6 Laufzettel: Reinste Nervensache – Das Nervensystem des ...

Biologie 10 UR 6 Das Nervensystem des Menschen

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22 RAAbits Realschule Biologie Juni 2016

6 Laufzettel: Reinste Nervensache – Das Nervensystem des Menschen

Laufzettel von: Klasse: Datum:

Arbeitet in Zweiergruppen

So geht ihr vor

1. Führt die Stationen 1–10 in vorgegebener Reihenfolge durch. Die Zusatzaufgaben bearbeitet ihr dann, wenn ihr noch etwas Zeit habt.

2. Lest euch zu Beginn eines Bausteins die Arbeitsaufträge vollständig durch. Beginnt dann mit der Bearbeitung.

3. Räumt am Ende eines Bausteins alle Info-Texte und Materialien auf. Behaltet die Arbeitsblätter.

4. Kontrolliert eure Ergebnisse mithilfe der Lösungskarten, die ihr vom Lehrer erhaltet.

5. Wenn ihr mit einem Baustein fertig seid, hakt ihr ihn in der folgenden Übersicht ab. Notiert stichwortartig die Punkte, die ihr noch nicht ganz verstanden habt. Diese werden im Anschluss an die Lerntheke besprochen.

Lerntheken-Baustein Erledigt? Das habe ich noch nicht

ganz verstanden …

Hält der Torwart den Ball? – Vom Reiz

zur Reaktion

Netzwerk Nerven – unser Nervensystem

im Überblick

Dendrit, Axon & Co. – so sind

Nervenzellen aufgebaut

Gibt es die Schrecksekunde? – Ein

Reaktionstest

Von Schnürring zu Schnürring –

Erregungsleitung innerhalb einer

Nervenzelle

Von Synapse zur Folgezelle –

Erregungsleitung von Nervenzelle zu

Nervenzelle

Unser Rückenmark – eine Schaltzentrale

Ganz von selbst? – Wir testen unsere

Reflexe

Allen übergeordnet – unser Gehirn

Sympathikus und Parasympathikus –

ein ungleiches Paar

Fo

to: T

hin

ksto

ck/iS

tock


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6.1 Teste dich selbst! – Was weißt du alles über das Nervensystem des Menschen?

Was weißt du über unser Nervensystem? Überprüfe dein Wissen.

Vortest am Nachtest am

Erreichte Punktzahl: (/25) Erreichte Punktzahl: (/25)

A1 5 Punkte

Unten ist ein vereinfachtes Schema vom Reiz zur Reaktion im menschlichen Körper dargestellt.

Ordne den folgenden Begriffen die richtigen Nummern aus der Abbildung zu:

sensorische Nerven: ____ Muskel: ____ motorische Fasern: ____

Sinnesorgan: ____ Zentrales Nervensystem (ZNS): ____

A2 2 Punkte

Unser Nervensystem weist an mehreren Stellen stark „gebündelte Teile“ (Zentren) auf. Nenne zwei dieser „Zentren“.

A3 5 Punkte

Beschrifte die Abbildung einer Nervenzelle mit den folgenden Begriffen:

Dendriten – Zellkörper – Zellkern – Axon – Synapse

Reiz Reaktion

Abbild

ung

: T

hin

ksto

ck/D

orlin

g K

inders

ley


3


6.1 A4 4 Punkte

Was ist eine Synapse? Kreise ein, welche der Aussagen wahr ( ) oder falsch ( ) ist.

Eine Synapse…

… leitet elektrische Impulse zwischen zwei Muskelzellen weiter.

… leitet elektrische Impulse zwischen zwei Nervenzellen weiter.

… übermittelt Impulse von Nervenzelle zu Nervenzelle auf chemischem

Wege.

… ist die Kontaktstelle zwischen zwei Nervenzellen oder einer Nervenzelle

und einer Muskelzelle.

A5 5 Punkte

Wo befinden sich Großhirn, Kleinhirn, Zwischenhirn, Stammhirn und Rückenmark? Beschrifte.

A6 4 Punkte

Streiche die falschen Begriffe in den folgenden Sätzen durch.

• Das vegetative Nervensystem/zentrale Nervensystem/Rückenmark regelt das Zusammenspiel

der inneren Organe.

• Die Leistungsfähigkeit des Körpers wird durch den Sympathikus/Parasympathikus erhöht.

• Durch den Einfluss des Parasympathikus werden Atmung und Herzschlag

angeregt/verlangsamt, die Verdauung beschleunigt/verlangsamt und die Pupillen

verengen/weiten sich.

