Von der zelle zum neuron!

Einleitung: Der Grundbaustein allen menschlichen Körpers ist die einzelne lebende Zelle. Jedes Organ ist aus zahlreichen Zellen zusammengesetzt, die mit wenigen Ausnahmen (Blut, Lymphe) durch besonderes Stützgewebe zu Zellverbänden und Organen zusammengehalten werden. Der gesamte menschliche Körper ist aus etwa 75 000 Milliarden individuellen Zellen aufgebaut. Davon sind ein Drittel rote Blutkörperchen (Erythrozyten). Sie sind der am häufigsten vorkommende Zelltyp des Körpers.
Allen Zellen ist eine Reihe von Grundeigenschaften gemeinsam: z.B. benötigt jede Zelle zur Aufrechterhaltung ihrer normalen Lebensfunktion Nährstoffe, und diese Nährstoffe sind von Zelltyp zu Zelltyp ähnlich. Praktisch jede Zelle nimmt Sauerstoff auf, der sich zur Energiegewinnung mit Fetten, Eiweißen oder Kohlenhydraten verbindet. Die chemischen Prozesse, die sich bei dieser Umwandlung von Nährstoffen zur Energiegewinnung abspielen, sind ebenfalls in allen Zellen grundsätzlich gleich, und alle Zellen geben schließlich die Endprodukte der Energiegewinnung in die die Zellen umgebende Flüssigkeit ab.
Die Ähnlichkeiten der verschiedenen Zellen innerhalb des menschlichen Körpers läßt sich auch zwischen menschlichen und tierischen Zellen feststellen. Dies gilt nicht nur für die eben genannten Grundfunktionen der Nahrungsaufnahme und Energiegewinnung, sondern auch für die speziellen Aufgaben der einzelnen Zelltypen. Mit anderen Worten, gleiche Organe, wie Herz, Leber oder Nieren, arbeiten in den verschiedenen Tieren, einschließlich dem Menschen, nach den gleichen Wirkprinzipien. Von daher ist es auch möglich und gerechtfertigt, viele an Tieren gewonnene Einsichten auf den Menschen zu übertragen. Diese Parallelität in der Arbeitsweise einzelner Zellen und Zelltypen des gesamten Tierreiches ist entwicklungsgeschichtlich bedingt: Alles tierische Leben hat sich vor Hunderten von Millionen Jahren aus den gleichen einfachen Organismen entwickelt.
Grundkenntnisse der Zellphysiologie sind auch für das Verständnis von Verhaltensphysiologie und Psychophysiologie notwendig: z.B. benutzen die molekularen Prozesse der Gedächtnisspeicherung in den Nervenzellen dieselben elementaren Mechanismen wie andere Körperzellen auch.

1. Biochemische Grundlagen der Zellphysiologie

Lebende Zellen sind aus chemischen Substanzen aufgebaut, und alles Zellgeschehen gehorcht den gleichen physikalischen und chemischen Gesetzmäßigkeiten wie die unbelebte Natur.
Alle Zellen sind nach einem einheitlichen Bauplan aus Zellmembran, Zellflüssigkeit und Zellkern aufgebaut.
Die Zelle enthält vor allem Wasser; in diesem sind vier Substanzklassen kleiner organischer Molekülen gelöst, nämlich Zucker, Fettsäuren, Aminosäuren und Nukleotide. Diese kleinen Moleküle dienen auch als Bausteine für die Biopolymere.
Die Zelle enthält eine begrenzte Zahl natürlicher Elemente, wobei sechs von ihnen mehr als 99% ihres Gewichts ausmachen, nämlich Kohlenstoff C, Wasserstoff H, Stickstoff N, Sauerstoff O, Phosphor P und Schwefel S. Zwei dieser Elemente bilden die einfachste und am häufigsten vorkommende Verbindung der Zelle, das Wasser H 2 O, das etwa 70% des Zellgewichts ausmacht.
Sieht man vom Wasser ab, so enthalten fast alle Zellmoleküle Kohlenstoff C.Dies hängt damit zusammen, daß der Kohlenstoff weit mehr als jedes andere Element auf unserer Erde in der Lage ist, große Moleküle zu bilden.


