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Medical Expert - Schnittstelle aller Rollen 

Intra-Rollenkonflikt = Divergierende Erwartungen an jemanden in seiner Rolle

Inter-Rollenkonflikt = Divergierende Erwartungen an jemanden zwischen seinen verschiedenen Rollen Bsp. Mutter / Ärztin 

ca. 800 verschiedene 

400 für Geruchssinn

4 Photorezeptoren 

steuern fats die gesammte physiologie des Menschen 

trotz enormer vielfat der Signakmoleküle sehen die Rezeptoren alle sehr ähnlich aus 

• 1 einzige Polypeptidkette 
• 7mal vor und rückwärts durch Lipiddoppelschicht  => 7 Transmembran-Domänen 
• sobald aktiviert -> koppeln mit G-Protein 

inaktiv

• membranständig ( gehen nicht durch, aber daran befestigt) 
• Heterotrimere 
• koppelt Rezeptor im Cytosol an Enzyme od. Ionenkanäle
• alpha,beta und gamma Untereinheit  - a/g bindet an Plasmamembran 
• alpha-Untereinheit hat GDP/GTP gebunden - GDP - inaktiv 
• GTP-ase-Aktivität 

aktivierung: Rezeptor extrazellulär durch Ligans - Konformationsänderung -> G-Protein wird gebunden, falls noch nicht 

-> alpha Untereinheit verändert sich  - GDP Austausch gegen GTP (GEF = Guaninnucleotid-Austauschfaktor) -> manchmal bricht GProtein auseinander, a getrennt von b&g (auch aktiviert) 

=> Wechselwirkung mit Zielprotein - Bsp.: Plasmamembranbefindliches Enzym, Ionenkanal 

- je länger Untereinheiten gebunden, desto stärker Signal 

solange der Ligand gebunden ist - solange werden G-Proteine aktiviert  - er kann die Aktivierung vieler G-

Proteine katalysieren !  = Signalverstärkung  - den sie lösen sich vom Rezeptor ab, sobald sie aktiviert sind 

• GTPase Aktivität in alpha Untereinheit  - sobald GTP zu GDP hydrolisiert  - inaktiv, ablösung von Zielprotein  - bindet wieder an beta und gamma untereinheit  - insofern sich diese abgelöst hat 
• alpha kann entweder an Zielprotein oder an RGSs = GAPs (GTPase activating protein) binden  - Regulatoren 

1. Adenylat -Cyclase  - bildet cAMP (second messenger) 
2. Phospholipase C  - bildet Inositoltrophosphat und Diacylglycerin 

• intrazelluläre Signalmoleküle kleine , zweite , botenstoffe 
• grosse Mengen produziert - diffundieren rasch und verbreiten Signal 

1. G-Protein  -> plasmamembrangebundenes Enzym ADENYLAT-CYCLASE -> cAMP
2. cAMP instabil - rasch von cAMP phosphodiesterase zu AMP abgebaut 
3. Coffein blockiert cAMP-phosphodiesterase - cAMP Spiegel hoch! 

• cAMP aktiviert Protein-Kinase - meistens Proteinkinase A (PKA)
• liegt inaktiv vor, durch Bindung mit cAMP Konformationsänderung, PKA katalysiert die phosphorylierung von Serin und Threoninresten (bsp. Glucagon, PFK 2) 
• Wirkung von cAMP varriert, da je nach Zellle unterschiedliche Proteine phosphoryliert werden 

Proteinkinase A

• Tetramer 2regulatorische und 2 katalytische Untereinheiten 
• inaktiv: regulatorische Untereinheiten sitzen auf aktiver Stelle  - sie binden cAMP - dissozieren ab  - dadurch Kinasewirkung der katalytischen EInheiten frei  
• Pro 4 cAMP 2 katalytische Untereinheiten 
• PKA übertragen Phophatgruppen auf OH -GRuppen bestimmter AS : SERIN, THREONIN; selten TYrosin 
• ca 523 Kinasen, alle sehr spezifisch , phosphoriylieren oft nur eine einzige AS

=> SERIN / THREONIN - Phosphoprotein - Phophatasen (Insulin, PFK2) 