• Durch den Einfluss des Sympathikus wird mehr/weniger Blut transportiert und Energiereserven

des Körpers aufgetankt/mobilisiert.

1

2

3

4

Mittelhirn

verlängertes

Rückenmark

+

Brücke

+

Biologie 10 Lösungen UR 6 Teste dich selbst

4


A1 sensorische Nerven: , Muskel: , motorische Fasern: , Sinnesorgan: , ZNS:

(pro richtiger Zuordnung 1 Punkt)

Aufgabe 2: Gehirn, Rückenmark (pro richtigem Begriff 1 Punkt)

Aufgabe 3: (pro richtiger Zuordnung 1 Punkt)

Dendriten

Synapse

Axon

Zellkern

Zellkörper

Abbild

ung: T

hin

ksto

ck/D

orlin

g K

inders

ley

Biologie 10 Lösungen UR 6 Teste dich selbst

5


A4 Eine Synapse… (pro richtiger Antwort 1 Punkt)

A5 (pro richtiger Zuordnung 1 Punkt)

A6 (pro richtiger Streichung 0,5 Punkte)

• Das vegetative Nervensystem/zentrale Nervensystem/Rückenmark regelt das Zusammenspiel

der inneren Organe.

• Die Leistungsfähigkeit des Körpers wird durch den Sympathikus/Parasympathikus erhöht.

• Durch den Einfluss des Parasympathikus werden Atmung und Herzschlag

angeregt/verlangsamt, die Verdauung beschleunigt/verlangsamt und die Pupillen

verengen/weiten sich.

• Durch den Einfluss des Sympathikus wird mehr/weniger Blut transportiert und Energiereserven

des Körpers aufgetankt/mobilisiert.

… leitet elektrische Impulse zwischen zwei Muskelzellen weiter.

… leitet elektrische Impulse zwischen zwei Nervenzellen weiter.

… übermittelt Impulse von Nervenzelle zu Nervenzelle auf chemischem

Wege.

… ist die Kontaktstelle zwischen zwei Nervenzellen oder einer Nervenzelle

und einer Muskelzelle.

1

2

3

4

Stammhirn

Zwischenhirn

Mittelhirn

Kleinhirn

Großhirn

verlängertes

Rückenmark

+

Brücke

+

Rückenmark


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Hält der Torwart den Ball? – Vom Reiz zur Reaktion

Jeder kennt die Situation eines Handballtorwarts beim 7-Meter-Wurf. Natürlich will er den Ball

halten, auch wenn er mit einer Geschwindigkeit von über 120 Stundenkilometern auf das Tor

3zuschießt. Wie schafft der Torwart es trotzdem, den Torwurf abzuwehren?

Aufgabe 1

a) Betrachte dir die folgenden Elemente. Überlege dir, in welcher Reihenfolge sie angeordnet

werden müssten, damit sich daraus eine logische Abfolge vom „Reiz“ bis zur „Reaktion“ ergibt.

b) Nummeriere die Elemente in dem Kästchen oben links von 1–6 durch.

motorische Nervenfasern Gehirn und Rückenmark Gegenspieler wirft den Ball

Sinnesorgan Auge Torwart wehrt ab sensorische Nervenfasern

Aufgabe 2

a) Schreibe deinen Namen mit deiner Schreibhand auf ein Blatt Papier. Schreibe anschließend

deinen Namen mit der anderen Hand auf ein Blatt Papier. Wiederhole den Versuch mit

geschlossenen Augen.

b) Notiere deine Beobachtungen. Versuche, eine Erklärung dafür zu finden.

Aufgabe 3

Nenne mindestens vier Beispiele, die zeigen, dass auch Tiere und Pflanzen auf Reize aus der

Umwelt reagieren.

Beispiel für Tier oder Pflanze Reiz, der die Reaktion auslöst

,

Abbild

ungen: A

uge: Julia

Lenzm

ann,

restlic

he A

bbild

ungen

: C

olo

urb

ox


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Netzwerk Nerven – unser Nervensystem im Überblick

Unser Nervensystem durchzieht den gesamten Körper. An verschiedenen Stellen im Körper sind

gewisse „Bündelungen“ vorhanden, die für uns von großer Bedeutung sind.

Aufgabe 1

a) Lies dir den folgenden Info-Text durch.

