6 Laufzettel: Reinste Nervensache – Das Nervensystem des ...
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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
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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
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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.
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4
Mittelhirn
verlängertes
Rückenmark
+
Brücke
+
Biologie 10 Lösungen UR 6 Teste dich selbst
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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
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orlin
g K
inders
ley
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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.
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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
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ksto
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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?
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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?
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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.
Aufgabe 1 Lies dir den folgenden Info-Text durch.
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
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ox
© T
hin
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ck/iS
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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.
Aufgabe 1 Lies dir den folgenden Info-Text durch.
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
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Biologie 10 UR 6 Das Nervensystem des Menschen
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22 RAAbits Realschule Biologie Juni 2016