1.2. Zucker
Die einfachen Zucker sind die wichtigsten Energielieferanten der Zelle; die Poloysaccharide dienen als Energiespeicher (Glykogen, Stärke) und als Stützsubstanz (Zellulose).
Mono-,Di- und Ogliosacharide. Die einfachsten Zucker sind die Monosacharide mit der generellen Molekülformel CH2O. Die Zusammenführung von zwei Monosachariden führt zu Disacharieden (z.B. Sacherose-unser gewöhnlicher Zucker). Ogliosacheriden entstehen aus 3, 4 oder mehreren Monosachiden, Polysacheriden entstehen aus hunderten und Tausenden von Monosaccheriden.
Stoffwechsel bei dem Sauerstoff verbraucht wird, wird als oxidativer oder aerober Stoffwchsel bezeichnet. Die Energie wird dazu verwendet das Adenosintriphosphat zu synthetisieren. Das Adenosintriphosphat kann auch ohne Sauerstoff synthetisiert werden, das nennt man dann anaerob. Bei Sauerstoffmangel ersticken wir, da unseren Zellen das lebensnotwendige Adenosintriphosphat nicht mehr in ausreichender Menge zur Verfügung gestellt werden kann.
Polysacharide sind Zusammenlagerungen von vielen Monosacchariden. Das wichtigste Polysacharid ist Glykogen. Auch die Stärke bei den Pflanzen ist aus Glukose aufgebaut.
Polysacharide sind aber nicht nur für die Speicherung von Energie wichtig. Sie bilden auch Stützsubstanzen außerhalb der Zellen.
Die Zucker gehen zur Bildung von Polysacchariden auch mit anderen Molekülen Verbindungen ein. Diese haben die verschiedensten Aufgaben in und außerhalb der Zellen.
Die Glykoproteine des Menschen erfüllen wichtige Funktionen als Bestandteile der Zellmembran und des Bindegewebes. Bei Blutgruppensubstanzen handelt es sich im wesentlichen um Glykoproteine und Lipide, die zu 85% aus Sacchariden bestehen.

1.3. Fettsäuren

Die Fettsäuren sind Teilbausteine des als Energiespeicher dienenden Körperfetts un der Phospholipide der Zellmembranen.

Fettsäuren bestehen aus zwei Teilen:
- einer Kohlenwasserstoffkette, sie ist wasserunlöslich (hydrophob) und chemisch nicht

sehr aktiv;
und
- einer Karboxylgruppe, sie ist wasserlöslich (hydrophil) und chemisch sehr aktiv.
Alle in einer Zelle vorkommenden Fettsäuren sind über eine Karboxylgruppe mit anderen Molekülen verbunden.
3 Moleküle Fettsäure + 1 Molekül Glyzerin = Triglyzerid (normales Körperfett)
Dies stellt neben den Kohlenhydraten (Zucker, Glykogen) den wichtigsten Energievorrat der Zellen dar.

1.4. Aminosäuren

Zwanzig Aminosäuren sind die Bausteine der Eiweiße (Proteine); diese dienen u.a. als Gerüstsubstanzen, als Hormone und als Rezeptoren in Membranen.
Aminosäuren zeichnen sich durch den zusätzlichen Besitz von Stickstoffatomen in Form von Aminogruppen aus.
Zwei beim Menschen vorkommende Aminosäuren (Methionin und Zystein) besitzen außerdem noch ein Schwefelatom. Die Eiweiße stellen lange Ketten von Aminosäuren dar, wobei die Verbindung zwischen den einzelnen Aminosäuren jeweils zwischen der Karboxylgruppe der inen un der Aminogruppe der nächsten Aminosäure erfolgt.
Zum Aufbau der Eiweiße werden nur 20 verschiedene Aminosäuren verwendet. Einige können wir im Körper synthetisieren, die anderen müssen wir mit der Nahrung zu uns nehmen (essentielle Aminosäuren). Beim Menschen sind acht solcher essentiellen Aminosäuren bekannt.


1.5. Nukleotide

Die Nukleotide dienen der Übermittlung biologischer Erbinformation und stellen chemische Energie bereit; die Nukleinsäuren bestehen aus Ketten von Nukleotiden.
Die letzten der vier wesentlichen Grundbausteine der Zellen sind die Nukleotide. Sie bestehen immer aus einer von fünf verschiendenen Stickstoffhaltigen Basen, ferner aus einer von zwei Pentosen, nämlich entweder der Ribose oder der Desoxyribose un ein bis drei Phosphorsäuren.
Nukleotide haben die Aufgabe biologische Information zu übermitteln und die Energie bereitzustellen.
Nukleinsäuren. Die Nukleinsäuren sind Biopolymere, die aus Ketten von Nukleotiden bestehen.

