102
2. 2 Neuronale Schaltungen Synapsen
SchülerbuchSeite115
A1 VergleichenSiedieUnterschiedederIonen‑kanäleeinesNeuronsamAxonhügel,amAxonsowieimsynaptischenSpalt.
– DieIonenkanäleinderAxonmembransindspannungsgesteuert,reagierenalsoaufdaselektrischeFeldderUmgebung.Inderpost‑synaptischenMembran(aufdenDendritenundimBereichdesZellkörpers)hingegenbefindensichRezeptorproteine,zudenendieTransmitter‑molekülewieeinSchlüsselzumSchlosspassen.DiesführtzueinerkurzenFormveränderungdesRezeptorproteinsundzumÖffnenderIonenka‑näle(ligandengesteuerteKanäle).
A2 ErklärenSiedieBedeutungderschnellenSpaltungderTransmittermoleküleimsynap‑tischenSpalt.
– DieTransmittermolekülewirkendirektoderindirektaufdieIonenkanäleimsynaptischenSpalt.Würdensienichtsehrschnellabgebautwerden,könntensichdieankommendenIm‑pulseimmerweiteraddierenundesgäbekeineAbklingphaseinderErregung.
A3 ErklärenSiedieBedeutungderCalcium‑,Chlorid‑undNatriumionenfürdieErregungs‑weiterleitung.
– AnderpostsynaptischenMembrandererregendenSynapsewerdenNa+‑IonenkanälegeöffnetundführenzueinerDepolarisation.AnderpostsynaptischenMembranderhem‑mendenSynapsewerdendieCl–‑IonenkanälegeöffnetundführenzueinerHyperpolarisation.DieCa2+‑IonenspielenaufderpräsynaptischenSeiteeineRolle,dasiedieVerschmelzungdersynaptischenBläschenmitderpräsynaptischenMembranbewirken.
.
$
$
ArbeitsblattSeite103
A1 InjedemderbeidenVersuchebefindetsichinderFlüssigkeiteinchemischerStoff,derdieHerztätigkeitbeeinflusst.DerStoffwirderstdannindieFlüssigkeitabgegeben,wennderzugehörigeNervgereiztwird.DiebeidenNer‑venunddievonihnenabgegebenenStoffeunterscheidensichinihrerWirkungaufdieHerztätigkeit.
A2 EskönntesichimvorliegendenFallumeineBesonderheithandeln,dienurfürdieVerbin‑dungNerv—Herzmuskelzutrifft.
Anmerkung:Erstinden1950erund1960erJahrenwurdenachgewiesen,dassdernurwenigeZehntelNanometerbreitesynaptischeSpalttatsächlichvonchemischenSubstanzenüberbrücktwirdunddassesnebendenche‑mischenSynapsenauchelektrischeSynapsenmitsog.Gap‑Junctionsgibt.
A3 DieVersucheamFroschherzenlegtennahe,dasseinNervnureinebestimmteReaktionamHerzenhervorruft.
Anmerkung:DieSubstanzenwurdenalsAce‑tylcholin(hemmend)undNoradrenalinbzw.Adrenalin(fördernd)identifiziert.
HinweisefüreinePräsentation
HistorischerAnsatzDieEntdeckungderchemischenNeurotrans‑missionwurde1936mitdemNobelpreisgeehrt.ZahlreicheweitereTransmitterundvieleEigen‑schaftenderCholinesterasesindinderZwischen‑zeitbekannt.DieskannThemaeinerPräsentationsein.ÜberdieInternet‑Seitehttp://nobelprize.orgkönnenz.B.dieBiographien,RedenundHinweisezudenArbeitenderNobelpreisträgerermitteltwerden.DaalleSeiteninenglischerSprachegehaltensind,ergibtsichhierdieMöglichkeit,fächerübergreifendzuarbeiten.
VielfaltinBauundChemiederSynapsenEinandererAnsatzpunktergibtsichausderenormenVielfaltderchemischenSynapsen.SieunterscheidensichinihrerStrukturundLage(sieheAbb.links)sowieinihrenBotenstoffen.In‑zwischensindmehrals50verschiedeneSubstan‑zenbekannt,diealsNeurotransmitterfungieren.Einigevonihnenwirkenausschließlicherregendoderhemmend,anderehingegenkönnenjenachVorkommenimOrganismus„sowohlalsauch“sein.EineweitereVielfaltwirddurchdieRezeptortypenerzeugt.MancheNeurotransmitterbindenanverschiedeneRezeptortypenundhabendadurchunterschiedlicheEffekteinderpostsynaptischenZelle.
.
.
$
Basiskonzepte DieVerschaltungensindeinTeildesBasiskonzepts System. DasThemaverdeutlichtdarüberhinausStruktur‑Funk‑tionsbeziehungenaufderEbenevonOrganellenundMolekülen(Basis-konzept Struktur und Funktion).
Rezeptor
axodendritische Synapse
axosomatische Synapse
axoaxonale Synapse
dendrodendritische Synapse
Mitochondrium
Vesikel
en-passant-Synapse Dornensynapseaxonale Varikositäten synaptische Endigung
1 oben:Synapsentypen,unten:SynapsenlagezwischenNeuronen
DO01-3-12-045459_S102_127.indd 102 12.05.2015 11:34:29
© Als Kopiervorlage für den eigenen Unterrichtsgebrauch freigegeben. Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2015 103
1897führteCharles Sherrington (engl.Physiologe,1857—1952)fürdiespezialisierteKontaktzone,andereinNeuronmiteinemandereninVerbindungtritt,denBegriffSynapseein.Bereits1903diskutierteOtto Loewi (PhysiologeundPharmakologe,1873—1961)mitMitarbeiterndieMöglichkeit,dassderartigeNervenendigungenchemischeSubstanzenenthaltenundnachStimulierungfreisetzenkönnten,sodassdieseSubstanzenihrerseitsdasnachfolgendeOrganerregenwürden.DieExperimentezumNachweissolcherSubstanzensetzteer1920um.
LoewisVersucheamisoliertenFroschherzenführteninden1930er‑JahrenzuheftigenDiskussionendarüber,wiechemischeSignaleamMuskeloderimGehirneineelektrischeAktivitäterzeugenkönnten.John Eccles(1903—1997,ehemaligerMitarbeitervonSherrington)undvielePhysiologenvertratendieAnsicht,dasssichdieÜbertragungdesAktions‑potentialsgrundsätzlichausdempassivenStromvomprä‑zumpostsynaptischenNeuronergibt.Henry Dale(1875—1968)undvielePharmakolo‑genwarendavonüberzeugt,dasseinechemischeSubstanz,dievompräsynaptischenNeuronfreige‑setztwird,denStrominderpostsynaptischenZelleauslöst.
