Scienze · 3ª media · Lezione 1 di 5
I neuroni e l'impulso nervoso
Riconoscere le parti del neurone, seguire il percorso dell'impulso nervoso e spiegare come il segnale passa da una cellula all'altra nella sinapsi.
Teoria in pillole
Il sistema nervoso riceve gli stimoli che arrivano dall'esterno e dall'interno del corpo ed elabora le risposte. È formato dal tessuto nervoso, che contiene due tipi di cellule: i neuroni, che ricevono, elaborano e trasmettono segnali sotto forma di impulsi nervosi elettrici, e le cellule della neuroglia, che li sostengono, li nutrono, li isolano e li difendono. I neuroni maturi, perlopiù, non si riproducono: per questo un danno al sistema nervoso spesso non si ripara.
Prolungamenti corti e molto ramificati, senza mielina.
ricevono i segnali da altri neuroni o dagli organi di senso e li portano verso il corpo cellulare.La parte più grande del neurone: contiene il nucleo e gli organuli.
tiene in vita la cellula e raccoglie i segnali arrivati dai dendriti. Se insieme raggiungono una soglia, all'inizio dell'assone parte un impulso nervoso.Un solo prolungamento lungo, spesso avvolto a tratti dalla guaina mielinica. I tratti scoperti fra una guaina e l'altra sono i nodi di Ranvier.
porta l'impulso lontano dal corpo cellulare. Alcuni assoni sono lunghi circa un metro: vanno dal midollo spinale fino al piede.Piccoli rigonfiamenti alla fine delle ramificazioni dell'assone.
quando arriva l'impulso, liberano una sostanza chimica, il neurotrasmettitore, verso la cellula successiva.- L'impulso percorre il neurone in un solo verso: dai dendriti al corpo cellulare, poi lungo l'assone fino ai bottoni sinaptici.
- La guaina mielinica è fatta di mielina, una sostanza ricca di lipidi e proteine, e isola l'assone come la plastica isola un filo elettrico. Non la produce il neurone ma la neuroglia, che si avvolge più volte intorno all'assone. Nei nervi ogni tratto di guaina è una cellula della neuroglia periferica (cellula di Schwann); nell'encefalo e nel midollo spinale è un prolungamento di una cellula della neuroglia centrale (oligodendrocita), che con altri prolungamenti riveste anche assoni vicini. La mielina è la stessa: cambia solo la cellula che la forma, secondo il posto. L'impulso si rigenera solo ai nodi di Ranvier e sembra saltare da un nodo all'altro: così raggiunge i 120 metri al secondo, circa 432 km/h. Negli assoni senza mielina l'impulso percorre tutta la membrana ed è molto più lento.
- Un assone con i suoi rivestimenti è una fibra nervosa. Molte fibre riunite in fasci e avvolte da tessuto connettivo formano un nervo: in sezione somiglia a un fascio di cavi elettrici, ognuno con la sua guaina.
- Secondo il compito, i neuroni sono di tre tipi. I neuroni sensoriali portano i segnali dagli organi di senso al sistema nervoso centrale (encefalo e midollo spinale); i neuroni motori portano gli impulsi dal sistema nervoso centrale ai muscoli e alle ghiandole; i neuroni di associazione collegano fra loro gli altri neuroni.
- La sinapsi è il punto di collegamento fra un bottone sinaptico e la cellula successiva. Le due cellule non si toccano: fra loro c'è un sottile intervallo, lo spazio sinaptico. Il neurotrasmettitore liberato dal bottone lo attraversa e fa partire un nuovo segnale nella cellula successiva; poi viene riassorbito nel bottone, pronto per l'impulso seguente. Nella sinapsi il segnale da elettrico diventa chimico, e passa anche qui in un solo verso. Alcuni neurotrasmettitori sono l'acetilcolina, la dopamina, la serotonina e l'adrenalina.
- La cellula che riceve il segnale può essere di tre tipi. Un altro neurone fa partire un nuovo impulso, che prosegue lungo una catena di neuroni; una fibra muscolare si contrae; una cellula di una ghiandola libera sostanze, come la saliva o un ormone.
Uno stimolo più forte non produce un impulso più grande. Gli impulsi di un neurone sono tutti uguali: se i segnali raccolti non raggiungono la soglia non parte niente, se la raggiungono parte un impulso sempre identico. È la regola del «tutto o niente». Uno stimolo forte fa partire più impulsi, uno dopo l'altro.
La mappa
La lezione in un colpo d'occhio: parti dal centro e segui i rami.
Simulazioni
- Il neurone 3D: esplora le parti del neurone in tre dimensioni, fai partire l'impulso con stimoli diversi e guarda che cosa succede nella sinapsi. Con il quiz a squadre si gioca alla LIM.
Domande
Quale parte del neurone riceve i segnali da altre cellule e li porta al corpo cellulare?
- A L'assone
- B I dendriti
- C I bottoni sinaptici
- D La guaina mielinica
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Risposta giusta: B. I dendriti
I dendriti sono i prolungamenti corti e ramificati che raccolgono i segnali, come antenne. L'assone fa il lavoro opposto: porta l'impulso lontano dal corpo cellulare. I bottoni sinaptici stanno alla fine dell'assone e consegnano il segnale, non lo ricevono. La guaina mielinica non riceve niente: isola l'assone.