1.6. Enzyme

Enzyme beschleunigen als Biokatalysatoren nahezu alle chemischen Reaktionen in den Körperzellen; die Mitochondrien enthalten besonders viele Enzyme. Unter Enzymen versteht man Eiweißmoleküle , die sehr spezifisch eine oder inige wenige chemische Reaktionen erleichtern und damit beschleunigen, ohne selbst dadurch verändert zu werden. In der Natur ist so ein Stoff, ein Katalysator. Enzyme sind also Biokatalysatoren.
Leben ist nur durch die ständige Mitarbeit von Enzymen möglich. Eine Lebensfähige Zelle muß mindestens 100 Enzyme enthalten.

2. Die Plasmamembran der Zelle und ihre Aufgaben

Die Zellmembran ist zugleich Trennwand und Träger vieler Stoffwechselprozesse; dies spiegelt sich in ihrem Aufbau wider.
Die Austauschvorgänge zwischen der Zelle und ihrer Umgebung spielen sich an der äußeren Zellhülle, der Plasmamembran, ab.

Grundaufbau der Plasmamembran (Zellmembran).

Wesentliche Bausteine der Membran sind die Phospholipide, die im Wasser Doppelschichten bilden. Diese Lipiddoppelschicht ist von sehr großer Festigkeit. In der Außenseite der Membran finden sich Glykolipide, deren hydrophiler Zucker sich haarförmig in die Umgebung der Zelle erstreckt. Zwischen den Phospholipiden liegen Cholesterinmoleküle, die die Lipidmembran stabilisieren. In die Lipidgrundsubstanz sind besonders große Proteine als Funktionsträger eingebettet.

Aufgaben der Membranproteine:
4.Funktionen werden ihnen zugeschrieben.
-Sie durchbrechen die Lipidschicht der Membran und schaffen dadurch Poren oder Kanäle. Diese Poren dienen vorallem dem Durchtritt von Wasser und Salzen in die und aus der Zelle.

-Sie sind Träger und Transportmoleküle
-Sie beteiligen sich am Stoffwechsel der Zelle
-Sie tragen zur Festigkeit der Membran bei

Der Extrazellulärraum (das Interstitium) bildet den geregelten Lebensraum (das innere Milieu) der Zelle.

Alle Zellen sind durch feine Spalträume voneinander getrennt. Diese extrazellulären Spalträume werden als Interstitium bezeichnet. Sie gewährleistet die Umspülung aller Zellen mit der gleichen Flüssigkeit. Das Wasser im Interstitium enthält alle für die Versorgung der Zellen notwendigen Salze und Nährstoffe. Der Blutkreislauf hält dies alles in Bewegung und durchmischt es. Alle Zellen leben so in der Extrazellulärflüssigkeit (inneres Millieu).


Bedeutung der Homöostase:
Durch Lunge, Leber und Nieren werden Zusammensetzung und Konzentration der Gase, Sale und Nährstoffe des inneren Millieus so konstanz wie möglich gehalten. Ein solcher Zustand wird als extrazelluläre Homöostase bezeichnet. Diese ist Voraussetzung für das optimale Funktionieren der Zellen.

Die Diffusion ist der wichtigste Austauschprozess über kleine Entfernungen.

Mechanismus der Diffusion:
Alle im Wasser gelösten Teilchen sind in dauernder Bewegung. Bewegungen sind Wärme.
Je höher die Temperatur desto schneller die Bewegung. Jedes Teilchen geht seinen eigenen Weg, aber auf diesem stöst es häufig mit anderen Teilchen zusammen. Beim Zusammenprall kommt es zu einer Bewegungsänderung. Diese Bewegung der Ionen und Moleküle bezeichnet man als Diffusion.
Die Transportfunktion der Diffusion. Die Difussion ist der wichtigste Austauschprozess über kleine Entfernungen. Diffusion ist einer der wichtigsten Transportmechanismen des Körpers.
Diffusion benötigt keine Energie. Sie wird deshalb als passiver Transport bezeichnet.

An semipermeablen Membranen werden Konzentrationsdifferenzen gelöster Salze über Osmose ausgeglichen.

