Zellphysiologie at Universität Erlangen-Nürnberg

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Auxotonische Muskelkontraktion

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Interaktion an Synapsen

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Tetanus

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Aufbau der Skelettmuskulatur

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Transduktion

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Aufbau eines Myosinmoleküls
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Konduktion

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Elektrische Synapse

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Myastenia gravis


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Transmission
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Umwandlung eines Stimulus in ein Aktionspotenzial (Ablauf)

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Zellphysiologie

Auxotonische Muskelkontraktion
Länge und Kraft des Muskels ändern sich gleichzeitig

Begründung: Fixierung des Muskels an den Sehnenansätzen führt bei einer Kontraktion zum einen zu einer Spannungserhöhung, zum anderen kann sich der Muskel, z.B. durch die zwischengeschalteten Gelenke, auch verkürzen

Zellphysiologie

Interaktion an Synapsen
  • Konvergenz und Divergenz
  • Hemmung
    - vorwärts
    - rückwärts
    - lateral
    - präsynaptisch
  • Summation
    - räumlich
    - zeitlich

Zellphysiologie

Ende der Kontraktion
  • Ca2+-ATPase pumpt Ca2+ zurück in das sER
  • Auflösung der Ca2+-Bindung an Troponin C
  • Tropomyosin blockiert wieder Myosinbindungsstelle
  • Relaxation

Zellphysiologie

Tetanus
Überlagerung (Superposition) von Einzelzuckungen
  • unvollständiger Tetanus: neu ausgelöste Zuckung während der abfallenden Phase der 1. Zuckung
  • vollständiger Tetanus: neu ausgelöste Zuckung während der aufsteigenden Phase der 1. Zuckung

Zellphysiologie

Aufbau der Skelettmuskulatur
  • parallel angeordnete Muskelfasern
  • Muskelfaser = Bündel von Myofibrillen
  • Myofibrillen = aus Sarkomeren
  • Sarkomer = aus Aktin- und halb so vielen Myosinfilamenten

Zellphysiologie

Transduktion
Umwandlung eines Stimulus (chemisch, optisch, thermisch, mechanisch) in eine Veränderung des Membranpotenzials (=Rezeptorpotenzial)

erfolgt graduiert: Größe und Amplitude des Rezeptorpotenzials hängen mit der Reizstärke zusammen 

Zellphysiologie

Aufbau eines Myosinmoleküls
  • 2 schwere Myosinketten
    - Kopfdomäne bindet ATP und Aktin
    - Schwanzteil
  • 4 leichte Myosinketten
    (pro schwerer Kette:2 leichte Myosinketten)

Zellphysiologie

Konduktion
Weiterleitung der Abfolge von Aktionspotenzialen in das ZNS (1:1)

Zellphysiologie

Elektrische Synapse
  • Zellen sind über Nexus verbunden
    - 2 zusammengelagerte Konnexone
    - Konnexen: aus 6 Connexin-Untereinheiten
  • Potenzialänderungen der 1. Zelle bewirken Ionenstrom zwischen den Zellen
  • Unterschiede zur chemischen Synapse:
    - schnellere Weiterleitung
    - fast keine Modulation möglich
    - 2 mögliche Leitungsrichtungen
    - geringer ausgeprägt (wichtig: Herzmuskel)

Zellphysiologie

Myastenia gravis


Autoimmunerkrankung
=> Antikörper gegen postsynaptische Acetylcholinrezeptoren
=> das Endplattenpotential (EPP) wird kleiner


Zellphysiologie

Transmission
Übertragung der Informationen auf die nächste Zelle

primäre Sinneszellen: sind Neuronen mit einem Axon
sekundäre Sinneszellen: generieren nicht selber Aktionspotenziale; Übertragung der Informationen über eine Synapse 

Zellphysiologie

Umwandlung eines Stimulus in ein Aktionspotenzial (Ablauf)
1. Stimulus
2. Transduktion
3. Transformation
4. Konduktion
5. Transmission 

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