Unser Nervensystem lässt sich in zwei große Untersysteme einteilen:

• Das Zentralnervensystem mit Gehirn und Rückenmark steuert alle Nerventätigkeiten

im Körper. Hier werden auch Informationen, die von den Sinnesorganen aufgenommen

werden, ausgewertet und körpereigene Reaktionen eingeleitet.

• Das periphere Nervensystem liegt außerhalb des Zentralnervensystems. Es ist mit ihm

durch Nervenbahnen verbunden. Es leitet ausgewählte Informationen von Muskeln und

inneren Organen, wie Leber, Niere, Magen und Lunge, zum zentralen Nervensystem

und wiederum Informationen des Zentralnervensystems zu den Muskeln und inneren

Organen.

b) In der unten stehenden Abbildung ist das Nervensystem unseres Körpers stark vereinfacht

dargestellt. Beschrifte es. Male das Zentralnervensystem rot aus und das periphere

Nervensystem gelb.

Aufgabe 2

Lies den folgenden Satz möglichst schnell durch:

Wir lesne nicht Buchstbne für Buchstaben, sondern erfassen Sliben oder acuh ganze Wörter als

Gaznhieten und können deshlb auch einen Txet mit Fehlren meist gtu und schnell entsclhssüeln.

a) Was hast du festgestellt?

b) Wie lassen sich deine Beobachtungen erklären?


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Dendrit, Axon & Co. – so sind Nervenzellen aufgebaut

Unser Körper ist ein sehr komplexes System, das aus Billionen verschiedener Zellen besteht. Auch

die Nervenzellen gehören dazu. Doch bei aller Verschiedenheit weisen die Nervenzellen

(Neuronen) viele Gemeinsamkeiten auf.

Aufgabe 1

a) Lies dir den folgenden Info-Text durch.

Die verschiedenen Nervensysteme der vielzelligen Tiere, einschließlich des Menschen, sind

aus zahlreichen einzelnen Zellen aufgebaut, die man Nervenzellen oder Neuronen nennt.

Alle Neuronen sind auf die Verarbeitung und Weiterleitung von Informationen spezialisiert

und bestehen aus einem Zellkörper mit Zellkern und meist zahlreichen fein verästelten

Fortsätzen. Diese Fortsätze nennt man Dendrite. Ein weiterer, meist dickerer und bis zu 1 m

langer Fortsatz geht vom Zellkörper ab. Ihn bezeichnet man als Nervenfaser (Neurit). Die

meisten Nervenfasern bestehen im Inneren aus einem Achsenfaden, dem Axon. Das Axon

ist von Hüllzellen, auch Myelinscheide oder Myelinschicht genannt, umgeben, welche die

verschiedenen Axone isolieren. Die einzelnen Hüllzellen sind durch Schnürringe

voneinander getrennt. Am Ende des Axons befinden sich zahlreiche Endknöpfchen, die

Synapsen, über welche die Informationen von der Nervenzelle an eine weitere Nervenzelle

oder Muskelzelle weitergegeben werden.

b) In der folgenden Skizze ist eine typische Nervenzelle stark schematisch dargestellt. Beschrifte

die Skizze mit den fett markierten Begriffen aus dem Info-Text.

Aufgabe 2

Parallel verlaufende Nervenfasern sind durch Bindegewebe zu Bündeln zusammengefasst.

Mehrere Nervenfaserbündel zusammen bilden einen Nerv. Unten sind der Bau eines Nervs und

eines Stromkabels schematisch dargestellt. Nenne zwei Gemeinsamkeiten und zwei Unterschiede

zwischen einem Nerv und einem Stromkabel.

Nerv im Querschnitt Stromkabel

Nervenfasern

Bündel mit

Nervenfasern

Bindegewebshülle Blutgefäße

Abbild

ungen:

links: C

olo

urb

ox;

rechts

: T

hin

ksto

ck/iS

tock

Abbild

ung

: T

hin

ksto

ck/iS

tock


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Gibt es die Schrecksekunde? – Ein Reaktionstest

Während der sogenannten Schrecksekunde zeigt eine Person scheinbar

keine Reaktion auf einen Reiz. Aber gibt es sie wirklich? In diesem Versuch

findet ihr es heraus.

Aufgabe 1 Führt den folgenden Versuch durch.

Schülerversuch in Kleingruppen Vorbereitung:3 min Durchführung: 10 min

Das benötigt ihr

1 Lineal (Länge: 20–30 cm)

So führt ihr den Versuch durch

1. Einer von euch ist die Testperson, ein anderer der Helfer. Die Testperson setzt sich auf

einen Stuhl und legt den rechten Unterarm (Rechtshänder) bzw. den linken Unterarm

(Linkshänder) auf die Tischfläche. Daumen und Zeigefinger der rechten bzw. linken Hand

werden gespreizt.