Wasser ist durch eine feinporige Membran von einer Kochsalzlösung getrennt. Die Poren der Membran lassen aber nur Wasser hindurchtreten (semipermeable Membran). In diesem Fall kann das Salz nicht in das salzfreie Wasser diffundieren. Vielmehr wird Wasser in die Salzlösung diffundieren, da die Wasserkonzentration dort niedriger ist; dieser Vorgang heißt Osmose.

Der Stoffaustausch der Zelle mit ihrer Umgebung erfolgt teils passiv, teils durch energieverbrauchenden aktiven Transport.

Passiver Stofftransport durch die Plasmamembran:
Die Diffusion erfolgt auf zwei Wegen. Direkt durch die Plasmamembran oder durch die Poren.
Durch die Plasmamembran können nur wasser und fettlösliche Stoffe diffundieren.
Das sind Sauerstoff, Fettsäuren und Alkohol. Hierzu kommen noch Stoffe die an der Membranaußenseite durch Bindung fettlöslich gemacht werden und sodann durch die Lipidschicht diffundieren können. Mit dieser erleichterten Diffusipn wird vor allem die Glukose in die Zellen transportiert.

Aktiver Transport durch die Plasmamembran:
Stoffe wie Aminosäuren, Kalium+ Ionen kommen in der extrazellulär Flüssigkeit nur in geringen, aber in der Zelle in sehr hohen Konzentrationen vor. Diese Stoffe können nicht durch Diffusion in der Zelle angehäuft werden. Ihr Transport durch die Zellmembran erfordert also Energieaufwand. Die sogenannte Natrium-Kalium-ATPase-Pumpe schafft praktisch an allen Plasmamembranen der Zelle, Na+ aus der Zelle und K+ in die Zelle. Dies bewirkt das die intrazelluläre Na+-Konzentration gering bleibt, die der K+-Ionen aber sehr hoch bleibt. Die so erzielten Konzentrationsgradienten werden funktionell für die elektrische Informationsfortleitung, aber auch zum Antrieb anderer aktiver Transportmechanismen für die Einstellung des Zellvolumens eingesetzt.
Exo- und Endozytose sind komplexe Sonderformen aktiven Transports.

3. Stoff- und Informationsaustausch innerhalb der Zelle

Die intrazellulären Membranen entsprechen in ihrem Aufbau und ihrem Stoffaustausch der Plasmamembran.

Aufbau und Ausdehnung intrazellulärer Membranen:
Die Hälfte des Zellvolumens wird von Organellen eingenommen. Die Organellen sind von Membranen umgeben, deren Aufbau völlig identisch mit der Plasmamembran der Zelle selbst ist. Die Fläche der Membranen der intrazellulären Organellen ist zehnmal größer als die Fläche der Plasmamembran.
Das ausgedehnteste Membransystem ist das endoplasmatische Retikulum, ein vielgelappter Raum, der in großen Bereichen mit Ribosomen besetzt ist und dann als rauhes Endoplasmatisches Retikulum erscheint.
Der Golgi-Appartat besteht aus membranbegrenzten Lamellen, von denen sich Vesikel abspalten. Kleiner Vesikel sind die Lysosomen und die Peroxisomen.
Der Zellkern und die Mitochondrien sind beide von Membranen umschlossen, wobei die Innere Membran der Mitochondrien aufgefälltet ist.

Der wichtigste Transportprozeß im Zytoplasma ist die Diffusion.

Die Mikrotubuli des Zytoskeletts sind die Förderbänder des axonalen Transports in Nervenfasern.
Das Zytoplasma zwischen den Organellen wird von einem Maschenwerk durchzogen, dem Zytoskelett. Es besteht zum größten Teil aus Mikrotubuli. Diese bilden unter anderm eine Art Förderband, an dem Stoffe innerhalb der Zelle verschoben werden. Nervenfasern oder Axone der peripheren Nerven stellen besonders lange Zellausläufer dar (beim Menschen einige Meter, aber nur geringen Durchmesser). Eine Diffusion von Stoffen aus dem Zellkörper in die Peripherie der Axone oder umgekehrt würde daher viel zu lange Zeit in Anspruch nehmen.Lebenswichtige Substanzen werden dahre aktiv, also unter Energieaufwand, entlang den Mikrotuboli im Axon verschoben, wobei als Träger hauptsächlich Vesikel und Organellen eingesetzt werden, die die zu transportierenden Stoffe enthalten. Diesen Prozess bezeichnet man als axonaler Transport.

Die verschiedenen Zellfunktionen werden durch Botenstoffe (,,messengers\") gesteuert; äußere Signale aktivieren über G-Proteine intrazelluläre sekundäre Botenstoffe (,,second messengers\").