• Gas, stimuliert die Adenylat-Cyclase
• Gai, inhibiert die Adenylat-Cyclase
• Gaq, stimuliert ein anderes Enzym - Phospholipase C

1. Rezeptor-Tyrosin-Kinasen: phosphorylieren (AM HÄUFIGSTEN) 
2. Tyrosin-Kinase-assozierte-Rezeptoren : keine eigene Enzymaktivität! rekrutieren Tyrosinkinasen 
3. Rezeptor - Tyrosin - Phosphatasen 
4. Rezeptor-Serin/Threonin-Kinasen 
5. Rezeptor-Guanylyl-Zyklasen : katalysieren Bildung von cGMP (ähnlich wie cAMP)
6. Histidin-Kinase-assozierte Rezeptoren: aktivieren  - Kinase direkt an Histidin phosphoryliert - direkt übertragung der Phosphatgruppe auf intrazelluläres Signalprotein 

• enzymatisch aktive Domäne 
• extrazellulär: Ligandenbindene Domäne 
• intrazellulär wird Tyrosin-Seitenkette aus Rezeptorproteinen phosphoryliert wie auch auf den intrazellulären Signalproteinen, die an den phosphrylierten Tyrosinrest der Rezeptoren binden 
• Dimerisierung der Rezeptorketten  - sie phosphorylieren sich nun gegenseitig 
• INSULIN!) 

• Epidermaler - Wachstumsfaktor => Proliferation verscheidener Zelltypen, in vielen Zellen 

1. Ligand bindet, eine Domäne klappt hoch, bindet an 2te 
2. Kinase bindet ATP, phophoryliert den Nachbar an seinem Tyrosinschwanz 
3. kann nur Nachbar phosphorylieren, den eigenen Schwanz nicht - keine Autophosphorylierung nur Transphosphorylierung !!
4. Intrazelluläre Signalmoleküle docken an phosphorylierten Tyrosin an => PTB, SH2
5. TUMOR: Rezeptor dimerisiert obwohl er es nicht sollte - z.B. zuviele Rezeptoren, ZElle stellt Ligand autokrin od. parakrin her, Rezeptor hat Mutation die ihn ständig dimerisiert, Kinase hat Mutation die ihn ständig aktiv macht auch ohne dimerisierung 

kleines GTP-bindendes Protein , monomeres G-Protein 

• durch Lipidschwanz an Plasmamembran gebunden im Cytoplasma
• praktisch alle RTKs aktivieren Ras
• aktiv:GTP, inaktiv,GDP
• Ras-GEFs aktivieren , Ras-GAPs, inaktivieren durch erhöhen der Hydrolysegeschwindigkeit 
• Ras-GEF (Sos FAktor) bindet an Adaptorprotein das an RTK phosphoryliert ist 
• aktiviertes Ras setzt Phosphorylierungskaskade in Gang (wie intrazelluläres Dominospiel)
• Serin/Threonin-Proteinkinasen
• von Plasmamembran zum Zellkern 
• Proteinmodul aus 3 Kinasen => MAP-Kinase-SIgnalmodul 
• Zellwachstum, ZEllteilung, Zelldifferenzierung , Verhinderung der Apoptose 
• Krebszellen , mutierte Form von Ras 

Intrazellulär 

• Na+ 5-15mM
• K+ 140 mM
• Mg2+ 0.5mM
• Ca2+ 10^{-4 mM}
• Cl- 5-15 mM
• H+ 10^{-7.2 pH 7.4!!}

Zelle muss elektrisch neutral sein - zusätzliche neg. Bestandteile, HCO3-, PO43-

Extrazellulär 

• Na2+ 145mM
• K+ 5 mM
• Mg2+ 1-2mM
• Ca2+ 1-2mM
• Cl - 110mM

jede Zellmembran enthält ihren eigenen Satz an Carrier

z.B. Plasmamembran: Glucose, Aminosäuren, Nucleotide

Mitochondrienmembran, Pyruvat nd ADP  - Ausfuhr von ATP 

Eine Calciumpumpe bringt Ca2+ zurück ins sarkoplasmatische Retikulum 

Wenn eine Muskelzelle stimuliert wird, strömt Calcium aus dem sarkoplasmatischen Retikulum ins Cytosol und löst eine Kontraktion aus 
 

ATP, getriebene Pumpe, Na aus der Zelle und K in die Zelle. 