2. Der Helfer hält das Lineal zwischen gespreizten Daumen und Zeigefinger, und zwar so,

dass sich die Nullmarke des Lineals zwischen Daumen und Zeigefinger befindet.

3. Nach einer kurzen Zeit lässt der Helfer das Lineal fallen. Die Testperson versucht, das

fallende Lineal so schnell wie möglich zwischen Daumen und Zeigefinger aufzufangen,

ohne den Arm vom Tisch zu nehmen.

4. Lest die Fallstrecke direkt am Lineal ab, indem ihr euch die Zentimeter aufschreibt, die das

Lineal gefallen ist. Tragt den Wert in der Tabelle unten ein.

5. Der Versuch wird mit der gleichen Testperson zwei Mal durchgeführt.

6. Wiederholt den Versuch mit zwei oder drei anderen Testpersonen.

Aufgabe 2

a) Erfasst eure Werte in der folgenden Tabelle:

Testperson 1 Testperson 2 Testperson 3 Testperson 4

Versuch

cm-Marke

b) Zeichnet ein Diagramm mit den Werten der verschiedenen Versuchspersonen.

Zusatzaufgabe

Sofern ihr noch Zeit habt: Baut in einer weiteren Versuchsreihe eine geeignete „Störvariable“ ein,

d. h., lenkt die Testperson beim Versuch etwas ab (z. B. durch Rascheln mit Papier,

Handbewegung). Was stellt ihr fest, wenn ihr die Ergebnisse der beiden Versuchsreihen

(Versuchsreihe 1: ohne Störung; Versuchsreihe 2: mit Störung) miteinander vergleicht?

Fo

to: T

hin

ksto

ck/iS

tock


10


Von Schnürring zu Schnürring – die Erregungsleitung

innerhalb einer Nervenzelle

Haben wir über ein Sinnesorgan einen Reiz aufgenommen, so wird dieser nicht weitergeleitet,

sondern noch im Sinnesorgan in einen elektrischen Impuls umgewandelt und dann an die

Nervenzellen weitergegeben. Lernt hier, wie die elektrische Reizübertragung abläuft.

Aufgabe 1 Lies dir den folgenden Info-Text über die Erregungsleitung in Nervenzellen durch.

Die Informationsübertragung durch die Axone

der Nervenzellen erfolgt auf elektrische Weise.

Im Ruhezustand sind die Zellmembranen der

Axone außen positiv und innen negativ

elektrisch geladen. Man spricht vom

Ruhepotential. Wird die Nervenzelle gereizt,

kehrt die Ladungsverteilung an der

Zellmembran an dieser Stelle um: Sie wird

außen negativ und innen positiv. Man nennt dies

Aktionspotential. Dieses Aktionspotential wird

entlang des Axons weitergeleitet

(Erregungsleitung). 1 bis 2 Millisekunden

danach kehrt diese Spannungsumkehr

automatisch wieder in den Ausgangszustand

zurück.

Die Axone des Menschen und der Wirbeltiere

sind von Hüllzellen umgeben. Durch diese erfolgt die Erregungsleitung wesentlich schneller.

Das liegt daran, dass die Hüllzellen das Axon nicht fortlaufend umgeben, sondern alle 1 bis

2 Millimeter unterbrochen sind. Diese Stellen ohne Hüllzellen nennt man Schnürringe. Die

Impulse springen auf solch einer Nervenzelle von Schnürring zu Schnürring. Dadurch werden

die Impulse viel schneller übertragen. Die Leitungsgeschwindigkeit beträgt bis zu 120 Meter pro

Sekunde.

Aufgabe 2

a) Erkläre in wenigen Sätzen, wie die Informationsübertragung innerhalb einer Nervenzelle

erfolgt. Benutze dazu die fett markieren Begriffe aus dem Info-Text.

b) Es gibt auch Nervenzellen, die keine Hüllzellen haben. Diese Nervenzellen leiten die Impulse

wesentlich langsamer weiter als Nervenzellen mit Hüllzellen. Versuche, eine Erklärung dafür

zu finden.

Zusatzaufgabe

In der folgenden Tabelle ist die Geschwindigkeit der Erregungsleitung bei verschiedenen Tieren

dargestellt. Hast du eine Erklärung für die Unterschiede? Was vermutest du?

