Physiologie TB3 at Universität Düsseldorf | Flashcards & Summaries

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Lernmaterialien für Physiologie TB3 an der Universität Düsseldorf

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TESTE DEIN WISSEN

Gekoppelter Transport

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TESTE DEIN WISSEN

Bsp.: Ca-Na-Antiport und Glukose-Na-Symport

Energiequelle: Na+-Gradient

Ca-Na-Antiport: Ca nach außen und Na nach innen; Ca wird "bergauf" transportiert (Energie benötigt)

Glukose-Na-Symport: Glukose mit Na nach innen; auch hier "bergauf"


Transport kann Elektrogen oder auch elektroneutral sein

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TESTE DEIN WISSEN

Blockierung der spannungsabhängigen Natriumkanäle durch Lokalanästhetika: Lidocain

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TESTE DEIN WISSEN

Die analgetische (= schmerzunterdrückende) Wirkung der Lokalanästhetika beruht auf der Blockierung spannungsabhängiger Na+-Kanäle in den Nervenfasern, wobei die Erregungsleitung zuerst in den dünnen Nervenfasern blockiert wird. Bei hoher Dosierung werden zusätzlich auch Kaliumkanäle inhibiert.

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TESTE DEIN WISSEN

Welche Typen von Ionenkanälen gibt es?

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TESTE DEIN WISSEN

Leckkanäle: Immer offen; selektiv permeabel; wichtig für die Erzeugung des Ruhemembranpotentials

Liganden-aktivierte Ionenkanäle: Gating-Mechanimus; eine Ligandenbindung führt zur Öffnung; insbesondere an Synapsen

Spannung-aktivierte Ionenkanäle: Rating-Mechanismus; reagieren auf eine Änderung des elektrischen Feldes (Depolarisation); wichtig für die Erzeugung von Aktionspotentialen


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TESTE DEIN WISSEN

Funktion und molekularer Aufbau von spannungsaktivierten Ca2+ - Kanälen

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TESTE DEIN WISSEN

Potenzialabhängige Aktivierung und Inaktivierung

Beteiligt am Aktionspotenzial in Herzmuskelzellen, Dendriten von Neuronen

Bewirken intrazelluläre Ca2+ - Erhöhung (Im Gegensatz zu Na&K-Kanälen; wichtige Signalfunktion)

Lösen Transmitterfreisetzung an der Präsynapse aus

Molekularer Aufbau: 4 Domänen mit je 6 Transmembransegmenten (wie Na+)

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TESTE DEIN WISSEN

Unterschied zwischen einem Gleichgewichtspotential und dem Ruhemembranpotential

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TESTE DEIN WISSEN

Zellmembranen besitzen Leckleitfähigkeiten für Kalium- und Natrium-Ionen

Wenn man die Prozesse voneinander getrennt betrachtet stellt sich ein Gleichgewichtspotential von K+ bei ca. -90mV ein und ein Gleichgewichtspotential von Na2+ bei ca. +60mV

Das Ruhemembranpotential ist dann das Zusammenspiel beider Prozesse, wie es in der menschlichen Zelle passiert.

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TESTE DEIN WISSEN

Molekularer Aufbau des Na+-Ionenkanals

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TESTE DEIN WISSEN

Ein großes Protein ohne Untereinheiten

4 Domänen mit je 6 Transmembransegmenten

Wiederholende AS-Sequenzen (S1-S6) --> Transmembransegmente

Insgesamt 4 Wiederholungen

Das Protein wird dann zum Kanal gefaltet:

S5+S6 bilden die Porenregion

S4 ist positiv geladen und der Spannungssensor

cytoplasmatische Inaktivierungsdomäne (Linkerregion zw. Domäne III und IV)

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Welche spannungsgesteuerten K+ - Kanäle gibt es und wie sind sie molekular aufgebaut?

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TESTE DEIN WISSEN

1. Verzögert aktivierender K+ - Kanal (Repolarisation und Hyperpolarisation)

2.Potenzialabhängig inaktivierender K+ - Kanal (Nachhyperpolarisation)

3. Ca2+ -aktivierter K+ - Kanal (langdauernde Nachhyperpolarisation)

Molekularer Aufbau: 4 getrennte Untereinheiten mit je 6 Transmembransegmenten

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TESTE DEIN WISSEN

Wie dick ist die Lipidoppelschicht ungefähr und aus was besteht sie hauptsächlich?