LoewireiztedasAxondeserstenNervsundstelltefest,dassderHerzschlaglangsamerwurdebzw.dasHerzsogarseineTätigkeitganzeinstellte.WirddasHerzvonisotonischerKochsalzlösungumspült,bewirktdieseFlüs‑sigkeitzeitverzögertaneinemzweitenHerzendiegleicheReaktion.ReizteLoewi denzweitenNerv,beschleu‑nigtedasersteHerzseineTätigkeit.AuchhierreagiertedaszweiteHerznacheinergewissenVerzögerungmiteinererhöhtenSchlagfrequenz.
A1GebenSiedieSchlussfolgerungenan,diesichausLoewisExperimentziehenlassen.BerücksichtigenSiedenVersuchsaufbauundanalysierenSiediebeidenVersucheimVergleich.
A2BegründenSie,warumdieVersuchefürEccles undseineAnhängerkeinBelegfüreinechemischeInfor‑mationsübertragungzwischenNervenzellenwaren.
A3Henry Daleformulierte1935dasnachihmbenannte,heutenichtmehrfüralleNeuronentypenzutreffendeDale‑Prinzip,nachdemeinNeuronnureineArtvonNeurotransmitterproduziert.(ErteiltedieNervennachderArtihresTransmittersinadrenergeFasernundcholinergeFasernein.)ErläuternSie,welcherBezugzumvorliegendenVersuchbesteht.
.
.
$
"Ifanervebyastimulusgetsanimpulsethisimpulseispro‑pagatedwithinthenerveandistransmittedtotherespectiveeffectiveorgans(heart,muscle,gland)innervatedbythenerve.Thequestionarosebywhichmeanstheimpulsecomingfromthenerveistransmittedtotheeffectororgan.Iwasabletosolvethisquestionbyprovingthattheimpulserunningdownwithinthenerveliberatesfromitsendingschemicalsubstances(AcetylcholineorAdrenalinerespectively)whichintheirturninfluencetheeffectororganexactlylikethestimula‑tionofthenerve.Withotherwords:theinfluenceofnervousstimulationonanorganisnotadirectonebutanindirectonemediatedtotheorganbychemicalsubstancesreleasedbythenervestimulationinitsendings."
ParasympathicusKochsalzlösung
Parasym-pathicus-Reizung
Sympathicus-Reizung
hemmtZeit
Zeit
fördert
Sympathicus
Herz 2
Herz 1
Schreiber-nadel
Reizgenerator
1 BeschreibungvonOttO LOewifürseinenSohnGuidO
2 OttoLoewisExperiment
Die Entdeckung der chemischen Überträgerstoffe
DO01-3-12-045459_S102_127.indd 103 12.05.2015 11:34:30
104
SchülerbuchSeite117
A1 ErläuternSiedenEinflussvoninhibitorischenpostsynaptischenPotentialenaufdieräum‑licheunddiezeitlicheSummation.
– DieAmplitudedesentstehendenEPSPistbeiÜbertragungeinergleichzeitigenoderschnellenFolgevonAktionspotentialenwesentlichgrößeralsbeieinzelnenAktionspotentialen.DurchdasÜberschreitendesSchwellenwerteswirdamAxonhügeldasAktionspotentialausgelöst,dadiespannungsabhängigenKanälegeöffnetwerden.HemmendeSynapsenverringerndurchihreWirkungdieAmplitudedesEPSPs.Hier‑durchkannderSchwellenwerterstspäterodergarnichterreichtwerden.Erregungenkönnendadurch„gelöscht“werden.
ArbeitsblattSeite105
A1 AnM1ist(a)bereitszugeordnetundzeigt,dasseinehoheFrequenzankommenderAktionspotentialeaufdemerregendenAxonAseinsoll.DemzufolgeistanM3dieAbbildung(g)zuzuordnen,dadieAmplitudederent‑stehendenEPSPsständigansteigt.DaBalsAxonmithemmenderSynapsevorausgesetztist,gibtM2mit(d)dieFrequenzderankom‑mendenPotentialeundM4mit(c)dieSummederIPSPswieder.DieFolgenderVerrechnungamAxonhügel(M7)werdendurch(b)starkvereinfachtsymbolisiert.DiebeidenAxonauf‑zweigungen(M5,M6)zeigengleicheBilder(e,f)alsErgebnisderVerrechnung.
$
0
A2 DieGeneratorregion(Dendriten,Zellkörper,Axonhügel)istinAnlehnungandieGenerator‑potentialederSinneszellenalsderBereichzusehen,indemdieankommendenpostsynap‑tischenPotentialeverrechnetundzufortgelei‑tetenAktionspotentialenumcodiertwerden.DerLeitungsbereichentsprichtdemAxonunddieSynapsedemÜbertragungsbereich.
A3 DiefrequenzcodierteWeiterleitungüberrelativgroßeStreckenaufdemAxonistwenigstöranfälligundkannsichdurchdasAlles‑oder‑Nichts‑Gesetzimmerwiederselbstaufbauen,währenddieamplitudenmodulierteWeiterleitungaufdemZellkörpernurkurzeDistanzenüberwindenmussundsichzurVerrechnungeignet.DieUmsetzungderelek‑trischenInformationinchemische„Informati‑onspakete“anderSynapseerlaubteinespe‑zifischeWeitergabeundModifikation,dadieEmpfängerzellenmitspeziellenRezeptorenausgerüstetseinmüssen,umeingehendeTransmitterzuerkennenundinAbhängigkeitvonihrerQuantitätzubeantworten.
A4 DieRenshaw‑ZellesetztmitinhibitorischenSynapsenaufdemAusgangsneuronanundwirddurcheineAxonkollateraledesMotoneu‑ronserregt.Durchsiewirdeine„rückläufigeHemmung“möglich:BeistarkerAktivitätderMotoneuronewerdensiedadurchstarkgehemmtundbeischwacherAktivitätwirdauchdieHemmungreduziert,waswiederumdieErregbarkeitderMotoneuroneerhöht.DienegativeRückkopplungverhinderteineÜberlastungundreguliertdieAktivitätdesMotoneurons.
0
.