Tierart Leitungsgeschwindigkeit in m/s

Regenwurm bis 5

Riesentintenfisch bis 20

Katze bis 85

Mensch bis 120

Bei Axonen mit Hüllzellen springen die Aktionspotentiale

von Schnürring zu Schnürring.


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Von Synapse zur Folgezelle – Erregungsleitung von Nervenzelle zu Nervenzelle

Während die Erregungsleitung innerhalb einer Nervenzelle auf elektrische Weise erfolgt, wird die

Erregung von Nervenzelle zu Nervenzelle auf chemische Weise sichergestellt. Hier lernst du mehr

über die chemische Erregungsleitung kennen.

Aufgabe 1 Lies dir den folgenden Info-Text durch.

Nervenzellen stehen zwar untereinander in Kontakt, berühren sich aber nicht. Zwischen zwei

Nervenzellen ist ein synaptischer Spalt, der die beiden Neuronen voneinander trennt.

Trotzdem können Informationen von Nervenzelle zu Nervenzelle weitergegeben werden.

Am Ende einer Nervenzelle befinden sich Endknöpfchen, die Synapsen. Sie enthalten

synaptische Vesikel. In diesen Bläschen befinden sich bestimmte chemische Stoffe, die man

Botenstoffe oder Neurotransmitter nennt. Wenn ein elektrischer Impuls an einem

Endknöpfchen ankommt, so werden winzige Mengen an Neurotransmitter in den synaptischen

Spalt abgegeben. Die Neurotransmitter setzen sich dann an bestimmten Empfängerstellen, den

Rezeptoren, auf der Zellmembran der Folgezelle fest und reizen diese. Daraufhin erzeugt die

Folgezelle einen elektrischen Impuls und leitet diesen bis an die nächste Synapse weiter. Dieser

Vorgang der Erregungsleitung erfolgt von Nervenzelle zu Nervenzelle so lange, bis der

elektrische Impuls am Erfolgsorgan (z. B. Muskel, Drüse) angekommen ist.

Die Impulsübertragung von Nervenzelle zu Nervenzelle an den Synapsen erfolgt stets nur in

einer Richtung, d. h., Synapsen arbeiten wie Ventile. Dies ist lebenswichtig für uns.

Es gibt Nervenzellen bei uns im Gehirn, an denen jeweils über 100.000 Synapsen andocken

und Impulse auf die eine Nervenzelle übertragen. Die eine Nervenzelle muss die

unterschiedlichen Informationen, die bei ihr über verschiedene Synapsen ankommen,

verarbeiten und dann die neue Information weitergeben. Wir haben zwar „nur“ einige Milliarden

Nervenzellen, aber tausendfach mehr Synapsen.

Aufgabe 2

In der Abbildung ist eine Synapse stark schematisch dargestellt. Beschrifte die Abbildung mit den

fett markieren Begriffen aus dem Info-Text und zeichne mit einem Pfeil ein, in welche Richtung die

Informationsweitergabe erfolgt.


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Aufgabe 3

Vervollständige den folgenden Lückentext und unterstreiche die richtigen Textbausteine/Wörter.

Die allermeisten Nervenzellen in unserem Körper sind nur Bruchteile eines Millimeters lang und

(berühren sich ganz leicht/nicht/sind stets miteinander verwachsen). Die Kontaktstellen

zwischen zwei _________________ nennt man (Neuronen/Synapsen/Symbiose). Den Spalt

zwischen zwei Nervenzellen bezeichnet man als (synthetischen/synaptischen/systematischen)

Spalt. Kommt ein (Reiz/elektrischer Impuls) am Ende einer Nervenzelle an, so werden kleinste

Mengen an __________________________ (chemische Überträgerstoffe, Botenstoffe) aus

den Bläschen der Endknöpfchen in den ____________________ _________ abgegeben. Der

Stoff verteilt sich im Spalt zwischen den zwei _______________-zellen und wird dann an der

Zellmembran der Folgezelle von bestimmten Empfängerstellen, die man auch

__________________ nennt, aufgenommen. In der Folgezelle wird nun ein neuer

___________________ Impuls erzeugt und von der ____________-zelle weitergeleitet.

Synapsen arbeiten wie ______________ und stellen sicher, dass Informationen in einer

Nervenbahn nur in einer Richtung weitergeleitet werden.

Aufgabe 4

Nimm Stellung zu Noahs Aussage. Hat er recht? Korrigiere ihn gegebenenfalls.

