Tierphysiologie Flashcards
Warum „wandert“ ein Aktionspotenzial?
Sobald der Schwellenwert von -50mV erreicht ist, entsteht ein AP. Durch lokalen Stromfluss werden Kontinuierlich weitere Natrium Kanäle geöffnet und die Membran entlang des Axons depolarisiert. Die Refraktärzeit sorgt dafür, dass sich das AP nur in eine Richtung ausbreitet.
Wie sind Ionenkanäle aufgebaut?
Aus mehreren Peptidketten. Je nach Größe der Öffnung + Ladung unterschiedliches Selektivität.
Wie können Ionenkanäle gesteuert werden? (5)
-spannungsgesteuert: Öffnung d. Kanals von Membranpotenzial abhängig (Nervenzellen)
-chemisch gesteuert: Öffnung d. Kanals, wenn Ligand bindet (Synapsen)
-mechanisch gesteuert: mechanisch Spannung an OF der Membran entscheidend (Sinneszellen)
-licht gesteuert: Konformationsänderung von Einwirkung v. Licht bedingt (Zellen im Auge)
-temperaturabhängig:
Ruhepotenzial
= ca -70mV. Ungleichverteilung von Na außerhalb und Kalium innerhalb der Zelle. NaK-ATPase hält Ungleichgewicht aufrecht. Elektrische Potential = Chemisches Potential.
Rezeptor
Lat. recipere = aufnehmen
Zelle benötigt Rezeptor um Signal entgegennehmen zu können.
Reagieren auf Signale und leiten diese weiter (Zbsp AP)
2 Arten:
-Rezeptor= Ionenkanal (AP) -> direkte Signaltransduktion
-indirekte Signaltransduktion (second messenger) (G-protein gekoppelter Rezeptor)
cAMP
Cyclisches Adenosin Monophosphat
= second messenger
Funktionsweise G-Protein gekoppelter Rezeptor
Durch binden des Moleküls an den Rezeptor -> Konformationsänderung.
Folge -> Alpha- Einheit dissoziiert sich von G-Protein (geht weg) und tauscht GDP gegen GTP.
Alpha Einheit bindet an Adenylatcyclase und fördert so die Bildung von cAMP.
cAMP kann nun Ionenkanäle öffnen (AP) oder eine weiter Proteinkinasen- Kaskade auslösen -> weitere Reaktionen
Vorteile von indirekter Signaltransduktion (second messenger)
Signalverstärkung
Mehrere Reaktionen durch ein Signal (cAMP aktiviert mehr Reaktionen)
Offenheitswahrscheinlichkeit von Na- und K- Kanälen
Die Wahrscheinlichkeit dass ein Kanal bei einer gewissen Spannung geöffnet ist.
K: bei -80mV= 0/ bei 120mV= 0,75
Wie funktionieren die Spannungsgesteuerten Ionenkanäle bei Nervenzellen
Sie besitzen positiv geladene UE
Im Ruhepotenzial (-70mV) geschlossen(werden von innen angezogen), wenn die Ladung innen positiver wird(-40mV), öffnen sie und noch mehr Na+ kann einströmen. (Bis 40mV) - Kanal wird verschlossen. (Refraktärzeit).
Ka- Kanäle funktionieren gleich, öffnen aber 1-2ms später.
Was versteht man unter elektrotoner Reizleitung. Nenne 2 Beispiele
eine passive Form der Erregungsleitung, sie wird durch eine unterschwellige Potentialänderung hervorgerufen.
Überwindet nur sehr kurze Distanzen,
Axonale Leitung ist kombination aus elektrotoner Leitung und Ionenkanälen,
Die elektrotone Leitung ist schneller als die Ionenkanäle und hat keine Refraktärzeit
Wo beobachtet man die saltatorische Reizleitung?
An Axonen, welche von Myelinscheiden (Schwannschen Zellen) umwickelt sind. AP können nur zwischen den Myelinscheiden, den Ranvierschen Schnürrringen entstehen. Die Depolarisierung breitet sich direkt weiter zum nächsten Schnürrring aus, wo das nächste AP entsteht.
Vorteil: Insg. Weniger AP-> Energiesparend+ schneller.
Rezeptorpotential
Wird im Dendriten durch DEpolarisation + Na+ Einstrom ausgelöst.
Im Gegensatz zu AP, nicht das Alles oder Nichts Prinzip gültig.
Kann in AP resultieren.
Reizleitung allg.
Zelle erhält Reiz, wandelt diesen in elektrisches Signal um und leitet dieses entlang eines Axons, oder über gap junctions weiter.
