Bauteile benennen, Gliazellen vergleichen, einen Reflexweg ordnen und nachrechnen, wie viele Schwann-Zellen ein meterlanges Axon umhüllen.
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Übungsaufgaben
Zehn Übungen zum Klicken, Zuordnen, Rechnen und Knobeln — von AFB I bis AFB III, mit einer Mix-Aufgabe aus früheren Unterkapiteln und einer Trickaufgabe. Jede Übung gibt sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen die gestuften Tipps.
A1
Was Gliazellen leisten
AFB I
Nennen Sie alle Aufgaben, die Gliazellen im Nervensystem übernehmen.
Mehrere Antworten sind richtig. Markieren Sie alle zutreffenden und klicken Sie dann auf „Prüfen“.
Gliazellen sind Hilfszellen: Sie stützen, versorgen und isolieren. Erregungen leiten nur die Neuronen weiter; Reize nehmen Sinneszellen auf, und die Endknöpfchen sind Teil des Axons.
Gliazellen leiten selbst keine Erregungen weiter.
Vier Angaben sind richtig.
A2
Bauteile und ihre Aufgaben
AFB I
Ordnen Sie jedem Bauteil des Neurons die passende Beschreibung zu.
Klicken Sie links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Empfangsteil (Dendriten, Zellkörper), Entscheidungsort (Axonhügel), Leitungsteil (Axon) und Sendeteil (Endknöpfchen, Synapse) bilden zusammen den Bauplan jedes Neurons.
Folgen Sie dem Weg der Erregung vom Eingang zum Ausgang der Zelle.
Der Transmitter liegt in Bläschen, die Synapse selbst ist eine Kontaktstelle.
A3
Zentral oder peripher?
AFB I
Geben Sie für jede Struktur an, ob sie zum zentralen oder zum peripheren Nervensystem gehört.
Setzen Sie in jeder Zeile das passende Kreuz — hier ist es genau eins pro Zeile. Enter setzt und löscht.
Struktur
ZNS
PNS
Gehirn
Rückenmark
Ischiasnerv im Bein
Oligodendrocyten
Schwann-Zellen
Interneuronen
Gehirn und Rückenmark bilden das ZNS; dort erzeugen Oligodendrocyten die Myelinscheiden, und dort liegen die Interneuronen. Nerven wie der Ischiasnerv gehören zum PNS, ihre Myelinscheiden bilden Schwann-Zellen.
ZNS = Gehirn und Rückenmark, alles andere ist PNS.
Interneuronen verschalten Neuronen innerhalb des ZNS.
A4
Zwei Myelinbildner
AFB II
Vergleichen Sie Schwann-Zellen und Oligodendrocyten, indem Sie jedes Merkmal einem Bereich zuordnen.
Ordnen Sie jedes Merkmal einem der drei Bereiche zu. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, dann 1–3 für den Bereich, 0 zurück.
1 nur Schwann-Zelle
2 beide
3 nur Oligodendrocyt
Beide Zelltypen sind Gliazellen und bilden Myelin mit Schnürringen dazwischen. Sie unterscheiden sich im Ort (PNS bzw. ZNS) und darin, wie viele Axonabschnitte eine Zelle umhüllt.
Unterscheiden Sie nach dem Ort und nach der Zahl der umhüllten Axone.
Drei Merkmale teilen beide Zelltypen.
A5
Hand weg von der Herdplatte
AFB II
Sie berühren eine heiße Herdplatte und ziehen die Hand reflexartig zurück. Beschreiben Sie den Weg der Erregung, indem Sie die Schritte ordnen.
Ziehen Sie die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Sinneszellen in der Haut der Fingerkuppe werden erregt.
2Die Erregung läuft im Fortsatz eines sensorischen Neurons zum Rückenmark.
3Im Rückenmark wird sie an Synapsen auf ein Interneuron übertragen.
4Das Interneuron überträgt sie auf die Dendriten eines motorischen Neurons.
5Am Axonhügel des motorischen Neurons entsteht eine neue Erregung.
6Sie läuft entlang des Axons im Armnerv zum Beugemuskel.
7An den Endknöpfchen wird sie über Synapsen auf die Muskelfasern übertragen.
Afferent (sensorisches Neuron) → Verschaltung im ZNS (Interneuron) → efferent (motorisches Neuron) → Muskel. In jedem Neuron läuft die Erregung von den Dendriten über den Axonhügel zu den Endknöpfchen.
Sensorische Neuronen führen zum ZNS, motorische vom ZNS weg.
Innerhalb eines Neurons entsteht die weitergeleitete Erregung am Axonhügel.
A6
Ein Axon bis in den Fuß
AFB II
Das Axon eines motorischen Neurons reicht vom Rückenmark bis in den Fuß und ist 1 m lang. Ein Myelinabschnitt ist etwa 1 mm lang, ein Ranvier-Schnürring etwa 1 µm breit; der Zellkörper hat einen Durchmesser von 50 µm (Modellwerte). Berechnen Sie die gesuchten Größen.