$
Basiskonzepte DieVerrechnungensindTeildesBasis-konzeps System. DasThemaverdeut‑lichtdarüberhinausStruktur‑Funktions‑beziehungenaufderEbenevonMolekülenundOrganellen(Basiskonzept Struk-tur und Funktion).
Verrechnungsprozesse an Synapsen
Second-Messenger:Übertragung(G-ProteingekoppelterRezeptor)
BeiderSignalweitergabevonZellezuZellespielendieRezeptoreneinebesondereRolle.ZweiverschiedeneTypensindzuunterscheiden:diedirektsteuerndenRezeptoren,diegleichzeitigRezeptorundIonenkanalsindunddieindirektsteu‑erndenRezeptoren,dieeinen„zweitenBoten“benötigen,umdenzugehörigenIonenkanalanzusprechen.
MitdirekterSteuerungarbeitenz.B.AcetylcholinundGABA.SiebindenaneinespezielleRegionaufderAußenseiteihresRezeptorproteins,wodurchdiesesseineKonformationändertunddenIonenkanalzurEntstehungeinesEPSPsoderIPSPsöffnetbzw.schließt.DasErgebnisistdabeinichtnurvomTransmitterabhängig,sondernauchvondenEigenschaftendesRezeptors:EineDepolarisationkannz.B.durcheinenNa+‑EinstrominfolgederÖffnungdesNatriumkanalsoderdurcheinenvermindertenK+‑AusstromnachSchließendesKaliumkanalsentstehen.
Als„sekundärerBote“trittc‑AMPauf.EsaktiviertProteinkinasen,diezurPhos‑phorylierungdesIonenkanalsführen,wodurchsichdessenKonformitätändertunddieIonenein‑oderausströmenkönnen.ZwischendemAndockendesTransmittersandenRezeptorundderBildungvonc‑AMPliegteineKaskadebiochemischerReaktionen:DasG‑Protein,dasGuaninalswichtigstenBestandteilenthält,kanndannandenRezeptorandocken,ändertdadurchseineKonforma‑tionundvermitteltdamitdieUmwandlungvonGDPzuGTP.Dieα‑UntereinheitdesG‑ProteinskanndaraufhindieAdenylatcyclaseaktivieren,dieATPzuc‑AMPumwandelt.
G-Protein
Ionenkanal geschlossen
Ade
nyla
tcyc
lase
K+
extra-zelluläre
Seite
Transmitter
Bindungs-stelle
cytoplas-matische
Seite
Rezeptor
GDP
G-Protein
Ionenkanal geschlossen
Ade
nyla
tcyc
lase
Trans-mitter
Rezeptor
GDP
Ionenkanal offen
Ade
nyla
tcyc
lase
Rezeptor
GTP
ATP
Proteinkinase
P
c-AMP
K+
K+
C
B
A
DO01-3-12-045459_S102_127.indd 104 12.05.2015 11:34:31
© Als Kopiervorlage für den eigenen Unterrichtsgebrauch freigegeben. Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2015 105
Neuronale Informationsverarbeitung
ErregendeundhemmendeSynapsenfindetmanzuTausendenanjedemeinzelnenNeuronnebeneinander.IhreTransmitterunterscheidensich,sodassanderMembrandesnachgeschaltetenAxonsentwedereineDepolarisa‑tion(erregendeSynapsen)oderHyperpolarisation(hemmendeSynapsen)entsteht.AmAxonhügelkönnendieeingehendenSignalesomitverrechnetwerden.
InderfolgendenAbbildungistAeinAxon,daseineerregende,BeinAxon,daseinehemmendeSynapseamNeuronCausbildet.AndenMesspunktenM1bisM7werdendiePotentialegemessen.DasErgebnis(a)istdemPunktM1bereitszugeordnet.DieErgebnissederanderenMesspunktesindunter(b)bis(g)inwahlloserReihen‑folgedargestellt.
1 GrundprinzipienderneuronalenVerschaltungen
A1OrdnenSiedieMessergebnissedenentsprechendenMesspunktenzuundbegründenSieIhreZuordnung.
A2AneinemNeuronlassensichfunktionelleBereicheunterscheiden,diemanalsGenerator‑,Leitungs‑undÜbertragungsbereichbezeichnet.BenennenSiedieBestandteiledesNeurons,diejeweilsdieseFunkti‑onenübernehmen.
A3DieInformationsweiterleitungistmiteinemmehrfachenCodewechselverbunden.Manun‑terscheidetzwischeneinemFrequenz‑CodeundeinemAmplituden‑Code.ZusätzlichgibteseineUmcodierung,wenndieTransmitterinAbhän‑gigkeitvonderFrequenzderAktionspotentialeausgeschüttetwerden.BegründenSie,warumeinemehrfacheUmcodierungsinnvollist.
A4ErläuternSiedieFunktionsweisederinAbbil‑dung2gezeigtenSchaltung.
0
0
.
$
C
M1
M2
M4
M7
A
B
b c d e f gmV
0t
mV
0t
mV
0t
mV
0t
amV
0t
mV
0t
mV
0t
M3M5
M6
Renshaw-zelle
Motoneuron
Neurit
Kollaterale
2 Renshaw‑Hemmung
DO01-3-12-045459_S102_127.indd 105 12.05.2015 11:34:31
© Als Kopiervorlage für den eigenen Unterrichtsgebrauch freigegeben. Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2015106
Tatort Synapse / Stopp-Motion (1a)
Methodenportrait Stopp-Motion
EinStopp‑Motion‑FilmbestehtausvielenhundertEinzelbildern,beidenendiejeweiligenTeileoderGegen‑ständeumwenigeMillimeterbewegtwerden.JekleinerdieBewegungsschrittesind,destoflüssigersindhinterherdieBewegungsabläufe.FürdieHerstellungeinesStopp‑Motion‑FilmswechselnsichalsodasFotografierenunddasBewegenderjeweiligenGegenständeab.AmEndekönnendievielenEinzelbildermithilfeeinerSoftwareamComputerodermiteinerentsprechendenSmartphone‑Appzusammengeschnittenwerden.AmbestenstartenSieIhrenStopp‑Motion‑Film,indemSiezusammeneinDrehbuchanfertigenundsichdasSetzurechtlegen.ÜberlegenSieanschließend,welcheBestandteile,z.B.Moleküle,TransmitteroderVesikel,sichbewegensollen.
