen aufgebaut ist, können wir uns als nächstes mit der Erregungsübertragung an der Synapse beschäftigen.

Denke daran, dass wir immer nur von der Funktion chemischer Synapsen sprechen! Elektrische Typen funktionieren völlig anders. Aber keine Sorge – im Biologieunterricht werden elektrische Synapsen normalerweise nicht behandelt.

Erregungsübertragung der Nervenzelle
  1. Das Aktionspotenzial gelangt über das Axon der Nervenzelle an die präsynaptische Membran. Dieses elektrische Signal verursacht eine Veränderung der Spannung im Endknöpfchen.
  2. Die Spannung führt dazu, dass die Calcium-Ionenkanäle geöffnet werden. Dadurch können Ca+-Ionen in die Zelle strömen. Durch diesen Prozess wird das elektrische Signal in ein chemisches Signal umgewandelt.
  3. Die erhöhte Calcium-Konzentration in der Zelle führt dazu, dass die Vesikel mit der präsynaptischen Membran verschmelzen. Dadurch öffnen sich die Bläschen und lassen ihre Botenstoffe (Acetylcholin) in den synaptischen Spalt frei.
  4. Die freigesetzten Neurotransmitter binden sich nun an die Rezeptoren der Ionenkanäle. So werden die Kanäle geöffnet und geben den Weg in die postsynaptische Membran frei.
  5. Jetzt können Natriumionen aus dem synaptischen Spalt durch die offenen Kanäle in die neue Zelle eindringen.
  6. Nach einer Weile lösen sich die Neurotransmitter wieder von den Rezeptoren. Dadurch schließen sich die Kanäle wieder und der Einstrom von Na+-Ionen wird gestoppt.
  7. Das Acetylcholin wird durch Enzyme im synaptischen Spalt abgebaut. Die getrennten Bestandteile Acetat und Cholin können nun durch die Ionenpumpe zurück in das Endknöpfchen der Zelle gelangen.

Endknöpchen und ihre Funktion – Zusammenfassung

Jetzt hast du den vollen Durchblick über den Aufbau der Endknöpfchen und ihre Funktion! Zum Schluss möchten wir dir die wichtigsten Infos noch einmal zusammenfassen.

  1. Eine Synapse ist der Verbindungspunkt zweier benachbarter Zellen.
  2. Man unterscheidet zwischen elektrischen und chemischen Synapsen. Letztere können entweder eine hemmende oder eine erregende Funktion haben.
  3. Eine Synapse wird unterteilt in die präsynaptische Membran, den synaptischen Spalt und die postsynaptische Membran.
  4. Bei der Erregungsübertragung wird ein elektrisches Signal in ein chemisches Signal umgewandelt, um dieses auf die nächste Zelle zu übertragen.

FAQ zur Reizweiterleitung über den synaptischen Spalt

Was ist eine Synapse einfach erklärt?

Eine Synapse ist der Verbindungspunkt zweier benachbarter Zellen, der der Weiterleitung von Reizen dient.

Was sind Synapsen im Gehirn?

Synapsen findest du an den unteren Enden der Nervenzellen im Gehirn. Sie stellen die Verbindung eines Neurons zum Nachbar-Neuron her.

Was sind die Aufgaben der Synapsen?

Die Hauptaufgabe der Endknöpfchen ist die Weiterleitung von Reizen. Durch sie werden elektrische Impulse in chemische Signale umgewandelt und so zur nächsten Zelle transportiert.

Wo im Körper sind Synapsen?

Synapsen finden sich überall dort, wo Nervenzellen Reizinformationen weiterleiten. Eine besonders hohe Konzentration ist im Gehirn und an den Sinnesorganen.

Wie viele Synapsen hat unser Gehirn?

Die Anzahl der Verbindungsstellen der Neuronen im menschlichen Gehirn ist nahezu unmöglich zu erfassen. Wissenschaftler schätzen eine Menge von etwa 100 Billionen Endknöpfchen.

Hast du die komplizierten chemischen Prozesse verstanden? Gib uns gern Feedback dazu, ob du dir dieser Artikel beim Lernen helfen konnte!

Du hast noch Fragen und möchtest diese gerne persönlich besprechen? Na dann sieh dir doch einmal unser Nachhilfe Angebot an. Unsere Nachhilfelehrer sind deutschlandweit für dich da, zum Beispiel auch in Heidelberg, Essen und Dortmund.

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