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Nervenzellen leiten Erregung

Zehn Übungen zur Nervenzelle — vom Dendriten bis zur Leitungszeit.

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Übungsaufgaben

Zehn interaktive Übungen zu Bau und Leitung der Nervenzelle — von AFB I bis AFB III. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps.

A1
Bauteile und Aufgaben
AFB I

Verbinde jedes Bauteil der Nervenzelle mit seiner Aufgabe.

Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Die Bauteile folgen dem Weg des Signals: Dendriten sammeln, der Zellkörper verarbeitet, das Axon leitet, die Endknöpfchen geben ab. Die Myelinscheide ist die Isolierung um das Axon.
Denke an den Weg des Signals durch die Zelle — vom Eingang zum Ausgang.
Die Dendriten sind der Eingang, die Endknöpfchen der Ausgang.
A2
Der Weg der Erregung
AFB I

Eine Erregung wird durch eine Nervenzelle mit Myelinscheide geleitet. Bringe die Schritte in die richtige Reihenfolge.

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Die Dendriten nehmen ein Signal von einer anderen Zelle auf.
2Der Zellkörper verarbeitet das Signal.
3Die Erregung läuft in das Axon.
4Die Erregung springt von Schnürring zu Schnürring.
5Die Erregung erreicht die Endknöpfchen.
6An der Synapse wird ein Überträgerstoff an die nächste Zelle abgegeben.
Die Erregung läuft in einer Nervenzelle immer in dieselbe Richtung: Dendriten → Zellkörper → Axon → Endknöpfchen. An der Synapse wird sie mit einem Überträgerstoff weitergegeben.
Am Anfang steht der Eingang der Zelle, am Ende die Übergabe an die nächste Zelle.
Die Schnürringe liegen auf dem Axon — also zwischen Zellkörper und Endknöpfchen.
A3
Lückentext Nerv
AFB I

Setze die Fachbegriffe ein — ein Wort bleibt übrig.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Ein ist ein Bündel aus vielen , die von Bindegewebe umhüllt sind. Viele Axone sind von einer isolierenden umgeben. Diese ist in Abständen unterbrochen; die Lücken heißen . Die Erregung selbst ist ein Signal.

„Zellkernen“ bleibt übrig: Die Zellkerne liegen in den Zellkörpern, nicht in den langen Fortsätzen. Ein Nerv besteht aus gebündelten Axonen.
Unterscheide: Nervenzelle und Nerv sind nicht dasselbe.
Die Lücken in der Isolierung tragen den Namen „Ringe“.
A4
Leitungszeit im Arm
AFB II

Du berührst mit der Fingerspitze eine Tischkante. Die Erregung läuft über ein Axon mit Myelinscheide 0,75 m weit bis ins Rückenmark. Die Leitungsgeschwindigkeit beträgt 60 m/s. Wie lange braucht die Erregung? Gib das Ergebnis in Millisekunden an.

Rechne oder überlege selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
ms
t = s : v = 0,75 m : 60 m/s = 0,0125 s = 12,5 ms. Eine Millisekunde ist der tausendste Teil einer Sekunde.
Nutze die Formel für die Leitungszeit: t = s : v.
0,75 : 60 = 0,0125. Das Ergebnis ist in Sekunden — multipliziere mit 1000 für Millisekunden.
A5
Mit oder ohne Myelinscheide?
AFB II

Kreuze an, zu welcher Art von Axon die Aussage passt.

Setze in jeder Zeile genau ein Kreuz. Enter setzt und löscht.
Aussagemit Myelinscheideohne Myelinscheide
Die Erregung springt von Schnürring zu Schnürring.
Die Erregung läuft Stück für Stück weiter.
Leitungsgeschwindigkeit bis etwa 100 m/s
Leitungsgeschwindigkeit etwa 1 m/s
Das Axon hat keine isolierende Hülle.
Gut geeignet für schnelle Befehle an die Beinmuskeln
Die Myelinscheide isoliert das Axon. Die Erregung muss nur an den Schnürringen neu erzeugt werden und springt dazwischen — dadurch ist die Leitung rund hundertmal schneller.
Schnürringe gibt es nur dort, wo auch eine Myelinscheide ist.
Mit Myelinscheide ist die Leitung schnell — das braucht man, wenn Muskeln rasch reagieren sollen.
A6
Mix: Hin zum Gehirn, zurück zum Muskel
AFB II

Hier geht es auch um 2.1.1 Vom Reiz zur Reaktion. Gehört die Nervenfaser zu einem sensorischen oder zu einem motorischen Nerv?