Wichtige Tipps1. NutzenSiedasHintergrundblatt(2)alsRahmenfürIhreFotos.2. FüreineSekundeFilmbenötigtman4Fotos.DaIhrFilmca.25Sekundendauernsoll,solltenSiedie
WirkungsweiseIhresSynapsengiftesinungefähr100Fotosdarstellen.3. UmdieKamera(KamerafunktioneinesSmartphones)stillzuhalten,könnenSieeinenStuhlaufden
TischstellenunddieKameraüberdenRandstehenlassen.
Die Schwarze Witwe
DieSchwarzeWitwe(Latrodectusmactans)isteinedergiftigstenSpinnenderWelt.BeieinemBissinjiziertdieSpinneindieBisswundeeinNervengift.DiesesGift(α‑Latrotoxin)verbindetsichmitNeuroxin,einemRezeptormolekülanderpräsynaptischenMembran,waszurÖffnungzusätzlicherCalciumionenkanäleführt.DiedauerhafteÖffnungderKanäleführtzueinemenormenundnichtendendenEinstromvonCalciumionen,derzueinerschlagartigenundkontinu‑ierlichenEntleerungallersynaptischenBläschenführt.DadurchgelangteinesehrgroßeMengeNeurotrans‑mitterindensynaptischenSpaltundsorgtfüreinedauerhafteÖffnungallerAcetylcholin‑Rezeptorkanäle.DienunständigeinströmendenNatriumionensorgenfüreineandauerndeDepolarisationderpostsynap‑tischenMembranundsignalisierensoeineperma‑nenteErregung.
DieFolgenfürdenOrganismussindstarkeVerkrampfungenderMuskulatur.WennderVorratanTransmitternerschöpftist,könnenkeineReizinformationenmehrweitergeleitetwerdenundeskommtzuLähumgserschei‑nungen.DerTodtrittinfolgeeinerVerkrampfungundanschließenderLähmungderAtemmuskulaturein,dadiesezurErstickungführt.
1 SchwarzeWitwe
A1MarkierenSiedenTexthinsichtlichderInformationenzumWirkungsortundzurWirkungsweisedesGiftesanderSynapseundderAuswirkungaufdenOrganismus.
A2VergleichenSieIhreMarkierungenundüberlegenSieanschließend,wieSiedieWirkunganderSynapseinFormeinesca.25SekundenlangenStopp‑Motion‑Filmsszenischdarstellenkönnen.NutzenSiefürIhrenStopp‑Motion‑FilmdaszurVerfügungstehendeMaterial.
0
.
DO01-3-12-045459_S102_127.indd 106 12.05.2015 11:34:32
© Als Kopiervorlage für den eigenen Unterrichtsgebrauch freigegeben. Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2015 107
Tatort Synapse / Stopp-Motion (1b)
Das Gift der Indianer
Anfangdes19.JahrhundertserforschteAlexAnder von HumboldtSüdamerikaundlerntedortdieSittenundGebräuchederindigenenBevölkerungkennen.Erbeobachtete,wiesieihrePfeilspitzenmiteinemspeziellzubereitetenGiftpräparierten.BeidiesemGifthandelteessichumCurare.CurareisteinSammel‑begrifffüreineVielzahlvonalkaloidenGiften,welcheauchdieAchagua‑IndianerausExtraktenvonPflanzenteilenbestimmterLianenartengewannenundalsPfeilgiftzurJagdnutzten.GelangtdiesesüberdasBlutzurMuskulatur,besetztesdiepostsynaptischenAcetylcholin‑RezeptorendermotorischenEndplattenundblockiertdiesefürdeneigentlichenTransmitter.DieshatzurFolge,dassAcetylcholinnichtmehrbindenkannundessozukeinerÖffnungderpostsynaptischenAcetylcholinrezeptorenkommenkann.DakeineNatriumionendurchdieRezeptorkanäleindiepostsynaptischeZelleströmenkönnen,entstehtwedereinexcitatorisches(erregendes)postsynaptischesPotential(EPSP)nocheinAktionspotentialinderpostsynaptischenZelle.DasErgebnisistderTodinFolgeeinerAtemlähmung,dasichdieSkelettmuskulaturvollständigentspannt(relaxiert).
DaderBindungsprozessundsomitauchdieWirkungvonCurarereversibelist,kannCurarebeiOperationenzurRelaxierungderPatientengenutztwerden.UmdenErstickungstodzuvermeiden,müssendiePatientenaller‑dingskünstlichbeatmetwerden.
1 Strychnostoxifera
A1MarkierenSiedenTexthinsichtlichderInformationenzumWirkungsortundzurWirkungsweisedesGiftesanderSynapseundderAuswirkungaufdenOrganismus.
A2VergleichenSieIhreMarkierungenundüberlegenSieanschließend,wieSiedieWirkunganderSynapseinFormeinesca.25SekundenlangenStopp‑Motion‑Filmsszenischdarstellenkönnen.NutzenSiefürIhrenStopp‑Motion‑FilmdaszurVerfügungstehendeMaterial.
0
.
Methodenportrait Stopp-Motion
EinStopp‑Motion‑FilmbestehtausvielenhundertEinzelbildern,beidenendiejeweiligenTeileoderGegen‑ständeumwenigeMillimeterbewegtwerden.JekleinerdieBewegungsschrittesind,destoflüssigersindhinterherdieBewegungsabläufe.FürdieHerstellungeinesStopp‑Motion‑FilmswechselnsichalsodasFotografierenunddasBewegenderjeweiligenGegenständeab.AmEndekönnendievielenEinzelbildermithilfeeinerSoftwareamComputerodermiteinerentsprechendenSmartphone‑Appzusammengeschnittenwerden.AmbestenstartenSieIhrenStopp‑Motion‑Film,indemSiezusammeneinDrehbuchanfertigenundsichdasSetzurechtlegen.ÜberlegenSieanschließend,welcheBestandteile,z.B.Moleküle,TransmitteroderVesikel,sichbewegensollen.
Wichtige Tipps1. NutzenSiedasHintergrundblatt(2)alsRahmenfürIhreFotos.2. FüreineSekundeFilmbenötigtman4Fotos.DaIhrFilmca.25Sekundendauernsoll,solltenSiedie
WirkungsweiseIhresSynapsengiftesinungefähr100Fotosdarstellen.3. UmdieKamera(KamerafunktioneinesSmartphones)stillzuhalten,könnenSieeinenStuhlaufden
TischstellenunddieKameraüberdenRandstehenlassen.