4. Von der Zelle zum multizellulären Organismus

Im Laufeder Entwicklungsgeschichte haben sich die Zellen zu immer größeren Zellverbänden zusammengeschlossen. Diese Organisationsform gibt den Zellen die Freiheit sich auf bestimmte Aufgaben viel stärker zu spezialisieren. Wobei gleichzeitig der ganze Organismus von dieser Spezialisierung profitiert. Multizelluläre Organismen sind also durch Spezialisierung und Kooperation gekennzeichnet.

Spezialisierte Zellen verbinden sich zu Geweben, diese wiederum zu Organen.
Die unterschiedlich spezialisierten Zellen des Menschen sind zu kooperierenden Zellverbänden zusammengeschlossen, die wir als Gewebe (Bindegewebe, Muskelgewebe) bezeichnen. Aus diesen Geweben werden dann die einzelnen Organe aufgebaut. Die meisten Organe sind aber aus unterschiedlichen Geweben zusammengesetzt. So sind alle Organe von Blutgefäßen durchzogen , die ihrerseits wieder aus verschiedenen Geweben bestehen.
Die Histologie (Zell- und Gewebekunde) verzeichnet etwa 200 verschiedene Zelltypen, die sich allerdings auf wenige Zellklassen zurückführen lassen. Zellklassen sind z.B. Epithelzellen und Muskel- und Nervenzellen. Klassifiziert werden die Zellen nach Aussehen, ihrer Funktion, ihrer chemischen Zusammensetzung und ihrer Anfärbbarkeit. Eine Klassifizierung ist fortlaufend zu ergänzen. So hat die Forschung ergeben, das die Lymphozyten mehr als 10 Unterklassen von Zellen aufweisen.
Zellen in einen Gewebsverband müssen zusammengehalten werden. Dies geschieht auf zweierlei Weise: - durch große extrazelluläre Moleküle, die ein mehr oder weniger festes Netzwerk um die Zellen bilden, die extrazelluläre Matrix.
- zwischen den Plasmamembranen bilden sich verschiedene Formen von Zell-Zell-Verbindungen, diese dienen auch der Kommunikation und dem Austausch von Nährstoffen.

Die aus Epithelzellen gebildeten Epithelien bilden die äußere Hülle und die inneren Trennwände des Organismus.

Die Epithelzellen übernehmen im einem vielzelligen Organismus, die Rolle der Plasmamembran und der intrazellullären Membranen.
Die Epithelzellen bilden einerseits die äußere Hülle des Organismus und sie kleiden andererseits alle Hohlräume des Organismus aus. Die flachen Gewebsschichten (Ephithelien) grenzen also den Organismus von der äußeren Welt ab und tragen gleichzeitig als innere Trennwände zur strukturellen Organisation der Organe und Organsysteme bei.


Die Äußere Haut (Kutis)

Die Haut bildet die elastische, wasserdichte und wärmedämmende Hülle unseres Körpers.
Von den beiden Hautschichten, der oberen Epidermis (Oberhaut) und dem darunterliegenden Korium (Lederhaut), ist die erstere aus Epithelgewebe und die letztere vorwiegend aus Bindegewebe gebildet.
Die äußere Hornschicht ebenso wie die verschiedenen anderen Verhornungen (Nägel, Haare) werden ebenfalls von den Epithelzellen gebildet. Auch Schweiß und Talgdrüsen, sowie alle anderen Drüsen sind aus Epithelgewebe geformt.


Die Ephitel und Darmschleimhaut

Ein internes Epithel ist das Epithel der Darmschleimhaut. Dieses ist ähnlich wie die Haut den Einwirkungen der Außenwelt ausgesetzt und gleichzeitig die Aufgabe hat, Wasser, Nährstoffe und Salze aus dem Speisebrei aufzunehmen. Um den Speisebrei aufzunehmen ist die zum Darmlumen liegende Plasmamembran durch eng aneinander stehende fingerförmige Ausstülpungen, die Mikrovilli, zu einer möglichst großen Oberfläche geformt. Auch die gesamte Darmschleimhaut ist von Zotten aufgefaltet, um die Gesamtoberfläche weiter zu vergrößern. Auch die Darmepithelzellen erneuern sich fortlaufend, bilden aber keine Hornschicht. Sie sind stattdessen immer mit einer schleimigen Flüssigkeit überzogen, die zu einem großen Teil aus den in sie eingelagerten Drüsenzellen und den in den Verdauungskanal mündenen Drüsen stammt.