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TESTE DEIN WISSEN

ca. 6 - 10 nm Dicke

Hauptbestandteil: Phospholipide, deren hydrophile Anteile nach außen und deren hydrophobe Anteile nach innen zeigen

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Was unterscheidet Transporter von Ionenkanälen?

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TESTE DEIN WISSEN

Transporter müssen pro Transportvorgang jeweils eine aufwändige Konformationsänderung vollziehen, um Ionen über die Zellmembran zu transportieren --> Arbeiten  langsamer als Ionenkanäle (ca. 1000fach niedrigere Transportkapazität als die Ionenflussraten bei Ionenkanälen)

Transporter zeigen im Vergleich zu Ionenkanälen ein Sättigungsverhalten

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TESTE DEIN WISSEN

Blockierung der spannungsabhängigen Natriumkanäle durch Nervengifte: Tetrodotoxin

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TESTE DEIN WISSEN

Gift des Kugelfisches

Kann spannungsabhängige Na+- Kanäle blockieren und damit die Auslösung eines Aktionspotentials verhindern

Motorische und sensible Lähmungen, Koordinations- und Wahrnehmungsstörungen, Übelkeit und abdominelle Krämpfe

Tod durch Atemlähmung

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TESTE DEIN WISSEN

Was wird aus der Strom-Spannungs-Kennlinie ersichtlich?

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TESTE DEIN WISSEN

Bei Membran-Spannungen, die positiver als das Umkehrpotential sind komm es zu einem Auswärtsstrom (Ausstrom von Kationen oder Einstrom von Anionen)

Bei Membranspannungen negativer als

das jeweilige Umkehrpotential kommt es zu einem Einwärtsstrom (Einstrom von Kationen oder Ausstrom von Anionen)

Am Schnittpunkt mit der X-Achse lässt sich das Umkehrpotential ablesen

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Patch-Clamp-Technik

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TESTE DEIN WISSEN

Zeigt, dass tatsächlich die Ionenkanäle verantwortlich sind

Eine Elektrode wird so auf einen Membran gesetzt, dass sie möglichst nur über einem Ionenkanal liegt --> so kann der Strom, der durch einen einzelnen Kanal fließt gemessen werden

Man sieht die ionenkanäle reagieren nicht deterministisch, sondern immer mal anders (probabilistisch)

Na+-Kanäle: Zunächst meist einmal offen (unterschiedlich lang), danach inaktiviert

K+-Kanäle: die ganze Zeit offen, häufig repetitiv


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Beispielhafte Karteikarten für deinen Physiologie TB3 Kurs an der Universität Düsseldorf - von Kommilitonen auf StudySmarter erstellt!

Q:

Gekoppelter Transport

A:

Bsp.: Ca-Na-Antiport und Glukose-Na-Symport

Energiequelle: Na+-Gradient

Ca-Na-Antiport: Ca nach außen und Na nach innen; Ca wird "bergauf" transportiert (Energie benötigt)

Glukose-Na-Symport: Glukose mit Na nach innen; auch hier "bergauf"


Transport kann Elektrogen oder auch elektroneutral sein

Q:

Blockierung der spannungsabhängigen Natriumkanäle durch Lokalanästhetika: Lidocain

A:

Die analgetische (= schmerzunterdrückende) Wirkung der Lokalanästhetika beruht auf der Blockierung spannungsabhängiger Na+-Kanäle in den Nervenfasern, wobei die Erregungsleitung zuerst in den dünnen Nervenfasern blockiert wird. Bei hoher Dosierung werden zusätzlich auch Kaliumkanäle inhibiert.

Q:

Welche Typen von Ionenkanälen gibt es?

A:

Leckkanäle: Immer offen; selektiv permeabel; wichtig für die Erzeugung des Ruhemembranpotentials

Liganden-aktivierte Ionenkanäle: Gating-Mechanimus; eine Ligandenbindung führt zur Öffnung; insbesondere an Synapsen

Spannung-aktivierte Ionenkanäle: Rating-Mechanismus; reagieren auf eine Änderung des elektrischen Feldes (Depolarisation); wichtig für die Erzeugung von Aktionspotentialen


Q:

Funktion und molekularer Aufbau von spannungsaktivierten Ca2+ - Kanälen

A:

Potenzialabhängige Aktivierung und Inaktivierung

Beteiligt am Aktionspotenzial in Herzmuskelzellen, Dendriten von Neuronen

Bewirken intrazelluläre Ca2+ - Erhöhung (Im Gegensatz zu Na&K-Kanälen; wichtige Signalfunktion)

Lösen Transmitterfreisetzung an der Präsynapse aus

Molekularer Aufbau: 4 Domänen mit je 6 Transmembransegmenten (wie Na+)

Q:

Unterschied zwischen einem Gleichgewichtspotential und dem Ruhemembranpotential

A:

Zellmembranen besitzen Leckleitfähigkeiten für Kalium- und Natrium-Ionen

Wenn man die Prozesse voneinander getrennt betrachtet stellt sich ein Gleichgewichtspotential von K+ bei ca. -90mV ein und ein Gleichgewichtspotential von Na2+ bei ca. +60mV

Das Ruhemembranpotential ist dann das Zusammenspiel beider Prozesse, wie es in der menschlichen Zelle passiert.

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Q:

Molekularer Aufbau des Na+-Ionenkanals

A:

Ein großes Protein ohne Untereinheiten

4 Domänen mit je 6 Transmembransegmenten

Wiederholende AS-Sequenzen (S1-S6) --> Transmembransegmente

Insgesamt 4 Wiederholungen

Das Protein wird dann zum Kanal gefaltet:

S5+S6 bilden die Porenregion

S4 ist positiv geladen und der Spannungssensor

cytoplasmatische Inaktivierungsdomäne (Linkerregion zw. Domäne III und IV)

Q:

Welche spannungsgesteuerten K+ - Kanäle gibt es und wie sind sie molekular aufgebaut?

A:

1. Verzögert aktivierender K+ - Kanal (Repolarisation und Hyperpolarisation)

2.Potenzialabhängig inaktivierender K+ - Kanal (Nachhyperpolarisation)

3. Ca2+ -aktivierter K+ - Kanal (langdauernde Nachhyperpolarisation)

Molekularer Aufbau: 4 getrennte Untereinheiten mit je 6 Transmembransegmenten

Q:

Wie dick ist die Lipidoppelschicht ungefähr und aus was besteht sie hauptsächlich?

A:

ca. 6 - 10 nm Dicke

Hauptbestandteil: Phospholipide, deren hydrophile Anteile nach außen und deren hydrophobe Anteile nach innen zeigen

Q:

Was unterscheidet Transporter von Ionenkanälen?

A:

Transporter müssen pro Transportvorgang jeweils eine aufwändige Konformationsänderung vollziehen, um Ionen über die Zellmembran zu transportieren --> Arbeiten  langsamer als Ionenkanäle (ca. 1000fach niedrigere Transportkapazität als die Ionenflussraten bei Ionenkanälen)

Transporter zeigen im Vergleich zu Ionenkanälen ein Sättigungsverhalten

Q:

Blockierung der spannungsabhängigen Natriumkanäle durch Nervengifte: Tetrodotoxin

A:

Gift des Kugelfisches

Kann spannungsabhängige Na+- Kanäle blockieren und damit die Auslösung eines Aktionspotentials verhindern

Motorische und sensible Lähmungen, Koordinations- und Wahrnehmungsstörungen, Übelkeit und abdominelle Krämpfe

Tod durch Atemlähmung

Q:

Was wird aus der Strom-Spannungs-Kennlinie ersichtlich?

A:

Bei Membran-Spannungen, die positiver als das Umkehrpotential sind komm es zu einem Auswärtsstrom (Ausstrom von Kationen oder Einstrom von Anionen)

Bei Membranspannungen negativer als

das jeweilige Umkehrpotential kommt es zu einem Einwärtsstrom (Einstrom von Kationen oder Ausstrom von Anionen)

Am Schnittpunkt mit der X-Achse lässt sich das Umkehrpotential ablesen

Q:

Patch-Clamp-Technik

A:

Zeigt, dass tatsächlich die Ionenkanäle verantwortlich sind

Eine Elektrode wird so auf einen Membran gesetzt, dass sie möglichst nur über einem Ionenkanal liegt --> so kann der Strom, der durch einen einzelnen Kanal fließt gemessen werden

Man sieht die ionenkanäle reagieren nicht deterministisch, sondern immer mal anders (probabilistisch)

Na+-Kanäle: Zunächst meist einmal offen (unterschiedlich lang), danach inaktiviert

K+-Kanäle: die ganze Zeit offen, häufig repetitiv


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