Ich glaube, innerhalb einer

Nervenzelle werden die Impulse

chemisch weitergegeben und an

Synapsen elektrisch. Oder etwa nicht?

Fo

to: T

hin

ksto

ck/iS

tock


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22 RAAbits Realschule Biologie Juni 2016 Verändert nach: Prisma Biologie 9/10 Differenzierende Ausgabe; Klett-Verlag

Von Synapse zur Folgezelle – Erregungsleitung von der Nervenzelle zur Muskelfaser

Aufgabe 5 Informiere dich in deinem Buch Prisma Biologie 3 über die Arbeitsweise von

Synapsen und die Wirkung von Narkosemitteln und Nervengiften.

Aufgabe 6 Bearbeite Aufgabe 2 und 3 aus dem Buch.

Aufgabe 7 Zeichne in die obige Abbildung fehlende Symbole ein.


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Unser Rückenmark – eine Schaltzentrale für Reflexe

Jeder Jugendliche und Erwachsene kennt das Gehirn und seine vielfältigen Aufgaben – aber das

Rückenmark? Dieser Teil des Nervensystems erfüllt Sekunde für Sekunde wichtige Aufgaben –

ganz gleich, ob wir Klavier oder Fußball spielen oder ob wir schlafen.


Das Rückenmark ist ein Teil unseres

Zentralnervensystems. Es ist fingerdick und

durchläuft den Wirbelsäulenkanal. Das

Rückenmark setzt sich aus einer weißen und einer

grauen Substanz zusammen. In der

schmetterlingsförmigen grauen Substanz

befinden sich die Zellkörper der Nervenzellen. Die

weiße Substanz enthält vor allem Axone der

sensorischen und motorischen Fasern. Die

sensorischen Nervenfasern leiten Informationen

der Sinnesorgane zum Gehirn, die motorischen

Nervenfasern leiten Befehle des Gehirns an die

Muskeln.

Sicherlich bist du schon gestolpert und hast

automatisch mit deinen Beinen einen Sturz

verhindert, ohne auch nur darüber nachzudenken.

Derartig schnelle Reaktionen, die Reflexe, schützen unseren Körper vor schlimmeren

Verletzungen. Reflexe werden von unserem Rückenmark gesteuert. Sie können deshalb so

schnell ablaufen, weil sie ohne direkte Beteiligung des Gehirns funktionieren. Erst nach

erfolgtem Reflex bekommt das Gehirn eine Meldung von dem eben stattgefundenen Vorgang.

Das Zurückzucken des Beins wird durch den Kniesehnenreflex ausgelöst. Dieser verhindert,

dass man beim Stolpern stürzt. Man

kann ihn direkt beobachten, wenn

man mit einem Reflexhammer oder

mit dem Handrücken auf die

Kniesehnen schlägt und sie dadurch

dehnt. Die Dehnung veranlasst den

Muskel zur Kontraktion und sorgt

dafür, dass das Bein nach vorne

schnellt. Der Muskel, der den Reflex

auslöst, sitzt im Oberschenkel.

Ein weiterer wichtiger Reflex ist der

Lidschlussreflex. Man kann ihn

beobachten, wenn ein Gegenstand

auf unser Auge zufliegt: Automatisch

schließen wir das Augenlid und

vermeiden so, dass das Auge verletzt

wird.

Aufgabe 2

a) Was versteht man unter einem Reflex? Erkläre in eigenen Worten.

b) Erläutere, warum ein Reflex so schnell ausgelöst werden kann.

So ist das Rückenmark aufgebaut.

Kniesehnenreflex


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Ganz von selbst? – Wir testen unsere Reflexe

Anhand von Reflexen kann ein Arzt schnell erkennen, wie gut Nerven und Muskeln funktionieren

und ob eventuelle Störungen oder Erkrankungen vorliegen. Hier testet ihr eure Reflexe.

Aufgabe 1 a)Führt die folgenden Versuche durch.

Schülerversuch in Kleingruppen Vorbereitung:5 min Durchführung: 10 min

So führt ihr Versuch durch

1. Die Versuchsperson setzt sich entspannt auf einen Stuhl und schlägt die Beine

übereinander. Achtet darauf, dass die Kniekehle des oberen Beins auf dem Knie des

unteren Beins liegt.

2. Die Versuchsperson lässt beide Beine möglichst locker, schließt die Augen und entspannt

sich für etwa eine halbe Minute.