Rechnen Sie die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
Anzahl der Schwann-Zellen entlang des Axons:Zellen
Gesamtlänge der frei liegenden Axonmembran an allen Schnürringen:mm
Anteil der Axonlänge ohne Myelin:%
Wie oft passt der Durchmesser des Zellkörpers in die Axonlänge?mal
1 m = 1000 mm, also etwa 1000 Myelinabschnitte und ebenso viele Schwann-Zellen; rund 1000 Schnürringe zu je 1 µm ergeben 1 mm frei liegende Membran, das sind 0,1 % der Länge. 1 m : 50 µm = 20 000 — der Zellkörper ist winzig im Vergleich zu seinem Axon.
Rechnen Sie alle Längen zuerst in dieselbe Einheit um (1 m = 1000 mm = 1 000 000 µm).
Je Myelinabschnitt gibt es eine Schwann-Zelle und etwa einen Schnürring.
A7
Warum Myelin isoliert
MixAFB II
Erläutern Sie mithilfe Ihres Wissens über Biomembranen, warum die Myelinscheide elektrisch isoliert. Zwei Wörter bleiben 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.
Eine Schwann-Zelle wickelt ihre in bis zu 100 Lagen um das Axon. Jede Lage ist eine aus Phospholipiden, deren Fettsäureschwänze nach innen und deren Köpfe nach außen zeigen. Myelin besteht deshalb zum größten Teil aus . Ionen können den Innenbereich einer Membran kaum durchqueren; sie passieren nur durch . Die dicht gepackten Myelinlagen enthalten kaum solche Kanäle und wirken deshalb wie die eines Kabels.
Das Flüssig-Mosaik-Modell erklärt die Isolierwirkung: Viele Lipiddoppelschichten übereinander und fast keine Ionenkanäle — Ionen finden keinen Weg durch die Myelinscheide.
Wie ist eine Biomembran aufgebaut, und wie gelangen Ionen hindurch?
Die Köpfe der Phospholipide sind wasserfreundlich, der Innenbereich der Membran ist unpolar.
A8
Trickaufgabe: Was steckt im Nerv?
TrickAFB III
Nerven sehen aus wie weiße Stränge. Legen Sie sich bei jeder Frage auf die zutreffende Antwort fest.
Wählen Sie in jedem Menü den passenden Eintrag. Alle Felder müssen stimmen.
Frage
Antwort
Wie viele Nervenzellen bilden einen Nerv wie den Ischiasnerv?
Wo liegen die Zellkörper der motorischen Neuronen, deren Axone im Ischiasnerv verlaufen?
Der Sehnerv verbindet Auge und Gehirn. Welche Gliazellen bilden seine Myelinscheiden?
Die Falle: „Nerv“ mit „Nervenzelle“ gleichzusetzen. Ein Nerv ist ein Bündel aus Axonen vieler Neuronen, deren Zellkörper im ZNS liegen. Der Sehnerv heißt zwar Nerv, entsteht aber als Ausstülpung des Gehirns und gehört zum ZNS — deshalb myelinisieren ihn Oligodendrocyten.
Ein Nerv ist ein Bündel — woraus?
Netzhaut und Sehnerv entwickeln sich beim Embryo als Ausstülpung des Gehirns.
A9
Wenn Myelin angegriffen wird
AFB III
Bei der Multiplen Sklerose (MS) greift das eigene Immunsystem die Myelinscheiden in Gehirn und Rückenmark an; beim Guillain-Barré-Syndrom (GBS) sind vor allem die Myelinscheiden peripherer Nerven betroffen. Beurteilen Sie die Aussagen.
5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann starten Sie die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5
Welche Gliazelle betroffen ist, hängt vom Ort ab: ZNS → Oligodendrocyten, PNS → Schwann-Zellen. Gemischte Nerven erklären, warum beim GBS Gefühl und Bewegung ausfallen können.
Ordnen Sie zuerst zu: Welche Krankheit betrifft ZNS, welche PNS?
Die Myelinscheide ist nicht Teil der Nervenzelle, sie isoliert aber deren Axon.
A10
Ein Lernzettel mit Fehlern
AFB III
Ein Schüler hat seinen Lernzettel zum Bau der Nervenzelle geschrieben. Überprüfen Sie seine Aussagen.
In diesem Text stecken Fehler. Klicken Sie genau die falschen Zeilen an — die richtigen müssen stehen bleiben.
Drei Fehler: Das Axon leitet vom Zellkörper weg, die Myelinscheide stammt von Gliazellen, und afferent/efferent sind vertauscht.
Prüfen Sie bei jeder Aussage die Richtung und die Herkunft der Bauteile.
