Biologie · Klasse 8–9 · aktualisiert
Nervensystem: Aufbau und Reiz-Reaktion
ZNS, Körpernerven und Nervenzellen arbeiten zusammen: So werden Reize erkannt, verarbeitet und in Reaktionen umgesetzt.
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Kurz gesagt
Das Nervensystem nimmt Reize auf, verarbeitet Signale und steuert Reaktionen. Gehirn und Rückenmark bilden das ZNS; Körpernerven gehören zum PNS. Sensorische Bahnen führen zum ZNS, motorische Bahnen zu Muskeln oder Drüsen.
Das Nervensystem ist das Kommunikations- und Steuerungsnetz deines Körpers. Es nimmt Reize auf, leitet Informationen weiter, verarbeitet sie und steuert passende Reaktionen. Dabei regelt es sowohl bewusste Bewegungen als auch automatische Vorgänge wie Herzschlag und Verdauung.
Deine Lernziele
Hake ab, was du schon kannst. Löst du alle Aufgaben eines Abschnitts, hakt Mela das Ziel für dich ab.
4 Abschnitte
Du siehst einen Ball auf dich zufliegen und fängst ihn. Dafür arbeiten Augen, Gehirn, Nerven und Muskeln zusammen. Das Gehirn liegt im Schädel, das Rückenmark im Wirbelkanal. Beide bilden das zentrale Nervensystem (ZNS). Die Nerven außerhalb davon gehören zum peripheren Nervensystem (PNS). Es verbindet das ZNS mit Sinnesorganen, Muskeln und inneren Organen.
Ein Nerv besteht aus gebündelten Nervenfasern, den Fortsätzen von Nervenzellen. Ein Neuron nimmt Signale auf und leitet sie weiter: Dendriten empfangen, der Zellkörper verarbeitet und das Axon leitet weiter.
Ein Reiz ist eine erfassbare Veränderung wie Licht, Schall, Druck oder Wärme. Ein Rezeptor nimmt einen passenden Reiz auf und erzeugt ein Signal. Eine sensorische oder afferente Bahn führt es zum ZNS. Nach der Verarbeitung führt eine motorische oder efferente Bahn vom ZNS zu einem Effektor, etwa einem Muskel oder einer Drüse. Der Effektor führt die Reaktion aus.
Definition
Zentrales Nervensystem
Das zentrale Nervensystem (ZNS) besteht aus Gehirn und Rückenmark. Es empfängt und verarbeitet Informationen und koordiniert Reaktionen. Das Gehirn liegt geschützt im Schädel, das Rückenmark im Wirbelkanal.
Merke: Dendriten empfangen – der Zellkörper verarbeitet – das Axon leitet weiter.
Beispiel: Ein Ball kommt auf dich zu
- 1Ein Ball fliegt auf dich zu; Licht von ihm trifft auf Rezeptoren im Auge.
- 2Sensorische Bahnen leiten Signale zum ZNS, das die Bewegung verarbeitet.
- 3Motorische Bahnen führen Befehle zu Arm- und Handmuskeln.
- 4Diese Muskeln wirken als Effektoren und führen die Fangbewegung aus.
Teste dich
Ein Reflex beginnt als schnelle, unwillkürliche und typische Antwort auf einen bestimmten Reiz. Er kann schützen oder die Haltung stabilisieren. Beim gezielten Ballfangen wird eine Bewegung an die Situation angepasst. Beim versehentlichen Kontakt mit einer heißen Fläche kann das Rückenmark dagegen rasch eine Rückzugsbewegung auslösen. Gleichzeitig laufen Informationen zum Gehirn weiter; so wird der Schmerz bewusst wahrgenommen.
Auch Kniesehnen- und Lidschlussreflex sind Beispiele. Eine ärztliche Reflexprüfung kann Hinweise auf beteiligte Teile des Nervensystems geben.
Beispiel: Hand von einer heißen Fläche zurückziehen
- 1Beim versehentlichen Berühren einer heißen Fläche erfassen Hautrezeptoren den schädigenden Reiz.
- 2Sensorische Signale gelangen zum Rückenmark.
- 3Dort kann schnell eine motorische Antwort ausgelöst werden; Armmuskeln ziehen die Hand zurück.
- 4Informationen gelangen auch zum Gehirn und ermöglichen bewusste Schmerzwahrnehmung.
| Merkmal | Willkürliche Handlung | Reflex |
|---|---|---|
| bewusste Entscheidung | beteiligt | nicht erforderlich |
| Ablauf | an Situation und Ziel anpassbar | typische, unwillkürliche Reaktion |
| Beispiel | Ball gezielt fangen | Hand von einer heißen Fläche zurückziehen |
Teste dich
ZNS und PNS teilen das Nervensystem nach seiner Lage ein. Nach der Funktion unterscheidet man somatische und vegetative Steuerung. Beide Funktionsbereiche nutzen Teile von ZNS und PNS.