Jedoch neben Carrier auch ENzym, da es ATPase betreibt 

30% des ATPs verbrauchs für NA,K Pumpe 

=> 10-30mal niedriger NA Haushalt intra als extrazellulär K 10-30mal höher

• Carrier der 2 gelöste Stoffe in gleiche Richtung transportiert => Symporter
• entgegengesetzte Richtung = Antiporter 
• nicht gekoppelt, nur 1 Stoff = Uniporter z.B. Glucosetransporter 

• sind konzentriert
• Calcium Konzentration extrazellulär 1000mal höher als im Cytosol 
• Anstieg Ca im Cytosol 
• löst Verschmelzung des synaptischen Vesikel mit der präsynaptischen Plasmamembran aus
• setzt Neurotransmitter frei in synaptischen Spalt 
• elektrisch in chemisch umgewandelt 

Neurotransmitter binden an Rezeptor

wird anschliessend durch enzyme zerstört oder wieder in Nervenendigung aufgenommen

• schnell wirksam: transmitterregulierte Ionenkanäle "ligandenregulierte Ionenkanäle", chemisches Signal wird wieder in einelektrisches Signal umgewandelt  - änderung des Membranpotentials Bsp: Acetylcholin-Rezeptor an der neuromuskulären Endplatte 
•  Exziatorische (erzeugen Aktionspotential) inhibitorische Neurotransmitter 
•  

• Acetylcholin und Glutamat -> Ionenkanäle für NA2+ bzw. Ca2+

Rezeptoren für Inhibitoren: 

• gamma-Aminobuttersäure GABA und Glycin  => Cl-  _> Unterdrückt das Aktionspotential - erschwert die Depolarisierung 

• anterograder: von Körper (Soma) zu Axon : Kinesin von Minus Richtung Plus, Transportiert VEsikel und Organellen auf Mikrotubuli 
• langsam: Zytoskelettteile, Enzyme, wichtig für Axonwachstum und Entwicklung von Synapsen  - Kinsein 
• ..
• retrograder Transport: Dynein von Axon Richtung Soma (Minus) - Recycling, Lysosomen, Endosomen, GIftstoffe 

Inulin ist ein Polyfructosan (Polysaccharid), das in vielen Pflanzen vorkommt. In der Medizin wird Inulin zur Bestimmung des Volumens des Extrazellulärraums und für Nierenfunktionstests verwendet. 

Dextran, ein verzweigtes Glucosepolymer, das in Bakterien und Pilzen vorkommt. Dextran bildet ein poröses Netzwerk. Es wird als "Molekularsieb" benutzt, um Biomakromoleküle nach ihrer Grösse aufzutrennen (Gelchromatographie, Experiment im biochemischen Praktikum). 

Cellulose ist ein lineares Homoglykan (Homopolysaccharid) aus D-Glucoseeinheiten, die durch β-1→4 Bindungen verknüpft sind. Die β-Konfiguration bewirkt, dass aufeinander folgende Glucosereste um 180° gegeneinander gedreht sind. Es gibt keine Verzweigungen und die Ketten sind gestreckt. Native Cellulose besteht aus 8'000 bis 12'000 Glucoseeinheiten, was einer relativen Molekülmasse von 1.4 bis 2 Millionen entspricht. 

Strukturhomoglykan, 

aserige, feste, wasserunlösliche Substanz, die in den Zellwänden von Pflanzen und in den holzigen Teilen der Pflanzengewebe vorkommt. Sie liegt fast ausschliesslich extrazellulär vor. Das organische Material des Holzes enthält etwa 50 % Cellulose. Baumwollhaare findet sich fast reine Cellulose. 
 