DO01-3-12-045459_S102_127.indd 107 12.05.2015 11:34:32
© Als Kopiervorlage für den eigenen Unterrichtsgebrauch freigegeben. Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2015108
Tatort Synapse / Stopp-Motion (2)
DO01-3-12-045459_S102_127.indd 108 12.05.2015 11:34:33
© Als Kopiervorlage für den eigenen Unterrichtsgebrauch freigegeben. Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2015 109
Tatort Synapse / Stopp-Motion (3)
1 spannungsgesteuerterCalciumkanal2 geöffneterAcetylcholinrezeptorkanal(Na+‑Ionenkönnenpassieren)3 geschlossenerAcetylcholinrezeptorkanal(Na+‑Ionenkönnennichtpassieren)4 VesikelmitAcetylcholin5 leeresVesikel6 mitMembranverschmolzenesVesikel7 NeurotransmittermolekülAcetylcholin8 Nervengift‑Molekül9 EnzymAcetylcholinesterase
(FürdieNatriumionenundCalciumioneneignensichkleinePapierkreise,diemanleichtmiteinemLocheraus‑stanzenkann.)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
DO01-3-12-045459_S102_127.indd 109 12.05.2015 11:34:33
110
Synapsengifte — neuroaktive StoffeMaterial: Synapsengifte als Arzneimittel
SchülerbuchSeite118
A1 BotulinumtoxinblockiertdieÜbertragungvonNervenimpulsenaufdenMuskel.ImGesichtlösensichVerspannungen,dieFaltenglättensich.
A2 DadieAcetylesterasegehemmtwird,kannAcetylcholinnichtmehrgespaltenwerden.DeshalbgibtesauchkeineSpaltproduktemehr.AcetylcholinbindetimmerwiederandieRezeptorenderpostsynaptischenMem‑bran.DadurchströmenmehrNatriumionenein.
SchülerbuchSeite119
A1 BeiMyastheniagravisistdieErregungsüber‑tragungzwischenNervundMuskelgestört.DasImmunsystembildetAntikörper,diesichgegendieAcetycholinrezeptorenrichtenunddieseblockierenoderzerstören.Derfreige‑setzteTransmitterAcetylcholinkanndahernuranwenigeRezeptorenbindenundnurwenigeNatriumionenkanälewerdengeöff‑net.DieDepolarisationistzugering,umeinAktionspotentialauszulösen;eineKontraktionderMuskelfaserunterbleibt.
A2 Acetylcholinesterasehemmer,z.B.Neostigmin,verlängerndieWirkungsdauerdesfreigesetz‑tenTransmittersundermöglichensoeineausreichendeDepolarisation.DenkbaristauchderEinsatzvonAnti‑Antikörpern,diesichgegendieschädigendenAntikörperrichten.
A3 individuelleLösung
A4 DurchschonendesAbschnürenwirddieBlutversorgungeinesBeinsunterbunden,ohnediemotorischenNervenzuschädigen.AnschließendwirdCurareindenBauchlymph‑sackinjiziert.WerdenmithilfevonElektrodendiemotorischenNerven,diedieBeinmuskula‑turversorgen,aufbeidenKörperseitengereizt,sokontrahiertnurdieMuskulaturdesBeins,dasvonderBlutversorgungabgeschnittenist.WirddagegendieMuskulaturdirektgereizt,kontrahierendieMuskelnbeiderBeine.
A5 DieVersuchevonbernArdzeigen,dassCuraredieErregungsübertragungzwischenNervundMuskelfaserandenmotorischenEndplattenblockiert.
A6 DieWirkungdesHemmstoffsmussgenaubekanntundvorallemreversibelsein.
A7 AlkylphosphatehemmendasEnzymAcetyl‑cholinesteraseirreversibel.
$
$
$
$
00
$
$
$
A8 EineHemmungderAcetylcholinesteraseerhöhtdieWirkungsdauerdesfreigesetztenTransmittersundhebtdieWirkungvonCurarebzw.Tubocurarinauf.Darauslässtsichfolgern,dassCuraredieAcetylcholinrezeptorenderpostsynaptischenMembranreversibelbe‑setzt,ohnedieNatriumionenkanälezuöffnen.WirdderenzymatischeAbbaudesTransmit‑tersgehemmt,könnendennochgenügendKanälegeöffnetwerden,umeineausrei‑chendeDepolarisationfüreineKontraktionauszulösen.
A9 WirdAtropinindenBindehautsackdesAugesgetropft,erreichtesdurchDiffusiondieIrisunddenZiliarmuskeldesAuges.HierblockiertesdieSignalübertragungandenparasympa‑thischenSynapsen.DerZiliarmuskelerschlafftunddiePupilleweitetsich,waseineUntersu‑chungdesAugenhintergrundserleichtert.
A10FrüherwurdeAtropinauskosmetischenGründenzurPupillenerweiterungeingesetzt.DaserklärtdiewissenschaftlicheBezeichnungAtropabelladonna(belladonna,ital.=schöneFrau).
A11AlkylphospatehemmendieAcetylcholinesterase.DadieTransmittermolekülenichtabgebautwerden,bleibendieNatriumionenkanälederpostsynaptischenMembrangeöffnetundeskommtzurDauerdepolarisation.AtropinhateinelinderndeWirkung,daesdieNatrium‑kanälebesetztundsodenNatriumionenein‑stromverringert.
ArbeitsblattSeite106—109
A1 WiealleFächer,hatauchdasFachBiologiedieAufgabe,dieLesekompetenzderSchüle‑rinnenundSchülerzufördern.DaheristeinintensivesLesenvonTextenmitbiologischenInhalteneinwichtigerAspektdesUnterrichts.Wichtigist,dasssiedenTextinEinzelarbeitbearbeiten.Auchisteshilfreich,wennsiebeiihrerTextbearbeitungeinenfarbigenMarkerbenutzen,umwichtigeInhaltezuunterstrei‑chen.
DasGift(α‑Latrotoxin)derSchwarzenWitwebildeteinenneuenCalciumkanalanderpräsy‑naptischenMembran.DermassiveEinstromvonCalciumionenindieSynapsesorgtfüreineschlagartigeEntleerungallersynap‑tischenBläschenindensynaptischenSpalt.DiegroßeMengeanNatriumionen,welcheindiepostsynaptischeZelleströmen,sorgtfüreinepermanenteErregung(Verkrampfung).DasGiftCurareblockiertdieRezeptorenderAcetylcholinrezeptorenderpostsynaptischenZelleundverhindertsoeinenEinstromvonNatriumionen.EineLähmungistdieFolge.
