Zellen und Zellverbände des Nervensystems Grundlage: (t1) Elemente: o 25 von 92 lebensnotwenig o 4 wichtigsten: Kohlenstoff ( C) , Sauerstoff (O), Wasserstoff (H), Stickstoff ( N) bilden 96% der Materie (4% = Phosphor, Schwefel, Kalzium, Kalium +…) o Einheit : Atome, jedes Element besteht aus bestimmter Atomart besteht aus Protonen (pos.) + Neutronen im KernSumme = Atomgewicht Moleküle: o Chem. Verbindung von Atomen o Molekulargewicht = Summe der Atomgewichte Bei anorganischen Molekülen gering (bsp. Wasser) Bei organischen Molekülen hoch ( bsp. Zucker, Eiweiß) Ionen: elektrisch geladenes Atom o Ionenbindung: Molekülverbindung, bei der Atome 1 Elektron austauschen Positiv geladene Atome : Kationen Negativ geladene Atome : Anionen Grundeigenschaften von Zellen 75-100 Billionen Zellen im Körper Davon 1/3 Erythrozyten (rote Blutkörperchen) Sauerstoffaufnahme, Stoffwechsel (Fette, Eiweiße, Kohlenhydrate), Abgabe von Stoffwechselprodukten in das Interstitium (Extrazellulärraum) Funktionelle + strukturelle Spezialisierung von Zellen Zusammenschluss von ZellgruppenGewebe, Organe Aufbau von Zellen Zellplasma ( Zytoplasma): besteht aus: o 70% Wasser o Salze, Zucker, Fettsäuren, Aminosäuren, Nukleotide (Grundbaustein für, Biopolymere: Polysaccharide, Eiweiße, Nukleinsäuren) Grundlage aller Lebensfunktionen) o Organelle: Mitochondrien ( „Kraftwerke der Zellen“), endoplasmatisches Retikulum, Lysosomen (Abfallbeseitigung) Zellkern (Nukleus) o Kernhülle, Kernporen, Chromatin, Nucleolus Zellmembran (Plasmamembran) o Ort wichtiger Stoffwechselprozesse o Phospholipide: Glyzerin+2 Fettsäuren+Phosphorsäure bilden Phospholipiddoppelschicht ( hydrophile + hydrophobe Schichten) BILD o Große Proteine eingelagert als Hauptfunktionsträger o Funktionen der Proteine Bilden Kanäle + Poren für Austausch von Wasser+Salzen mit Extrazellulärem Raum: Transportproteine Träger - /Transportmoleküle, die andere Moleküle an sich lagern und transportieren Stoffwechsel der Zelle Festigkeit der Zellmembran Stoffaustausch an der Zellmembran Interstitium: Extrazelluläre Spalträume zwischen den Zellen Salze + Nährstoffe fast konstant im ganzen Körper vorhanden(Flüssigkeit als „inneres Milieu“ des Körpers) o = HomöostaseVoraussetzung für optimales Funktionieren der Zellen Passiver Stoffaustausch durch Diffusion: o Brown –Molekular – Bewegung: o je höher Temperatur, desto schneller o Teilchenbewegung in alle Richtungen gleichwahrscheinlich o Bei Konzentrationsdifferenz Bewegung von hoher Konzentration zu geringer Konzentration entlang des Konzentrationsgradienten o Wichtigster Austauschprozess über kleine Entfernungen Osmose o Ausgleich des Konzentrationsgefälles an einer semipermeablen Membran ( lässt nur Wasser durch, keine Salze) o Wasser diffundiert in Salzlösung Osmose o Ausgleich durch Aufbau eines mechanischen Drucks , um Wasser von Salzlösung zurückzupressen osmotischer Druck Passiver Stofftransport durch Plasmamembran 1.) direkt durch Membran: o Nur Stoffe, die Wasser- und Fettlöslich sind(Sauerstoff, Alkohol, Fettsäuren) o Carriermoleküle, die Stoffe binden + fettlöslich machen, damit sie diffundieren könnnen erleichterte Diffusion ( v.A. Glukose) 2.) durch Poren o Nicht fettlösliche Stoffe ( nur wasserlöslich) ( z.B. Zucker, Ionen, Aminosäuren, Nukleotide) o Transportproteine (Poren) mit engem, wassergefüllten Kanal durchzogen, durch den kleine Moleküle (z.B. Wasser) diffundieren können Aktiver Stoffaustausch durch die Zellmembran Kalium – Natrium – Pumpe