Na + -Konzentrationen und Gleichgewichtspotenzial. K + -Konzentrationen und Gleichgewichtspotenzial. Ca 2+ -Konzentrationen. Cl - -Konzentrationen
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- Adolph Bretz
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Transkript
1 Na + -Konzentrationen und Gleichgewichtspotenzial K + -Konzentrationen und Gleichgewichtspotenzial Ca 2+ -Konzentrationen Cl - -Konzentrationen Ficksches Diffusionsgesetz Na + /K + -ATPase Na + /Ca 2+ -Antiporter Nernst-Gleichung
2 intrazellulär: 145 mmol/l extrazellulär: 4 mmol/l intrazellulär: 12 mmol/l extrazellulär: 145 mmol/l Gleichgewichtspotenzial: - 92 mv Gleichgewichtspotenzial: + 65 mv intrazellulär: 12 mmol/l extrazellulär: 120 mmol/l intrazellulär: 0,5 x 10-4 mmol/l extrazellulär: 1 (frei) 2,5 (gesamt) mmol/l D = Diffusionskoeffizient (Maß für die Teilchenbeweglichkeit) erhält Energie aus der Hydrolyse von ATP pumpt: - 3 Na + von intra nach extrazellulär - 2 K + von extra nach intrazellulär F = Diffusionsfläche d = Dicke der Membran Δc = Konzentrationsunterschied des diffundierenden Stoffes Verhältnis: 3 Na + : 1 Ca 2+ elektrogener Transport (1 positive Ladung) bei stark negativer Membranspannung: starker Na + -Gradient nach intrazellulär starker Antiport von Ca 2+ Achtung bei mehrwertigen Ionen: z.b. Ca 2+ z = 2 Verringerung der intrazellulären Ca 2+ -Konzentration
3 Ruhemembranpotenziale Neuron Herzmuskelzelle Skelettmuskelzelle Gliazelle Aktivität eines Ionenkanals 2 Faktoren Leitfähigkeit einer Membran für das Ion X spannungsgesteuerte Na + -Kanäle Aufbau spannungsgesteuerte K + -Kanäle Aufbau und wichtige Funktionen spannungsgesteuerte Ca 2+ -Kanäle Aufbau und wichtige Funktionen spannungsgesteuerte Cl - -Kanäle Aufbau Glutamat-Rezeptoren iglur
4 Abhängig von 2 Faktoren: Einzelkanalstromamplitude Offenwahrscheinlichkeit Neuron: -70 mv Herzmuskelzelle: - 90 mv Skelettmuskelzelle: - 90 mv Gliazelle: - 90 mv Untereinheit(en): 1 Domänen: 4 Transmembransegmente: 6 (α-helizes) Selektivitätsfilter: zwischen S5 und S6 Spannungssensor: S4 Inaktivierung: IFM-Motiv Passage: kleines Na + hat Passagevorteil Ionenstromrichtung: einwärts abhängig von 3 Faktoren: Einzelkanalstromamplitude für X Offenwahrscheinlichkeit für X Anzahl der Ionenkanäle für X Aufbau vgl. Na + -Kanäle wichtige Funktionen: Transmitterfreisetzung (P, Q, N-Typ Ca 2+ -Kanäle) elektromechanische Koppelung (L-Typ-Ca 2+ -Kanal) Untereinheit(en): 4 Domänen: / Transmembransegmente: 6 (α-helizes) Achtung Kir-Kanäle: 2 Transmembranhelizes Selektivitätsfilter: zwischen S5 und S6 Spannungssensor: S4 Inaktivierung: N-Typ-Inaktivierung Passage: Abstreifung der Hydrathülle von K + Ionenstromrichtung: auswärts Blockademechanismus: Spermin oder Mg 2+ alle: permeabel für Na + und K + NMDA-Rezeptor: - zusätzlich aktiviert durch Glyzin - leitet auch Ca 2+ - Mg 2+ - Block bei negativem Membranpotenzial AMPA-Rezeptor Kainat-Rezeptor Untereinheit(en): 2 Domänen: / Transmembransegmente: 18 (α-helizes) Poren: 2 Spannungssensor: / Ionenstromrichtung: einwärts
5 Ligandaktivierte exzitatorische Ionenkanäle Ligandaktivierte inhibitorische Ionenkanäle Metabotrope Rezeptoren Gq-Protein gekoppelte Rezeptoren Gi-Protein gekoppelte Rezeptoren Gs-Protein gekoppelte Rezeptoren Serotonin-Rezeptoren
6 GABA-Rezeptoren - GABAA - GABAC Glyzin-Rezeptoren Glutamat-Rezeptoren (NMDA, AMPA, Kainat) nikotinischer Acetylcholin-Rezeptore wichtig: aktiviert durch 2 Moleküle Acetylcholin Signalkaskade Gq-Protein: 1. Aktivierung des metabotropen Rezeptors 2. Zerfall des G-Proteins 3. Untereinheiten aktivieren Phospholipase C 4. Second-messenger Kaskade über IP3, DAG und Ca 2+ wichtige Rezeptoren mit Gq-Koppelung: α1-rezeptor V1-Rezeptor (ADH) an ein G-Protein gekoppelt bei Aktivierung zerfällt G-Protein in βγ- und α-untereinheit Untereinheiten vermitteln Signale (v.a. second messenger-kaskaden) Signalkaskade Gs-Protein: 1. Aktivierung des metabotropen Rezeptors 2. Zerfall des G-Proteins 3. Untereinheiten aktivieren Adenylatzyklase 4. Second-messenger-Kaskade über camp wichtige Rezeptoren mit Gs-Koppelung: β-rezeptoren V2-Rezeptor (ADH) Signalkaskade Gi-Protein: 1. Aktivierung des metabotropen Rezeptors 2. Zerfall des G-Proteins 3. Untereinheiten inaktivieren Adenylatzyklase 4. verminderte second-messenger Kaskade ü- ber camp wichtige Rezeptoren mit Gi-Koppelung: α2-rezeptoren M2-Rezeptor (Acetylcholin) 5-HT-Rezeptoren 5-HT1, 5-HT2, 5-HT4 und 5-HT5: metabotrop 5-HT3: ionotrop
Sympathikus. Parasympathikus. Supraspinale Kontrolle. Supraspinale Kontrolle Sympathikus. Parasympathikus. β1-rezeptor
Supraspinale Kontrolle Supraspinale Kontrolle α1-rezeptor Noradrenalin und Adrenalin Synthese Abbau β1-rezeptor α2-rezeptor Wirkung: trophotrop Verlauf: v.a. im N. vagus 1. Neuron Transmitter: Acetylcholin
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