Che cosa contiene il corpo cellulare di un neurone?
- A Le vescicole piene di neurotrasmettitore
- B La mielina che isola l'impulso
- C Soltanto il nucleo
- D Il nucleo e gli organuli
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Risposta giusta: D. Il nucleo e gli organuli
Il corpo cellulare è la parte più grande del neurone e, come in ogni cellula, contiene il nucleo e gli organuli, per esempio i mitocondri. «Soltanto il nucleo» dimentica gli organuli. Le vescicole di neurotrasmettitore stanno nei bottoni sinaptici, alla fine dell'assone. La mielina avvolge l'assone e la producono le cellule della neuroglia.
In quale ordine l'impulso nervoso percorre un neurone?
- A Assone, corpo cellulare, dendriti
- B Corpo cellulare, dendriti, assone
- C Dendriti, corpo cellulare, assone
- D In tutti e due i versi, secondo lo stimolo
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Risposta giusta: C. Dendriti, corpo cellulare, assone
I dendriti ricevono, il corpo cellulare raccoglie i segnali e, se raggiungono la soglia, l'impulso parte lungo l'assone. Il primo ordine è quello giusto letto al contrario. L'impulso non torna mai indietro: il verso è uno solo, qualunque sia lo stimolo.
Perché in un assone con la mielina l'impulso viaggia più veloce che in uno senza?
- A Si rigenera solo ai nodi di Ranvier e avanza a salti
- B La mielina conduce la corrente meglio della membrana
- C Gli assoni con la mielina sono più corti
- D Il neurotrasmettitore scorre dentro la guaina
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Risposta giusta: A. Si rigenera solo ai nodi di Ranvier e avanza a salti
Sotto la guaina l'impulso non deve rigenerarsi: riparte a ogni nodo di Ranvier e sembra saltare da un nodo all'altro, fino a 120 m/s. La mielina non conduce meglio: al contrario è un isolante, come la plastica di un filo. La lunghezza dell'assone non c'entra, e il neurotrasmettitore lavora nella sinapsi, non lungo l'assone.
Lo stesso stimolo diventa molto più forte. Che cosa cambia negli impulsi che partono dal neurone?
- A Parte un impulso più grande
- B Parte un impulso più lento
- C Non cambia niente: parte sempre un impulso solo
- D Partono più impulsi, tutti uguali
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Risposta giusta: D. Partono più impulsi, tutti uguali
Per la regola del «tutto o niente» ogni impulso è identico agli altri: uno stimolo più forte non lo ingrandisce, ma ne fa partire di più, uno dopo l'altro. «Un impulso più grande» è l'errore più comune, perché nella vita di tutti i giorni più forza vuol dire effetto più grande. La velocità dipende dall'assone (con o senza mielina), non dalla forza dello stimolo.
Come passa il segnale dal bottone sinaptico alla cellula successiva?
- A L'impulso elettrico salta lo spazio sinaptico come una scintilla
- B Il bottone libera un neurotrasmettitore che attraversa lo spazio sinaptico
- C Le due cellule si toccano e la corrente passa direttamente
- D Il sangue porta una sostanza fino alla cellula successiva
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Risposta giusta: B. Il bottone libera un neurotrasmettitore che attraversa lo spazio sinaptico
Nella sinapsi il segnale da elettrico diventa chimico: il neurotrasmettitore attraversa lo spazio sinaptico e fa partire un nuovo segnale nella cellula successiva. Le due cellule non si toccano, e l'impulso elettrico non salta lo spazio. Una sostanza portata dal sangue è un ormone: è il modo in cui comunica il sistema endocrino, molto più lento.
Un segnale parte dal midollo spinale e fa contrarre un muscolo della gamba. Che tipo di neurone lo porta?
- A Un neurone motorio
- B Un neurone sensoriale
- C Un neurone di associazione
- D Una cellula della neuroglia
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Risposta giusta: A. Un neurone motorio
I neuroni motori portano gli impulsi dal sistema nervoso centrale ai muscoli e alle ghiandole. Il neurone sensoriale fa il percorso opposto, dagli organi di senso verso il midollo e l'encefalo. Quello di associazione collega fra loro altri neuroni. Le cellule della neuroglia sostengono e nutrono i neuroni, ma non trasmettono impulsi.
Che cos'è un nervo?
- A Un solo neurone molto lungo
- B Un gruppo di corpi cellulari dentro l'encefalo
- C Un fascio di fibre nervose avvolto da tessuto connettivo
- D La cellula della neuroglia che avvolge l'assone
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Risposta giusta: C. Un fascio di fibre nervose avvolto da tessuto connettivo
Un nervo è fatto di molte fibre nervose, cioè assoni con i loro rivestimenti, riunite in fasci e avvolte da tessuto connettivo. Un solo neurone, anche lunghissimo, non è un nervo. I corpi cellulari riuniti formano la sostanza grigia, e la cellula che avvolge l'assone nei nervi è una cellula della neuroglia periferica (cellula di Schwann).
Palestra del capitolo
Gli esercizi sono nella palestra unica del capitolo: livelli a sblocco, correzione passo passo.
- Palestra del sistema nervoso: Sette livelli, uno per blocco del capitolo: il neurone e l'impulso, il sistema nervoso centrale, il periferico, recettori e percezione, la vista, l'udito e l'equilibrio, gusto, olfatto e tatto.