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1sensorischer Nerv
2motorischer Nerv
Sensorische Nerven führen vom Sinnesorgan zum Gehirn oder Rückenmark, motorische Nerven von dort zu den Muskeln. Gebaut sind die Nervenzellen beider Nerven gleich — nur die Richtung zum Ziel ist verschieden.
Frage bei jeder Karte: Beginnt der Weg an einem Sinnesorgan oder endet er an einem Muskel?
Sensorisch = Meldung zum Gehirn, motorisch = Befehl zum Muskel.
A7
Stimmt das?
AFB II

Entscheide bei jeder Aussage, ob sie stimmt.

5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5

Die Nervenzelle ist eine Zelle mit Zellkern im Zellkörper und sehr langen Fortsätzen. Die Erregung ist elektrisch, aber viel langsamer als Strom im Draht.
Wo liegt der Zellkern — im Zellkörper oder in einem Fortsatz?
Denke an die feste Richtung: Dendriten → Zellkörper → Axon → Endknöpfchen.
A8
Der Blauwal und die Myelinscheide
AFB III

Ein Blauwal ist etwa 25 m lang. Ein Axon vom Rückenmark bis zu einem Muskel der Schwanzflosse soll 12 m lang sein. Mit Myelinscheide leitet es mit 60 m/s. Rechne Schritt für Schritt.

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
  1. Leitungszeit mit Myelinscheide in s s
  2. Leitungszeit, wenn das Axon ohne Myelinscheide nur 2 m/s schaffen würde, in s s
  3. Wievielmal so lange dauert die Leitung ohne Myelinscheide? ×
t = 12 m : 60 m/s = 0,2 s; ohne Myelinscheide 12 m : 2 m/s = 6 s — dreißigmal so lang. Ein Wal könnte seine Flosse sonst erst nach Sekunden bewegen. Je größer ein Tier, desto wichtiger ist die schnelle Leitung mit Myelinscheide.
Für jede Leitungszeit gilt t = s : v.
Vergleiche am Ende die beiden Zeiten, indem du die größere durch die kleinere teilst.
A9
Trickaufgabe: Die größte Zelle?
AFB III

Der Ischiasnerv im Oberschenkel ist fast so dick wie ein kleiner Finger und über einen Meter lang. Tim meint: „Das ist die größte Zelle des Körpers — und in ihr fließt Strom wie in einem Kabel.“ Welche Aussagen sind richtig?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Die Falle: Nerv = Nervenzelle. Ein Nerv ist ein Bündel aus vielen Axonen, zusammengehalten von Bindegewebe. Darin laufen sensorische und motorische Fasern nebeneinander — jede in ihre eigene Richtung.
Lies noch einmal, wie ein Nerv aufgebaut ist.
Ein Axon ist nur ein Fortsatz einer Zelle. Wie viele davon passen in einen fingerdicken Strang?
A10
Kommt die Erregung an?
AFB III

Eine Erregung soll durch eine Nervenzelle bis zur nächsten Zelle gelangen. Was passiert in den folgenden Fällen? Kreuze an.

Setze in jeder Zeile genau ein Kreuz. Enter setzt und löscht.
Aussagekommt schnell ankommt langsam ankommt nicht an
Axon unverletzt, mit vollständiger Myelinscheide
Myelinscheide ist an vielen Stellen zerstört, das Axon ist unverletzt
Das Axon ist durchtrennt.
Die Endknöpfchen geben keinen Überträgerstoff mehr ab.
dünnes, unverletztes Axon ohne Myelinscheide
Fehlt die Myelinscheide, muss die Erregung Stück für Stück laufen — sie kommt an, aber langsam. Ist das Axon durchtrennt oder fehlt der Überträgerstoff an der Synapse, erreicht das Signal die nächste Zelle gar nicht.
Unterscheide: Fehlt die Isolierung — oder ist der Weg ganz unterbrochen?
Ohne Überträgerstoff kann das Signal die Lücke zur nächsten Zelle nicht überwinden.