Die Exokrinen und endokrinen Drüsen.

Alle Drüsen entstammen dem Epithelgewebe. Sie stellen eine weitere Differenzierung einer Gewebsart dar. In der einfachsten Form sind die Drüsenzellen unmittelbar neben den normalen Epithelzellen eingebaut und geben die von ihnen sezernierten Substanzen direkt auf die Oberfläche ab. Oft lagern sich aber Drüsenzellen zu Drüsen zusammen, diese geben dann ihr Sekret in einen gemeinsamen Ausführungsgang ab und von diesem wird es an die Oberfläche entleert.
Solche Drüsen, die ihr Sekret auf die Haut oder in eine innere Oberfläche entleeren, werden deswegen exokrin genannt.
Den exokrinen Drüsen, stehen die endokrinen Drüsen gegenüber. Die Endokrinen Drüsen haben als Wirkstoffe die Hormone, diese geben sie an den Blutstrom ab.

Desmosomen, tight junctions (Kontaktverbindungen) und gap junctions (Nexus) sind die wichtigsten Zellverbindungen.

Zellen werden nichtnur durch extrazelluläres Bindegewebe zusammengehalten. Die Plasmamembranen benachbarter Zellen bilden häufig Zell-Zell-Verbindungen aus, die ebenfalls zum Gewebszusammenhalt beitragen. Diese Verbindungen dienen auch gleichzeitig dem Austausch von Molekülen und Partikel zwischen den Zellen und damit auch der Zellkommunikation.
Drei im Körper besonders wichtige Zellverbindungen sind die Desmosomen, die Kontaktverbindungen (Tight junctions), und die Spaltverbindungen (Nexus, Gap junctions).

Die Desmosomen

Sie verankern Zellen miteinander. Dabei bilden sie knopfförmige Kontakte zwischen den Zellen. Epithelzelle sind häufig über Desmosomen verknüpft, die gürtelförmig um jede Zelle herum führen und damit auch die darunterliegenden Zellzwischenräume völlig gegen die Außenwelt abdichten. Von außen kommende Zugbelastungen werden über die Desmosomen und über die Keratinfasern des intrazellulären Zytoskeletts, die wiederum an den Desmosomen angreifen, über das Gewebe verteilt und ausgeglichen.

Die Kontaktverbindungen (Tight junctions)

An diesen Verbindungen sind die Plasmamembranen so eng aneinander verschmolzen, das zwischen ihnen kein extrazellulärer Spalt mehr existiert. Die Verbindung erfolgt über spezielle Proteinmoleküle. Diese Verhindern sogar eine Wanderung der anderen Proteinmoleküle in der Membran. Auf diese Weise werden unterschiedliche Pumpmoleküle räumlich getrennt und in verschiedene Membranbereiche eingegrenzt. Über tight junctions ist auch keinerlei Kommunikation der miteinander verbundenen Zellen möglich.

Die Spaltverbindungen (Gap junctions, Nexus)

Diese Verbindungen sind am häufigsten zwischen Zellen anzutreffen. Sie sind für wasserlösliche Moleküle durchlässig und koppeln daher benachbarte Zellen sowohl metabolisch wie elektrisch miteinander. Ihr Aufbau ist schematisch. Als Kanal- oder Porenproteine dienen die Konnexone, von denen jedes eine der Membranen an gegenüberliegenden Orten durchsetzt.
Jedes Konnexon ist aus 6 Untereinheiten aufgebaut. Der Porendurchmesser ist so groß, daß praktisch alle kleinen Moleküle, nicht aber die Makromoleküle, indurchdiffundieren können. In elektrisch Erregbaren Geweben, wie dem Herzen und der glatten Muskulatur, dienen die Nexus als elektrisch leitende Verbindungen zur schnellen und ungestörten Ausbreitung des erregenden Aktionspotentials. Das Gewebe wird also zu funktionellen Synzytien vernetzt, also zu Gewebsverbänden, die sich funktionell wie eine einzige Zelle verhalten.
Auch in Nervenzellen gibt es Nexus, die als Übertragungsstellen für elektrische Impulse dienen. Sie werden daher als elektrische Synapsen bezeichnet.
Aber häufiger ist die chemische Übertragung zwischen Nervenzellen an den chemischen Synapsen.