$
0
0
$
0
Basiskonzepte DieSynapsengiftesindTeildesBasis-konzepts System.DasThemaver‑deutlichtaberauchStruktur‑Funktions‑beziehungenaufderEbenevonMolekülen(Basiskonzept Struk-tur und Funktion).
DO01-3-12-045459_S102_127.indd 110 12.05.2015 11:34:33
111
a b
Ca2+ Ca2+ Ca2+
Cyto-skelett
Cyto-skelett
Neurexine
α-Latrotoxin
Synapto-tagmin
Anlagerungs-komplex
Fusions-pore
Ca2+-Kanal
SelbsthergestellteModelleinderBiologie
ModellespieleninderBiologieeinegroßeRolleundhabenunterschiedlicheAufgaben.Sieverein‑fachenundvisualisierenbiologischePhänomene,ProzesseundStrukturen,lenkendenFokusaufeinenThemenschwerpunkt—undganzwichtig,siemotivierendieSchülerinnenundSchülerundhelfenInteressenauszubilden.Darüberhinausdie‑nenModelledernaturwissenschaftlichenErkennt‑nisgewinnung,welchealsKompetenzbereichimneuenKLPSekIIBiologieNRWobligatorischist.
VordemEinsatzvonModellenimUnterricht,sindeinigeVorüberlegungennotwendig:
– WiepasseichdasModellmeinerLerngruppean(didaktischeReduzierung)?
– PasstmeinModellauchzumUnterrichtsgegen‑stand?
– KönnenmeineSchülerinnenundSchülermitModellenarbeiten?
NebendemEinsatzvonfertigenModellenistesanvielenStellensinnvoll,dieSchülerinnenundSchülerselbstModelleherstellenzulassen.DiesesSelbstentwickelnführtautomatischzueinerintensiverenAuseinandersetzungmitdemLerngegenstandundfördertdieKompetenzeninderkooperativenArbeitsweise.DiekooperativePlanungundHerstellungvonModellendecktdieKompetenzbereicheErkenntnisgewinnung,Bewer‑tungundKommunikationdesneuenKLPSekIIBiologieNRWab.AmEndejederModellarbeitisteswichtig,diejeweiligenModellezuevaluierenundihreAussageabsichten,VorteileundGrenzenzudiskutieren.
DieSchülerinnenundSchülerkönnendabeiso‑wohlStrukturmodellealsauchFunktionsmodelleentwickeln.
MöglicheStrukturmodelle:– AufbaueinerZelle– AufbauderDNA
MöglicheFunktionsmodelle:– BiologischeVorgängeundProzesseanhand
einesStop‑Motion‑Filmsdarstellen(Funktions‑weiseeinerSynapse,WirkungsweisevonSynap‑sengiften,AblaufderFotosynthese,etc.)
– BiologischeVorgängeundProzesseinFormvonRollenspielennachspielen(FunktionsweiseeinerSynapse,Selektion,Konkurrenz,etc.)
1 VesikelfusionundPorenöffner
A2 IndividuelleLösung.DieseAufgabelässtsichambesteninFormeinerkooperativangelegtenGruppenarbeitbearbeiten.Esbietetsichan,jenachKurs‑größe,vierGruppezubilden,wovonjezweiGruppenarbeitsteiligarbeiten.ProgrammefürdieHerstellungvonStopp‑Motion‑Filmen:• LegoMovie(kostenlos;Apple/Android)‑
Flipagram(kostenlos;Apple/Android)• WindowsMoviemaker(kostenlos)• iMovie(kostenlos)
DieFilmemüssennachderPräsentationevaluiertwerden.DabeikannsowohlderfachlicheInhaltalsauchdieArbeitamStopp‑Motion‑FilmimFokusstehen.
.
DO01-3-12-045459_S102_127.indd 111 12.05.2015 11:34:34
112
SchülerbuchSeite121
A1 ErklärenSiedieUnterschiedezwischendenNatriumionenkanälenamAxon,amAxonhü‑gelundanderpostsynaptischenMembran.
– AmAxon:SpannungsgesteuerteNa+‑Ionen‑kanäle,diedurchdaselektrischeFeldgeöffnetwerden.SiebenötigeneineRefraktärzeitbiszurnächstenErregung.AmAxonhügelliegenspannungsgesteuerteNa+‑Ionenkanälevor,diesichwieamAxonerstabeinerkonkretenStärkedeselektrischenFeldesöffnen.AnderpostsynaptischenMembran:Liganden‑gesteuerteNatriumionenkanäle,diedurchdieTransmittergeöffnetwerden.Sieschließensich,wennkeineTransmittermehrvorliegen.
A2 OrdnenSieAbb.1dieFrequenz‑undAm‑plitudencodierungzuunderklärenSiedenVorgangderUmcodierung.• DasRezeptorpotentialandenSinneszellen
bautsichauf,dabeiverändertsichdieAmpli‑tude.DieFrequenzändertsichnicht,danurdaseineSignalvorhandenistundsichdieStärkejenachReizverändert(Amplituden‑modulation).
• AmAxonwerdenjenachReizstärkeunter‑schiedlichvieleImpulseweitergeleitet.DieImpulsehabenimmerdiegleicheAmplitude(Frequenzmodulation).
• AnderSynapseundamMuskelliegteineAmplitudenmodulationvor,dadieAmplitudedesImpulsesverändertwird,nichtseineAnzahl.
• DieEntstehungdesImpulsesandenSinneszellenerfolgtdurchdieÖffnungvonIonenkanälenunddamitdurcheineLadungs‑veränderung.DieseistjenachÖffnungderIonenkanäleunterschiedlichhoch.AbeinembestimmtenSchwellenwertreichtdieStärkederLadungsveränderungunddamitdesentstandenenelektrischenFeldesaus,diespannungsabhängigenIonenkanälezuöffnen.AmsynaptischenSpalterfolgtderumgekehrteVorgang,dahierjenachAnzahlderankommendenImpulseunterschiedlichvieleTransmittermolekülefreigesetztwerden.DiesewirkenaufdieligandengesteuertenIonenkanäleeinundbewirkenjenachAnzahldergeöffnetenIonenkanäleeineentspre‑chendeAmplitude.
0
$
ArbeitsblattSeite113
A1 AndenChemo‑oderMechanorezeptorenwerdenebensowiedurchAcetylcholinandermotorischenEndplatteKationenkanälegeöff‑net,wodurchgraduiertePotentialeentstehen.Duft‑oderGeschmacksstoffewirkenwieAcetylcholinalsLiganden.Diespannungsge‑steuertenKanäleaufdemAxonarbeitennachdemAlles‑oder‑Nichts‑Prinzip.
