• Modell zur Erregungsleitung innerhalb einer Nervenzelle
  • Urs Pedrocchi, Sportschule Glarnerland
  • 07.03.2023
  • Biologie
  • 2. OS
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Mo­dell zur Er­re­gungs­lei­tung in­ner­halb
einer Ner­ven­zel­le

Die Er­re­gungs­lei­tung in Ner­ven­zel­len ist über­aus kom­plex. Hier könnt ihr an­hand von Mo­dell­ver­su­chen ver­ste­hen ler­nen, wie die zwei ver­schie­de­nen Typen von Er­re­gungs­lei­tung ab­lau­fen.

  1. Messt eine Stre­cke von 30cm - 50cm ab.

  2. Stellt in einer Reihe eine be­lie­bi­ge An­zahl Do­mi­no­stei­ne hin­ter­ein­an­der auf die­ser Stre­cke auf.

  3. Stellt in etwa 10cm Ab­stand zur ers­ten Reihe in einer zwei­ten Reihe die halbe An­zahl Do­mi­no­stei­ne von Reihe 1 auf und ver­teilt sie gleich­mäs­sig auf der glei­chen Stre­cke.

  4. Stellt in 10 cm Ab­stand zu Reihe 2 in einer drit­ten Reihe die halbe An­zahl Do­mi­no­stei­ne der Reihe 2 auf und ver­teilt sie gleich­mäs­sig auf der glei­chen Stre­cke.

  5. Hal­tet nun die Stopp­uh­ren be­reit. Stosst dann den je­weils ers­ten Stein in jeder Reihe an  und messt die Zeit bis je­weils der letz­te Do­mi­no­stein um­ge­fal­len ist. Tragt die Werte in die un­ten­ste­hen­de Ta­bel­le ein.

  6. Wie­der­holt die Mes­sung ein zwei­tes Mal.

Messung

Reihe 1 |||||||

Reihe 2 | | | | |

Reihe 3 | | | |

Messung 1 [s]

Messung 2 [s]

Aus­wer­tung
  • In wel­cher der Rei­hen 1, 2 oder 3 sind alle Do­mi­no­stei­ne in der kür­zes­ten Zeit um­ge­fal­len? Reihe
  • Wie lässt sich diese Ver­suchs­be­ob­ach­tung er­klä­ren?



1
Über­tragt eure Er­klä­rung vom Ver­such auf die hier ab­ge­bil­de­ten Ner­ven­zel­len (NZ). Mar­kiert wel­cher Ner­ven­zell­typ die Er­re­gung wohl am schnells­ten wei­ter­lei­tet, und be­grün­det eure Ent­schei­dung.
Ner­ven­zel­len mit kur­zen Hüll­zel­len
Ner­ven­zel­len mit lan­gen Hüll­zel­len
Ner­ven­zel­len ohne Hüll­zel­len

Schnür­ring, längs­ten,  Sinnes-​, innen, Ner­ven­zel­len,  -​formationen, schwa­cher, keine, Im­pul­se, stär­ker, Ruhe-, Ruhe-, Fre­quenz,   er­regt,   Schnür­ring,  Im­pul­se, Neu­ro­nen, elek­tri­sche, ne­ga­tiv, po­si­tiv, ohne , Grund-​, 180, 25, 150, 1/1000,

2
Fülle die Lü­cken...

Ner­ven­zel­len, auch ge­nannt , sind hoch­spe­zi­a­li­sier­te Zel­len. Die Ner­ven­zel­len beim Men­schen sind über cm lang und rei­chen vom Rü­cken­mark bis in den Fuss.

Trifft ein Reiz aus der Um­welt (z. B. Licht, Ge­räusch, Käl­te­reiz) auf ein Sin­nes­or­gan, so wird der Reiz von den zel­len des Sin­nes­or­gans in elek­tri­sche um­ge­wan­delt. Diese wer­den dann von den wei­ter­ge­lei­tet.

Alle Ner­ven­zel­len ar­bei­ten nach dem glei­chen prin­zip: Sie lei­ten In- mit­tels elek­tri­scher Im­pul­se wei­ter. In einer Ner­ven­zel­le wer­den also Reize (z. B. op­ti­sche Reize, akus­ti­sche Reize, Schmerz­rei­ze, Käl­te­rei­ze, Wär­me­rei­ze) wei­ter­ge­lei­tet, son­dern elek­tri­sche .

Je ein Reiz auf ein Sin­nes­or­gan auf­trifft, desto mehr Im­pul­se wer­den über die Ner­ven­zel­len wei­ter­ge­lei­tet, d. h., die Impuls-​ (Häu­fig­keit der Im­pul­se je Zeit­ein­heit) ist hoch.

Ner­ven­zel­len mit Schnür­rin­gen: Im zu­stand sind Ner­ven­zel­len aus­sen po­si­tiv und innen ge­la­den. Wird eine Ner­ven­zel­le durch einen elek­tri­schen Im­puls , so kehrt sich die La­dung („Span­nung) an einer Stel­le für etwa stel Se­kun­de um. Diese Er­re­gung „springt von zu immer wei­ter, bis sie am Zel­len­de an­ge­kom­men ist. Die Lei­tungs­ge­schwin­dig­keit bei Ner­ven­zel­len mit Schnür­rin­gen kann bis zu m pro Se­kun­de be­tra­gen.

Ner­ven­zel­len ohne Schnür­rin­ge: Auch Ner­ven­zel­len ohne Schnür­rin­ge sind im zu­stand aus­sen und ne­ga­tiv ge­la­den. Die Lei­tungs­ge­schwin­dig­keit bei sol­chen Ner­ven­zel­len Schnür­rin­ge be­trägt höchs­tens m pro Se­kun­de, da die Im­pul­se nicht „in Sprün­gen, son­dern nur in „klei­nen Schritt­chen wei­ter­ge­lei­tet wer­den.

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