o Kalium in hoher Konzentration in Zelle, außen geringe Konzentration keine Diffusion möglich in die Zelle o Energieaufwand durch ATP ( gebildet durch enzymatische Synthese aus ADP in Mitochondrien) möglichATP spaltet sichEnergie: bis zu 70% d. Energieverbrauchs der Zelle dafür verwendet o Sekundäre Transporte durch o Glukose – Natrium Symport: Glukose in die Zelle o Ca – Na- Antiport: Ca raus aus der Zelle Exo- und Endozytose o Für Stoffe wie Proteine, Cholesterin keine Transportkanäle vorhanden o Vesikel ( kleine Bläschen) werden mit auszuscheidendem Stoff beladen o Exozytose: von innen nach außen durch Verschmelzung ihrer Lipidmembran mit Plasmamebran An Synapsen der Nervenzellen Freisetzung der Transmitter durch Exozytose in synaptischen Spalt o Endozytose: Stülpung der Membran nach innenBildung interzellulärer Vesikel mit extrazellulärer Flüssigkeit Die Nervenzelle = Neuron Neurone = Nervenzellen Im Gehirn ca. 25 Mrd. Neurone Unterschiede in Größe + Form, Grundform gleich: o Soma o Axon o Dendriten Reizleitung von Dendriten/Soma Richtung Axon Verbindung zwischen axonaler Endigung + anderer Zelle = Synapse Axon endet an o Dendriten: axondendritische Synapse o Soma: axosomatische Synapse o Axon: axoaxonische Synapse o An Drüsenzellen/Muskulatur ( = neuromuskuläre Endplatte) Versch. Arten: Gliazellen Ca. 250 Mrd. Stützfunktion ( wie in anderen Organen das Bindegewebe) Versorgung der Neurone mit Nährstoffen Entfernung von Stoffwechselprodukten Beteiligung an Signalübertragung Bildung + Erhaltung neuronaler Synapsen Gliale Schaltkreise 4 Typen o Astrozyten: bilden Auffangbecken für Kaliumionen, ummanteln Blutgefäße Kontakt zu Zellkörpern von Neuronen Stoffaustausch zwischen Blutkreislauf + Neuron Durch Lagerung ihrer Fortsätze an die Blutkapillaren d. Gehirn Bildung von Diffusionshindernissen ( Blut – Hirn – Schranke)protektive Funktion, hindert Pharmaka daran, zentrale Neuronen zu erreichen o Mikroglia o Oligodendrozyten und Schwannzellen: bilden Myelinscheiden der Nervenfasern Myelinisierung Myelin: Fett – Eiweiß- Gemisch, isolierend Im Zentralen Nerven System ( ZNS) : Gehirn + Rückenmark Oligodenderozyten: Myelinhaltige Fortsätze (Gliazellen),wickeln sich um Axone Im Peripheren Nevensystem ( PNS) : alles außer ZNS Schwann – Zellen : myelinhaltige Segmente (Gliazellen), legen sich um Axon Regeneration d. Axon nach Verletzung Nervenfasern Markhaltige Nervenfasern: mit Myelin ummantelte Axone erhöht elektrische Leitgeschwindigkeit + Effizient der axonalen Leitung Marklose Nervenfasern: unmyelinisiert Stellen zwischen Schwann-Zellen: Ranvier– Schnürringe geringere Leitgeschwindigkeit o Leitgeschwindigkeit außerdem abhängig von Durchmesser der Nervenfaser Klassifikation 1 Nerv immer aus Efferenzen und Afferenzen Efferente Fasern(Efferenzen): aus dem ZNS kommende Nervenfasern o Motorische E. : zu Skelettmuskeln o Vegetative E. : zu glatten Muskeln, Drüsen, Herzmuskel Afferente Fasern(Afferenzen): zum ZNS laufende Nervenfasern o Somatische A.: von Hautnerven, Muskelnerven(Skelett), Gelenknerven o Viszerale A. ( =autonome/vegetative Nerven): von Blutgefäße, Schweißdrüsen, Hauthaare o Sensorische A. : sensorische Informationen aus den Sinnesorganen Somatische Nerven: zu Haut, Muskel + Gelenk Viszerale Nerven: versorgen Eingeweide Hirnnerven Periphere Nerven: 12 Nervenpaare, 10 entspringen Hirnstamm Verantwortlich für motorische + sensorische Innervation von Kopf, Atmungs- und Verdauungstrakt Erregungsbildung und Erregungsleitung