3. Der Versuchshelfer fühlt mit der einen Hand nun die Kniescheibe der Versuchsperson und

schlägt dann mit der Handkante unterhalb der Kniescheibe auf die Kniesehne.

4. Wiederholt den Versuch nach jeweils etwa 10 Sekunden zwei weitere Male. Achtet darauf,

dass die Versuchsperson beim Versuch möglichst entspannt ist.

5. Wechselt dann die Versuchsperson und wiederholt die Versuchsreihe mit anderen

Schülern als Versuchsperson.

So führt ihr Versuch durch

1. Die Versuchsperson hat beide Augen geöffnet und sitzt entspannt auf dem Stuhl. Der

Versuchshelfer nähert nun auf Augenhöhe der Versuchsperson langsam und vorsichtig

seine Handfläche bis auf etwa 10 cm vor den Augen.

2. Wiederholt den Versuch zwei weitere Male.

3. Der Versuchshelfer nähert dann auf Augenhöhe der Versuchsperson schnell und

unverhofft seine Handfläche bis auf etwa 10 cm vor dem Auge.

4. Beobachtet und beschreibt die Bewegungen an den Augen.

a) Fasst eure Beobachtungen und Erklärungen zu den Versuchen und in der folgenden

Tabelle zusammen.

Beobachtungen Erklärungen

Versuch

Versuch

Aufgabe 2 In der Abbildung ist der Kniesehnenreflex schematisch dargestellt. Ordne den

folgenden Fachbegriffen die richtigen Zahlen aus dem Schema zu:

motorische Nerven: ____ Dehnungsrezeptor im Streckmuskel: ____ Rückenmark:

____

sensorische Nerven: ____ Unterschenkelstreckmuskel: ____

1

Reiz (Schlag auf Kniesehnen)

2 3

4

5

Reaktion (Unterschenkel

schnellt nach vorne)


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Allen übergeordnet – unser Gehirn

Das Gehirn ist das komplizierteste Organ des Menschen. Es wiegt etwa 1300

Gramm – aber das Gewicht ist nicht entscheidend für das Leistungsvermögen

unseres Gehirns.

Aufgabe 1

Lies dir den folgenden Info-Text durch.

Das Gehirn besteht im Wesentlichen aus vier verschiedenen Hirnteilen: dem Großhirn, dem

Kleinhirn, dem Zwischenhirn und dem Stammhirn. Sie erfüllen unterschiedliche Aufgaben:

Das Stammhirn setzt sich zusammen aus dem verlängerten Rückenmark, dem

Mittelhirn und einer Brücke zwischen Mittel- und Kleinhirn. Hier liegt u. a. die

Umschaltstelle zwischen Sensorik und Motorik: Von den Sinnesorganen

kommende Erregungen werden über Nervenfasern (sensible Nervenfasern)

zum Großhirn weitergeleitet oder direkt auf Nerven, die zu Muskeln führen

(motorische Nervenfasern), umgeleitet. Das Stammhirn steuert so z. B. die

Augenbewegungen. Außerdem reguliert es lebensnotwendige Prozesse wie die

Atmung, den Blutkreislauf oder Reflexe wie das Schlucken oder Erbrechen.

Zwischen dem Stammhirn und dem Großhirn liegt das Zwischenhirn. Es filtert

den Informationsfluss von den Sinnesorganen zum Großhirn: Unwichtiges wird

nicht weitergemeldet. Es regelt außerdem einige lebenswichtige

Körperfunktionen wie die Körpertemperatur und ist der Entstehungsort von

Gefühlen (z. B. Freude, Angst und Wut).

Das Kleinhirn liegt direkt hinter dem Stammhirn und erhält Kopien von allen

Informationen, die durch das Stammhirn laufen. Dadurch kann es Befehle

höherer Zentren an die Muskeln und die Informationen sensorischer

Nervenfasern an die höheren Zentren vermitteln. Dies ist z. B. unbedingt

erforderlich, um Bewegungsabläufe zu koordinieren oder um das

Körpergleichgewicht zu halten. Neuere Forschungen lassen vermuten, dass das

Kleinhirn auch eine Rolle bei Lernleistungen und der Sprachentwicklung spielen

könnte.

Fast 90 Prozent des gesamten Gehirnvolumens macht das Großhirn aus. Es

spielt die entscheidende Rolle für Lernen, Gedächtnis und bewusstes Verhalten.