Das vegetative Nervensystem hat mehrere Teile. Der Sympathikus unterstützt erhöhte Leistung: Das Herz schlägt etwa schneller, die Verdauung wird gehemmt. Der Parasympathikus unterstützt Ruhe, Erholung und Verdauung. Das enterische Nervensystem ist ein Nervenzellgeflecht im Verdauungstrakt und regelt Darmbewegungen weitgehend selbstständig. Sympathikus und Parasympathikus wirken bei vielen Vorgängen gegensätzlich, aber nicht bei allen.
Definition
Somatisches Nervensystem
Das somatische Nervensystem verarbeitet Sinnesinformationen und steuert vor allem willkürliche Bewegungen der Skelettmuskulatur. Es ist beispielsweise aktiv, wenn du schreibst, sprichst oder einen Ball wirfst.
Definition
Vegetatives Nervensystem
Das vegetative Nervensystem, auch autonomes Nervensystem genannt, reguliert überwiegend nicht willentlich steuerbare Vorgänge. Dazu gehören unter anderem Herzschlag, Verdauung und die Anpassung innerer Organe an Belastung oder Ruhe.
Beispiel: Vom Sprint zur Erholung
- 1Während eines Sprints unterstützt der Sympathikus die körperliche Aktivierung.
- 2Nach der Belastung fördert der Parasympathikus Ruhe und Erholung.
- 3Diese Systeme passen innere Vorgänge an; die bewusste Beinbewegung wird vor allem somatisch gesteuert.
Teste dich
Bei einem neuen Fall bestimmst du erst den Reiz und seinen Rezeptor. Dann verfolgst du die sensorische Bahn zum ZNS, die Verarbeitung dort und die motorische Bahn zum Effektor. Zum Schluss nennst du die Reaktion und ordnest ein, ob sie bewusst, reflexartig oder vegetativ geregelt ist.
Bei hellem Licht im Auge verengt sich die Pupille unwillkürlich. Licht ist der Reiz, Rezeptoren im Auge erfassen es, und Signale erreichen das ZNS. Ein motorischer Weg führt zur Muskulatur der Iris. Die Verengung gehört zum Pupillenreflex und lässt weniger Licht ins Auge.
Beispiel: Helles Licht und Pupille
- 1Helles Licht trifft auf Rezeptoren im Auge.
- 2Sensorische Signale gelangen zum ZNS.
- 3Die Iris verengt unwillkürlich die Pupille; dadurch fällt weniger Licht ins Auge.
Beispiel: Bei einem neuen Beispiel gehst du in einer festen Reihenfolge vor
- 1Reiz bestimmen: Welche Veränderung wirkt auf den Körper?
- 2Rezeptor finden: Welche Sinneszelle oder Struktur nimmt sie auf?
- 3Hinleitung angeben: Wie gelangt die Information zum ZNS?
- 4Verarbeitung einordnen: Wo wird die Antwort koordiniert?
- 5Rückleitung angeben: Wie gelangt der Befehl zum Erfolgsorgan?
- 6Effektor und Reaktion nennen: Was führt welche Handlung aus?
- 7Reaktion beurteilen: Ist sie bewusst gesteuert, reflexartig oder vegetativ reguliert?
Teste dich
Alles auf einen Blick
Nervensystem
Räumliche Gliederung
ZNS: Gehirn und Rückenmark; PNS: Nerven außerhalb des ZNS
Informationsweg
Reiz und Rezeptor; sensorische Bahn zum ZNS; motorische Bahn zum Effektor
Reaktionsformen
willkürliche Handlung; Reflex; vegetative Regulation
Nervenzelle
Dendriten empfangen; Zellkörper verarbeitet; Axon leitet weiter
Musteraufgabe · Schritt für Schritt
Vom Weckton zum Ausschalten
- 1Ein Wecker klingelt; der Schall trifft auf Rezeptoren im Ohr.
- 2Sensorische Bahnen führen Signale zum ZNS, wo du den Ton erkennst und dich zum Ausschalten entscheidest.
- 3Motorische Bahnen leiten den Befehl zu den Fingermuskeln; sie drücken den Schalter.
Fehler finden
Welche Bahn beim vibrierenden Controller ist falsch? In einer Zeile steckt ein Fehler. Tippe sie an.
Fehler in Zeile 3Richtig: Eine sensorische oder afferente Bahn leitet das Signal von der Hand zum ZNS. Motorische Bahnen führen vom ZNS zu Effektoren.
Lückentext
Wähl in jeder Lücke das passende Wort und prüf dann deine Antworten.
Beim Ballfangen nehmen Rezeptoren im Licht auf. Das Signal gelangt über eine Bahn zum ZNS. Der Befehl erreicht die Muskeln über eine Bahn.
Karteikasten
Erst selbst überlegen, dann umdrehen.
Übung mit Feedback