ZirkelschlagArbeitsblätter / Themen A–Z / Biologie
Nervensystem & Reflexe
Biologie · Klasse 8–9 · 6 Blätter · 75 Aufgaben
LehrplanHessen: Informationsfluss im Organismus · bis Ende Jg. 9/10
Alles, was man braucht, um Aufbau und Arbeitsweise des Nervensystems zu erklären und Reaktionszeiten zu berechnen.
Worum es geht
Gehirn und Rückenmark bilden das zentrale Nervensystem. Nerven verbinden es mit dem ganzen Körper. Sensorische Nervenzellen melden Reize von den Sinnesorganen zum Zentrum. Motorische Nervenzellen leiten Befehle zu den Muskeln. Eine Nervenzelle (Neuron) nimmt Signale über die Dendriten auf und leitet sie als elektrische Erregung über das Axon weiter. Die Myelinscheide macht die Leitung schneller. An der Synapse übertragen Botenstoffe (Neurotransmitter) das Signal auf die nächste Zelle. Ein Reflex läuft immer gleich und ohne Entscheidung ab: Sinneszelle → sensorische Nervenzelle → Rückenmark → motorische Nervenzelle → Muskel.
Die Teile des Zentralnervensystems
| Teil | Aufgabe | Beispiel |
|---|---|---|
| Großhirn | Denken, Gedächtnis, bewusste Wahrnehmung, willkürliche Bewegung | eine Rechenaufgabe lösen |
| Kleinhirn | Koordination von Bewegungen und Gleichgewicht | Balancieren, Fahrradfahren |
| Hirnstamm | lebenswichtige Vorgänge wie Atmung und Herzschlag | läuft auch im Schlaf |
| Zwischenhirn (Hypothalamus) | Körpertemperatur, Hunger und Durst | Schwitzen bei Hitze |
| Rückenmark | Leitung zwischen Gehirn und Körper; Schaltstelle vieler Reflexe | Kniesehnenreflex |
Beispiel, Schritt für Schritt
Aufgabe: Fallendes-Lineal-Test: Ein Lineal fällt 20 cm, bis es gefangen wird. Berechne die Reaktionszeit mit t = √(2s/g), g = 9,81 m/s². (in ms)
| Schritt | Rechnung | Warum |
|---|---|---|
| 1 · Einheit anpassen | s = 20 cm = 0,20 m | g ist in Metern angegeben |
| 2 · Einsetzen | 2 · 0,20 : 9,81 = 0,0408 | erst den Bruch unter der Wurzel ausrechnen |
| 3 · Wurzel ziehen | √0,0408 ≈ 0,202 s | die Formel liefert Sekunden |
| 4 · In ms umrechnen | 0,202 s · 1000 ≈ 202 ms | 1 s = 1000 ms |
Der typische Fehler
„Reflexe werden im Großhirn gesteuert, das Gehirn steuert ja alles.“ Das fühlt sich richtig an, weil man den Reflex bemerkt. Viele Reflexe werden aber schon im Rückenmark verschaltet, ohne Umweg über das Großhirn. Deshalb zieht man die Hand von der heißen Herdplatte zurück, bevor man den Schmerz bewusst spürt. Die Meldung ans Großhirn kommt erst danach an.
So prüfst du dein Ergebnis
Plausibel? Reaktionszeiten im Linealtest liegen meist bei 150 bis 300 ms. Ein Ergebnis von 2 ms oder 2000 ms verrät einen Einheitenfehler, meist wurden Zentimeter nicht in Meter umgerechnet. Bei t = s/v gilt: Eine myelinisierte Faser muss schneller sein als eine marklose.