Nerven im menschlichen Körper Nervenzellen Nervenmembranen Ionenkanäle

Das Nervensystem eines Menschen enthält etwa 25 Milliarden Nervenzellen.

Die Nervenfaser Sie leitet Informationen zu Nervenzellen, Muskelfasern und Drüsen. Eine Nervenfaser kann bis zu einer Länge von 1 m haben.

Das Schema einer Nervenzelle

Das Axon Axondurchmesser : o,o1 – 0,002 mm

1.Endknöpfchen 2.Synapsen: bis zu 10 000 an einer Nervenzelle 3.Dendriten:

Ist die Nervenfaser - ein Zylinderkondensator? Die Oberfläche der Zelle und die Dicke der Membran( Plattenabstand) ergeben = die Kapazität des Kondensators Die Membran stellt das Dielektrikum dar.

Aufbau einer Nervenfaser Hohlzylinder Axon Elektrolyte Elektrisch leitende Flüssigkeit (Elektrolyte) F Nervenmembran= Isolierschicht ( Dielektrikum)

Die Membran Kanäle: Geöffneter Zustand: Für Kalium und Natrium Ionen durchlässig Im Innern der Nervenzelle: Positive Kalium und negative organische Ionen Außerhalb der Zelle: Positive Natriumionen (Na+) Negative Chlorionen ( Cl)

Ruhezustand der Zelle Na+ - Cl K+ Ionenpumpe K+ Elektrolyte + Kaliumionen - organische Ionen K+k+ Kanäle Ionenpumpe K+ K+ Elektrolyte Na+K+ Elektrisch leitende Flüssigkeit (Elektrolyte) F Na+ -Cl Na+ Na+ Nervenmembran= Isolierschicht ( Dielektrika)

Das Ruhepotential Energieaufwand => Die Ionenpumpe – Transportmechanismus – sorgt für den Ruhezustand. Kaliumporen öffnen sich: Was passiert?

Im Innern: Mangel an positiven Ladungen Spannung zwischen Inneren der Zelle und Außenraum entsteht Das Ruhepotential ( -60 bis -70 mV)

Messung mit einer Mikroelektrode Die Messung kann mit einer Mikroelektrode - in der Faser - und in der Flüssigkeit außerhalb der Nervenmembran gemessen werden.

K+ Ionen diffundieren nach außen Mikroelektrode K+ Ionen diffundieren nach außen K+ K+ K+ Na+ Na+ K+ K+ + Kaliumionen k Kanäle -- - _ Ionenpumpe - K+ K+ K+ Flüssigkeit Spannung F Na+ - Chl Nervenmembran= Isolierschicht ( Dielektrika)

Das Aktionspotential: Ein Nervensignal überschreitet best. Schwellenwert: Schlagartige Änderung des Potentials Dieser Impuls nennt man: Aktionspotential

Was geschieht dabei? Natriumkanäle werden kurzzeitig geöffnet: Na+ Ionen strömen ins Innere der Zelle: positiver Spannungsimpuls von + 30mV wird erzeugt.

Kettenreaktion in der Nervenfaser Durch den Impuls werden benachbarte Kanäle geöffnet = 1.Umpolung In der Nervenfaser 2. Na + Kanäle schließen sich=> K+ Kanäle öffnen sich => „Ruhepotential“

Quellen: Internet: www.biokurs.de Bücher: 1.Biologie heute SII ( Schroedel 10540) 2. Informationsverarbeitung - (Schroedel 10517) Wolfgang Miram/ Dieter Krumwiede 3. Natura 10/11 (Klett) ISBN 3-12-043300-4 4. Physik 12/13 ( Schroedel) Dorn Bader