Konstante, elektrotone + saltatorische Reizleitung.
Donnan- Gleichgewicht
Eine Ungleichverteilung von Ionen um ein Ladungsgleichgewicht Aufrecht zu erhalten.
Bsp: K+innen/K+außen= Cl-außen/Cl-innen 10/2=20/4
Was sind die wichtigsten puffer?
Kohlensäure- Bicarbonat- System Co2+ H2O <-> H+HCO-
Phosphatpuffer H2PO4- <-> H+ HPO4 2-
Ammoniumpuffer NH4+ <-> H+ NH3
Milchsäurepuffer Milchsäure <-> H+ Laktat
Welche Rolle spielt der KOD in der Niere
Wasser geht von Ader in Glomerulus und hindurch. Hoher KOD in Glomerulus. Kann Wasser koloidosmotisch wieder aus Tubulus in die Adern rückresorbieren.
Zwischen Glomerulus + Ader -> Blut= viel gelöste Moleküle/ > hoher KOD-> wichtig für die Rückresorption von Wasser (zieht Wasser wieder zurück in die Ader)
KOD im Plasma/ KOD in der Niere (Werte in mmHG)
KOD Plasma: 25mmHG
KOD Niere: 30mmHG
Plateauphase
Bei Arbeitsmyokardzelle:
(Vor plateauphasen Depolarisation durch Na+ Einstrom- Na Kanäle schließen dann)
1. geringe Repolarisation durch Kalium Ausstrom
2. Ca+ Einstrom in die Zelle
-> Konstanthaltung des Potentials durch K- Ausstrom und Ca+- Einstrom
3. Vermehrter Kaliumausstoß-> Repolarisation -> Ruhemembranpotential -80mV
Lang! 300ms
Funny Na+ Kanäle
In Schrittmacherzellen zu finden. Sorgen bei Hyperpolarisation zur anfänglichen Depolarisation durch Na Einstrom. cAMP kann Na+ Einstrom erhöhen.
Aufbau eines Sarkomers (Skelettmuskel)
Sarkomere von Z- Scheiben getrennt.
I- Banden= dünne Aktinfilamente - mit Z- Scheiben verbunden
H-Zonen= nur dicke Myosinfilamente- überlappen mit Aktinfilamenten
A- Bande= gesamten Myosinstäbchen (beinhaltet H- Zone)
M-Linie= geht durch H-Zone und A- Bande (Stabilisierung der Myosinfilamente)
Titin= verbindet Myosin mit Z- Disk (Stabilisierung der Stuktur)
Nebulin= verläuft entlang der I- Banden (Actinfilamente)
Was ist der Querbrückenzyklus und wie funktioniert er?
Grundlegendes Prinzip der Muskelkontraktion, bei dem die beiden Komponenten Actin und Myosin aneinander vorbei geschoben werden.
Myosin muss dafür an Actin binden, die Bindungsstellen (am Actin) sind durch Tropomyosin und Troponin bedeckt.
Durch Ca+ Einstrom werden die Bindungsstellen frei und Myosin kann binden. (45 Grad)
ATP löst die Bindung, Myosin hydrolisiert ATP zu ADP+ P und bindet ans nächste Actin (90 Grad)
P wird nun losgelassen -> es entsteht Kraft -> Myosin schwenkt+ Actin verschoben.
Nun löst sich auch das ADP, Myosin bleibt an Actin bis nächstes ATP kommt -> neuer Zyklus. (45 Grad)
Aktin/ Myosinkomplex in der glatten Muskelzelle:
Glatte Muskulatur= unwillkürlich. Darm, Blutgefäße,…
Keine Sarkomerstruktur wie bei quergestreifter Muskuatur. Aus einkernigen, spindelförmigen Zellen, unregelmäßig angeordnet Aktin + Myosin. Dense bodies- Vwerankerungspunkte. SR- Calciumspeicher.
Aktivierung durch das autonome NS…
Myosin und Aktin aneinander verschoben, Zellen werden bauchiger (Bei Skelettm. Sarkomere verschieben sich, Zellen bleiben gleich), Zellen durch gap junctions verbunden -> wenn 1 akt.-> alle.
Wieso wird ein Teil der Muskulatur, als rote Muskulatur bezeichnet?
Kommt durch erhöhte Mitochondrien+ Myoglobin- Dichte zustande. Muskeln mit extremer Ausdauerleistung (Flugmuskel Vögel, Stellungsmuskulatur Säugetiere)