A2 CapsaicinundhoheTemperaturensteuerndieKationenkanäleoffensichtlichnichtaufidentischeWeise:DieSchmerzempfindungnachHitzeeinwirkungentstehtnacheinemMechanismus,derderdirektenEinwirkungmechanischerVerformungentspricht,wäh‑renddieReaktionaufCapsaicinderDuft‑oderGeschmackswahrnehmunggleicht.
Anmerkung:DieswirddurchVersuchegestützt,diediebritischenWissenschaftlerzusätzlichdurchführten:BlockiertmandenKanalmitbestimmtenSubstanzen,antworteternichtmehraufCapsaicin,wohlaberaufHitze.
0
$Basiskonzepte DieSignalumwand‑lungistBestandteildesBasiskonzepts System.DasThemaverdeutlichtdarüberhinausStruktur‑Funk‑tionsbeziehungenaufderEbenevonOrganellenundMolekülen(Basis-konzept Struktur und Funktion).
Der neuronale Weg vom Reiz zur Reaktion
Signalmolekül
Rezeptor
Zell-antwort
Transport-
protein
Second-Messenger-System
Leckkanäle
Mem
bran
pote
ntia
l (m
V)M
embr
anpo
tent
ial (
mV)
+30
+10
-10
-30
-50
-70
-90
+30
+10
-10
-30
-50
-70
-90
länger anhaltenderSchwellenreiz
längeranhaltenderSchwellenreiz
länger anhaltenderüberschwelliger Reiz
unter-schwelligerReiz
kurzerSchwellen-reiz
Schwellen-potential
Schwellen-potential
wiederholteAktions-potentiale
einzelnesAktions-
potential
1 FrequenzvonAktionspotentialen
DO01-3-12-045459_S102_127.indd 112 12.05.2015 11:34:35
© Als Kopiervorlage für den eigenen Unterrichtsgebrauch freigegeben. Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2015 113
Signalumwandlung
ScharfgewürzteSpeisenwerdenhäufigals„brennendheiß“empfundenundtreibenunsdenSchweißaufdieStirn.Wieistesmöglich,dass„scharf“und„heiß“soähnlicheEmpfindungenhervorrufen?WissenschaftlerwurdenaufbesondereIonenkanäleaufmerksam.
ChemischgesteuerteIonenkanäle
VieleDuft‑oderGeschmacksstoffearbeitenandenSinneszellenähnlichdembekanntenAcetylcholin.DieserTransmitterdesNervensystemsbewirktandenmotorischenEndplatteneinÖffnenderKationenkanä‑le,sodassdurchdiepolarisierteMembraneingroßerNa+‑EinstromundeingeringerK+‑Ausstromstattfindet.DerRezeptorkanal‑KomplexfürAcetylcholinbestehtausfünfhomologenTransmembranproteinen,diezweiAcetylcholin‑Bindungsstellenbesitzen.
MechanischgesteuerteIonenkanäle
AufderOberflächespezifischerSinneszellenexistierenIonenkanäle,diez.B.durchZugoderDruckgeöffnetwerden.
„Brennendes“Capsaicin
DerSchmerz,denwirbeigroßerHitzeundnachdemGenussvonCayennepfefferwahrnehmen,beruhtvermutlichaufähnlichenmolekularenMechanismen.HoheTemperaturenscheineninsensorischenNervenzellendieMembranporenfürpositivgeladeneIonenzuöffnen.
DasfandenbritischeWissenschaftlerbeiderUntersuchungderInhaltsstoffedesausscharfemPaprikahergestelltenPfeffers.DasCapsaicinwirktallerdingsamIonenkanalalsBotenstoffnachdemSchlüssel‑Schloss‑Prinzip,währendextremeHitzevermutlichdieMembranporenvoneinemgeordnetenineineneherungeordnetenZustandübergehenlässt.DadurchkönntensiesicheinenSpaltweitöffnenundsodirektdurchlässigwerden.DieUntersuchungsergebnissederLondonerForscherdeutendamitan,dassdieseinweitererMechanismusnebendenchemischgesteuerten,denspannungsabhängigenunddenmechanischgesteuertenIonenkanälenseinkönnte.
SpannungsabhängigeIonenkanäle
SiesindinderRegelanderAxonmembranundwerdendurcheineDepolarisationnahegelegenerMembranbereichegeöff‑net.Sieschließensichautomatischnach1bis2msauchdann,wenndieDepolarisationnochandauert.
A1BeschreibenundvergleichenSiediedargelegtenMechanismenzumÖffnenvonIonenkanälenbzw.zurSignalumwandlung.
A2ErläuternSiedieUntersuchungsergebnissederbritischenWissenschaftlerzum„brennenden“Capsaicin.
0
$
�����������
�������������
���������������
���������������������
����������� �����������
�������������������
���������������
� � � �
� � � �
� � � �
� � � �
�
�
�
�
��
��� �
� � �
� � �
� � � �
� � � �
�
�
� �� �
�
�
����������
���������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������
��������������������
�������������������������������������
�����������������������������������������������������������
����������������������������
� ��
��
�
�
� � ��
�
�
�
�
�
�
�
��
�
��
��
��
�
�
DO01-3-12-045459_S102_127.indd 113 12.05.2015 11:34:38
114
Basiskonzepte DieanatomischenGrundlagendesBeu‑ger‑Strecker‑ReflexesgehörenzumPrinzipdesGegenspielers(Basiskonzept Struk-tur und Funktion),dasAusführenderReaktionzumBasis-konzept System.
Reflexe
SchülerbuchSeite123
A1 EinbarfüßigerBadegasttrittaufeineMuschel‑schale.SofortziehterdenFußruckartighoch.FertigenSiefürdiesenReflexeinSchemanachAbb.3anundbenennenSiediejewei‑ligenOrgane.
– Reiz=MuschelschaleRezeptor=HautsinneszellenderFußsohleReflexzentrum=RückenmarkEffektor=OberschenkelmuskulaturReaktion=WegziehendesFußes
A2 DerHerzschlagwirdbeimMenschendurchperiodischeSignaleeinesMuskelknotens(Sinusknoten)ausgelöst.VergleichenSiedie‑senVorgangmitdemAblaufeinesReflexes.