Bestimmte Bereiche der Großhirnrinde, die Rindenfelder, sind für bestimmte

Aufgaben zuständig: Die sensorischen Felder verarbeiten Informationen, die

von den Sinnesorganen kommen; dabei erhält jedes Feld Informationen, die nur

aus einem Sinneskanal kommen. So verarbeitet zum Beispiel die Sehrinde

Informationen, die vom Auge kommen. Die motorischen Felder sind zuständig

für die bewussten und automatisierten Bewegungen der Skelettmuskulatur. Die

Assoziationsfelder verknüpfen Informationen aus verschiedenen

Rindenfeldern, mit denen sie in Verbindung stehen, und verarbeiten komplexe

Sinneseindrücke.

Abbild

ungen

: C

olo

urb

ox

© T

hin

ksto

ck/iS

tock


17


Aufgabe 2

In der Abbildung ist ein menschliches Gehirn dargestellt.

a) Beschrifte es mit den folgenden Begriffen:

Großhirn – Kleinhirn – Stammhirn – Zwischenhirn.

b) Welche Funktionen erfüllen die einzelnen Hirnbereiche? Beschreibe in wenigen Worten.

Funktion:

Mittelhirn

Funktion:

Funktion:

Funktion:

verlängertes

Rückenmark

Rückenmark

+

Brücke

+


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Sympathikus und Parasympathikus –

ein ungleiches Paar

Neben dem Gehirn, das insbesondere für die Steuerung der willkürlichen Handlungen zuständig

ist, gibt es noch einen weiteren Teil des Nervensystems: das vegetative (autonome) Nervensystem,

das auch Eingeweidenervensystem genannt wird. Erfahre hier mehr darüber.


Das vegetative Nervensystem regelt das Zusammenspiel der inneren Organe, ohne dass wir

etwas davon mitbekommen. Es steht mit dem Gehirn und dem Rückenmark in enger

Verbindung und besteht aus zwei Teilen, dem Sympathikus und dem Parasympathikus. Beide

Teile arbeiten als Gegenspieler (Antagonisten) eng zusammen.

Der Sympathikus, auch „Leistungsnerv“ genannt, besteht aus zwei Nervensträngen, die

parallel zur Wirbelsäule verlaufen und Verbindungen zu jedem Rückenmarkabschnitt, zum

Gehirn und auch zu den inneren Organen haben. Durch den Sympathikus wird die

Leistungsfähigkeit des Körpers erhöht, wobei Atmung, Herzschlag und Sinnesorgane angeregt,

die Bronchien erweitert und Energiereserven im Körper mobilisiert werden. Unter dem Einfluss

des Sympathikus weiten sich auch die Pupillen und die Muskulatur wird stärker durchblutet.

Gleichzeitig wird die Tätigkeit von Darm, Nieren oder Blase verlangsamt. Durch den

Sympathikus wird also mehr Blut transportiert, mehr Sauerstoff in der Lunge aufgenommen,

mehr Traubenzucker im Blut bereitgehalten und in den Zellen mehr Energie bereitgestellt.

Auch der Parasympathikus, auch als „Ruhe- und Erholungsnerv“ bezeichnet, ist mit den

inneren Organen eng verbunden. Die Nervenstränge des Parasympathikus gehen vom Gehirn

und vom unteren Rückenmark aus. Durch seinen Einfluss werden Atmung und Herzschlag

verlangsamt, die Verdauung beschleunigt und die Pupillen verengt. Wenn wir einschlafen, so ist

der Parasympathikus sehr aktiv, der Körper entspannt sich, die Muskelspannung lässt nach und

unsere Erholung wird gefördert.

Aufgabe 2

Schreibe hinter jede

Körperfunktion ein

(für Aktivierung/

Erhöhung/ stärkere

Durchblutung) oder

ein - (für

Verlangsamung/

Hemmu

Pupillen

Pupillen

Speicheldrüsen Speicheldrüsen

Herz: Puls, Blutdruck Herz: Puls, Blutdruck

Lungen: Muskulatur,

Sekretion

Lungen: Muskulatur,

Sekretion

Magen-Darm-Trakt:

Sekretion,

wellenförmige

Bewegungen,

Schließmuskel

Magen-Darm-Trakt:

wellenförmige

Bewegungen,

Schließmuskel

Nebennieren:

Sekretion

Harnblase:

Entleerung,

Schließmuskel

Harnblase:

Entleerung,

Schließmuskel

Geschlechtsorgane Geschlechtsorgane

Abbild

ung

: T

hin

ksto

ck/iS

tock


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