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SynapseZoomA-Z

Fachgebiet - Neurophysiologie

Abb.1
Schematischer Aufbau einer Synapse

Die Synapse (von griechisch syn "zusammen" und haptein "anfassen, anknüpfen") ist die verdickte Endigung von Nervenzellen, über die der Kontakt zu anderen Nerven-, Drüsen- oder Muskelzellen hergestellt wird. Ihre Funktion besteht darin, das Signal eines Aktionspotenzials auf die nachgeschaltete Zelle zu übertragen. Synapsen haben eine prä- und eine postsynaptische Membran, die durch den synaptischen Spalt getrennt sind. Nach der Arbeitsweise unterscheidet man elektrische und chemische Synapsen.

Elektrische Synapsen haben einen sehr engen synaptischen Spalt. Die elektrische Erregungsweiterleitung geschieht direkt in die nachgeschaltete Zelle über bestimmte Zell-Zell-Verbindungen, so genannte "gap junctions", ohne Zwischenschaltung eines chemischen Signals. Dieser Synapsen-Typ weist eine geringe Verzögerung bei der Signalweiterleitung auf und findet sich z.B. in der Herzmuskulatur von Wirbeltieren, wo es auf die schnelle Synchronisation der Aktivität größerer Zellgruppen ankommt.

Bei den chemischen Synapsen wird das eintreffende elektrische Signal hingegen zunächst an der präsynaptischen Membran in ein chemisches Signal umgewandelt, das die Weiterleitung über den synaptischen Spalt übernimmt. Dazu werden Transmitter-Substanzen aus Vesikeln in den Spalt abgegeben. Diese Neurotransmitter diffundieren zur postsynaptischen Membran, wo sie an Rezeptoren binden und durch Öffnung von Ionenkanälen die Entstehung des postsynaptischen Potenzials bewirken.

Abb.2
3D-Animation zur Synapse einer neuromotorischen Endplatte
© Wiley-VCH

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

SynapseLevel 245 min.

BiochemieSignal- und StofftransportNeurotransmission

Um Signale von einer Nervenzelle zur Nächsten oder zu einer Muskelzelle weiterleiten zu können, bedarf es bestimmter Übertragungsprozesse. Da es sich um elektrische Signale handelt, wäre es eine naheliegende Vermutung, dass diese auch auf elektrischem Weg weitergegeben werden. Ursprünglich wurde diese Variante auch als vorherrschender Übertragungsprozess im Nervensystem postuliert. Es zeigte sich jedoch, dass die meisten Neurone mit Hilfe von chemischen Transmittern miteinander kommunizieren. Die Kontaktstellen, an denen die Übermittlung stattfindet, sind spezialisierte Strukturen und werden Synapsen genannt.

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Typen von Sinneszellen und Signalaufnahme, Aufbau des Rezeptorpotenzials und Grundlagen der Neurotransmission.