– DierhythmischeKontraktionberuhtauchaufeinereinfachenNervenschaltung,wirdabernichtdurchsingulärauftretendeAußenreizeausgelöst.
ArbeitsblattSeite115
A1 StreckerundBeugersindAntagonisten.Daheristeswichtig,dassparallelzurErregungdesStreckersdieHemmungdesBeugersverläuft.DieReflexschaltungimRückenmarkermög‑lichteinkoordiniertesLaufen,dabeidemzweitenBeindieseVerschaltungreziprokverläuft.
A2 DerDruckreizamFußlösteineKontraktiondesBeugersamentsprechendenBeinaus.DieInterneuroneEundDsindfördernd,dasBeinwirdweiterhingebeugt.DasInterneuronFmusshemmendsein,daaufdemWegüberInterneuronBderStreckerdesgleichenBeinsgehemmtwerdenmuss.AußerdemgehenKollateraledesInterneuronsFzurGegen‑seite:AufdemWegüberNeuronCwirdmitderHemmungdesBeugerserreicht,dassein„Standbein“existiert.DazuwirdhierderStre‑ckerdurcheine„HemmungderHemmung“aufdemWegüberNeuronAerregt.
A3 ImpulsevonderMuskelspindelundvomGleichgewichtsorganwerdenimKleinhirnkoordiniert.VondortziehenImpulsezurGroßhirnrinde,wodiePositionsänderungenbewusstwerdenundzudenNervenzellendesRückenmarks,welchedieSpannung(Tonus)indenMuskelnkontrollieren.InAbbildung1müsstendemzufolgealleVerbindungenmitdemGroß‑undKleinhirnunddemGleich‑gewichtsorganergänztwerden.
$
$
$
0
.
LidschlussreflexundSchreckreaktion
ZahlreichebildgebendeVerfahrenermöglicheninjüngsterZeitden„BlickinsGehirn“.TrotzdemwirdfürbestimmteUntersuchungenimmernochüberdasElektromyogramm(EMG)desAugen‑schließmuskelsdieSchreckreaktiongemessen.DerReflexläufteinerseitsimRahmendernormalenSchutzfunktionab,d.h.beimHerannaheneinerFliegeodereinesGegenstandesbewahrtderLidschlussreflexdasAugevorVerletzungen.DerReflexläuftaberauchalsZeicheneinerSchreck‑reaktionab,wennwirunsz.B.durcheinenlautenKnallbedrohtfühlen.IstderSchreckgroßgenug,verschließenwirnichtnurdieAugen;innerhalbvonSekundenbruchteilenwerdenauchBeugemus‑kelnaktiviert,sodasswirKopfundGliedmaßeneinziehen,umwenigerAngriffsflächefürVerlet‑zungenzubieten.
NeuereForschungenzeigennun,dassdieseSchreckreaktiondurchGefühlebeeinflusstwird.SehendieVersuchspersonenvordemlautenKnallBildermitpositivememotionalemGehaltoderaucherotischeDarstellungen,wirdderSchutz‑reflexverzögertoderabgeschwächt.UmgekehrterzeugennegativeEmotionenschnelleresundheftigeresBlinzeln.Evolutionsbiologenerklärendiesso,dassineinersicherenUmgebungdieSchutzreflexezugunstenandererFähigkeitenindenHintergrundtretenkönnen.SicherkenntjederdasPhänomen,dasswirbeimkleinstenGeräuschnachtsalleinineinerdunklenGasseschnellerzusammenzuckenalssonst.
AuchpsychischeVeränderungen—untersuchtwurdenDepressionen,Phobien,Schizophrenie,emotionalgestörteGewalttäter—beeinflussendenLidschlussreflexunddieSchreckreaktion.AuchgleichzeitigablaufendekognitiveVerarbeitungs‑prozessehemmensie.ReflexekönnendemzufolgeinweitgrößeremMaßbeeinflusstwerdenalsbisherbekanntwar.
DO01-3-12-045459_S102_127.indd 114 12.05.2015 11:34:38
© Als Kopiervorlage für den eigenen Unterrichtsgebrauch freigegeben. Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2015 115
A B
C D
Strecken Beugen
Beuger Strecker
sensorisches Neuron
Motoneuron
E
F
344
5
2
1b6
7
1a
Gekreuzter Beuger-Strecker-Reflex
HemmendeunderregendeVerschaltungenvonNeuronensindimZusammenhangmitBewegungenwichtig,dahierdurchMuskelnundihrejeweiligenAntagonisten(Gegenspieler)sinnvollgesteuertwerdenkönnen.Zusätzlichzum„automatischen“AblaufbeidennormalenGehbewegungenistdasz.B.fürBeugerundStreckerderBeinebeiSchutzreflexennotwendig.
WiebeimrechteinfachaufgebautenKniesehnenreflexerfolgtdieReaktionbeimgekreuztenBeu‑ger‑Strecker‑Reflexsehrvielschneller,alseinebewussteReaktionaufdenReizausgeführtwerdenkönnte.
1 VerschaltungenimRückenmark
A1ErläuternSiedieBedeutungvonhemmendenunderregendenNeuronen,indemSiedieGehbewegungderBeinemitderVerschaltungineinesinnvolleVerbindungbringen.
A2BeugerundStreckerderBeinezeigeneinekoordinierteReaktion,wennmanz.B.mitdemlinkenFußineinenspitzenGegenstandtritt.ZeichnenSieinAbbildung1ein,anwelchenStellenhemmendeInter‑neurone(schwarzausfüllen)wirkenmüssenundwelcherMuskelzurKontraktionveranlasstwird(mit+markieren)bzw.gehemmtwerdenmuss(mit–markieren).BeschreibenSiedenAblaufkurzundgehenSiedabeiinsbesondereaufdieStellenA—Fein.
A3TeiledesGehirnsunddasRückenmarkarbeiteninsbesonderebeiderAusführungvonReflexenderartzusammen,dasssehrschnelleReaktionenmöglichwerden.Abbildung2zeigteinenTeilderkomplexenNervenverbindungen,welchediefastunbewussteKontrollederKörperhaltungdurchdenMuskeltonus(Spannungszustand)ausüben.ErläuternSiedieDarstellungundleitenSiedarausab,welcheweiterenNeuroneundVerschaltungeninAbbildung1ergänztwerdenmüssten.
$
0
.
2 VerschaltungenzuGehirnzentren
DO01-3-12-045459_S102_127.indd 115 12.05.2015 11:34:39