Technische Biologie - Biophysik für Informatiker


Vorwort

Die Nervenzelle

Die Synapse

Signalverarbeitung in der Nervenzelle

Das Axon

Weitere Themen

Literatur


Die Synapse


Nachdem ich die Nervenzelle grob skizziert und ihre Teile benannt hatte, wurde ich gefragt, wie den die Eingangssignale in die Dendriten hineinkommen. Die Antwort: Über Synapsen. Darauf hin sollte ich eine solche Synapse skizzieren.

Das sah dann ungefähr so aus:

Synapse Skizze
Die Synapse stellt die "Schnittstelle" zwischen dem Axon der vorherigen Nervenzelle und den Dendriten der nächsten Nervenzelle oder einer motorischen Endplatte eines Muskels dar. Kommt auf dem Axon ein elektrischer Impuls an der Präsynapse an, so gibt diese die in den präsynaptischen Vesikeln eingeschlossenen Neurotransmitter per Exocytose in den Synaptischen Spalt ab. Die Neurotransmitter diffundieren dann zur Subsynapse (auch Postsynapse genannt) und heften sich dort an Rezeptoren der Natrium-Ionenkanäle, die sich darauf hin öffnen. Durch das Einströmen der Natriumionen in die Subsynapse wird dort die Spannung verändert. Die Natrium-Ionenkanäle, welche auf Neurotransmitter reagieren, nennt man auch chemisch gesteuerte Natrium-Ionenkanäle. Anschließend werden die an die Rezeptoren gebundenen Neurotransmitter enzymatisch deaktiviert (Spaltung des Neurotransmitters) und zur Präsynapse zurückgeführt (wo er resynthetisiert wird). Darauf hin schließen sich die Natrium-Ionenkanäle wieder.

Bei mir stellte Herr Prof. Hülser die Zwischenfrage: "Wenn wir über Sachen wie Diffusion reden, dann geht das doch sehr langsam. Wieso läuft die Übertragung des Signals dann trotzdem relativ schnell?"

Antwort: Erstens ist der Synaptische Spalt relativ klein (ca.100nm). Damit ist der Weg, welcher per Diffusion überwunden werden muß relativ kurz. Zweitens erfolgt die Deaktivierung der Neurotransmitter durch Enzyme recht schnell. Somit ist eine relativ schnelle Folge von Signalen möglich.

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