Unter der Molalität (Formelzeichen: b) versteht man den Quotienten aus der Stoffmenge (n) eines gelösten StoffesX und der Masse (m) seines Lösungsmittels L. Sie wird in der Einheit Mol pro Kilogramm angegeben:

Molalitäten sind im Gegensatz zu Molaritäten  (Stoffmenge des Gelösten geteilt durch das Volumen der Lösung) nicht temperaturabhängig.

Unter der Molarität (veralteter Begriff) oder Stoffmengenkonzentration (Formelzeichen: c) versteht man den Quotienten aus der Stoffemnege (n) eines gelösten Stoffes X und dem Volumen (V) der Lösung. Sie kann in der Einheit MOl Pro LIter angegeben werden

am rER: membransrändige, sekretorische, oder lyosomale Proteine oder solche die für das Lumen von rER oder Golgi betsimmt sind. N-terminales Signalpeptid. -> Proteinsynthese erfolgt direkt in das Lumen des rER, dort erste Modifikation -> ohne Funkt im rEr weiterleitung in cis, konvex teil Golgi, weitere Modifikation in Zisternen - fusionieren mit Plasmamembran, werden extrazellulär abgegeben oder werden auch zu primäre LYosomen 

im Zytosol: Ziel Organellen 

1. Dies ist z.B. bei Albumin, Transferrin oder auch Kollagen der Fall
2. Insulin, Glucagon und auch Trypsin

Lysosomale Proteine wie saure Hydrolasen (Proteasen, Lipasen, Phosphatasen....) wurden bereits im Lumen des rER durch Übertragung eines Oligosaccharids N-glykosyliert (Kernglykosylierung). Im cis- und medianen Abschnitt des Golgi-Apparats erhalten sie mithilfe einer Phosphotransferase und einer Phosphoglykosidase ein Sortierungssignal, das sie zu den Lysosomen dirigiert. Für die Markierung werden Mannosereste der Glykoproteine zu Mannose-6-phosphat phosphoryliert, das vom Mannose-6-phosphat-Rezeptor in der Membran des trans-Golgi-Netzwerks gebunden wird. Die Bindung löst die Abschnürung von clathrinumhüllten Transportvesikeln (primäre Lysosomen) aus.

Im Verlauf der Reifung nimmt der pH-Wert im Lumen der primären Lysosomen ab und Liganden und Rezeptoren werden voneinander getrennt. Die enzymhaltigen Vesikel fusionieren mit Endosomen zu sekundären Lysosomen, in denen nun der Abbau des endozytierten Materials stattfinden kann. Die Membranbereiche mit den Rezeptoren werden wieder zum trans-Golgi-Netzwerk transportiert.

Für die Zielsteuerung der verschiedenen Vesikelarten sind spezifische Transmembranproteine, die v-SNAREs (SNARE für soluble NSF attachment protein receptor), verantwortlich, die bei nahezu allen intrazellulären Membranfusionen eine zentrale Rolle spielen. Sie werden bei der Knospung am trans-Golgi-Netzwerk in die Vesikelmembranen eingebaut. In den Zielmembranen befinden sich andere spezifische Transmembranproteine, die t-SNAREs (Targetrezeptoren), die die v-SNAREs erkennen und binde

Durch die Aktivität der H+-ATPase wird das Innere der Endosomen sauer (pH 4,5–5) und die Hydrolasen funktionsfähig. Die Abfallstoffe können abgebaut werden. 

V-ATPasen sind Transportproteine, die H⁺-Ionen durch Hydrolyse von ATP in membranumschlosseneOrganellen eukaryotischer Zellen schleusen. Hierdurch können diese ein saures Milieu gegenüber dem Rest der Zelle aufrechterhalten.

v.a. in VEsikel, Lysosomen, ENdosomen, Golgi-VEsikeln 

Das Enzym ATP-Synthase oder F_oF₁-ATPase ist ein Transmembranprotein. Die ATP-Synthase tritt abhängig vom Verhältnis der Substrate und Produkte entweder als ATP-verbrauchende Protonenpumpe oder als protonen-getriebene ATP-Synthase auf. Unter physiologischen Bedingungen besteht die Hauptaufgabe des Enzyms allerdings darin, die Synthese von ATP zu katalysieren.