Neurobiologie

- 1 nm

- automatische Bildung (hängt von H-Brücken-Möglichkeiten ab

- falten und drehen geht von selsbt

- 10 nm

- dreht noch einmal => 3D-Aufbau = räumlicher Aufbau

Transport, Enzymaktivität, Signalübertragung, Zellverbindung, Zell-Zell-Erkennung, Verankerung an Cytoskelett und extrazelluläre Matrix

- hydrophilen Kanal durch die Membran bilden (für bestimmte gelöste Substanzen

spezifisch)

- Diffusion (nach Gesetz des Konzentrationsgefälles)

- gegen Konzentrationsgefälle => hydrolysieren ATP => pumpen aktive Substanzen

durch die Membran (aktiver Transport)

- Carrierproteine (Trägerproteine; Klapp-Mechanismus; spez.)

- Protein

- Biokatalysator

- substratspezifisch = Schlüssel-Schloss-Prinzip => Substrat zum Enzym

- wirkungsspezifisch = nur eine Aufgabe machen (trennen oder verbinden)

- aktives Zentrum kommt in Kontakt mit den Substanzen im benachbarten wässrigen

Milieu

- mehrere Enzyme nebeneinander = Multienzymkomlex => führt mehrere Schritte

eines Stoffwechselweges aus

- (siehe Karte Enzym: Substratspezifisch und wirkungsspezifisch)

- Membranprotein kann eine spez. geformte Bindungsstelle besitzen, die zur Struktur

eines chemischen Botenstoffs (z.B. eines Hormons) passt

- Signal => Konformationsänderung im Protein => Info ins Zellinnere übermittelt

- Protein verändert sich => Signal weitergeben (Signal muss nicht draussen

bleiben.)

- Proteine in Zellen können andere Proteine von Zellen abtasten => Kommunikation

- in Form von versch. Zellvbg. miteinander verknüpft sein (Membranproteine

benachbarter Zellen (siehe Abb.)

Manche Glykoproteine dienen als Etiketten, die von anderen Zellen spezifisch erkannt werden. Kohlenhydratketten können sich verändern. Protein meint, ah die gehört nicht zu mir => zerstört eig. Zelle (Immunsystem => zerstört Fremdes)

- Proteine mit kurzen Zuckerketten

- dienen zur Zell-Zell-Erkennung

Mikrofilamente und andere Komponenten des Cytoskeletts sind häufig an Membranproteine gebunden. Dies trägt dazu bei, dass die Zelle ihre Form behält und dass bestimmte Membranproteine an ihrem Platz bleiben. Proteine, die an der extrazellulären Matrix befestigt sind, können Veränderungen innerhalb und ausserhalb der Zelle koordinieren

Umschliessen des grossen Partikel => in Vesikel einschliessen (Bläschen mit Membran umschliessen). Durch Exocytose den „Abfall“ auf umgekehrtem Wege wieder raus.

Denke an Amöbe

hypotonische Lösung, hypertonische Lösung (also das geschieht)

Salzkonzentration in der Zelle ist höher als in der Lösung => Wasser strömt in die Zelle => Zelle lysiert (nur tierische Zelle, pflanzliche hat eine Zellwand)

Salzkonz. innerhalb und ausserhalb der Zelle ist gleich gross => Ein- und Ausstrom von Wasser ist im Gleichgewicht

Salzkonzentration ausserhalb der Zelle ist grösser => Wasser strömt aus der Zelle => Zelle schrumpft

beide Elektroden ausserhalb des Riesenaxons => keine Spannung messbar => waagrechter Strahl (Strahl wird von den beiden vertikalen Platten gleichermassen abgestossen bzw. angezogen => keine Potentialdifferenz)

ein Kapillarelektrode im Axon => Eletronenstrahl nach unten (Strahl von der unteren Platte angezogen und von der oberen abgestossen) => In der Nervenfaser muss das Milieu negativer sein als in der umgebenden Flüssigkeit.

Membranpotential eines ruhenden, nicht erregten Neurons (zw. -60 und -80 mV)

besitzen alle Zellen

Spannung (elektrische Ladungsdifferenz) über der Membran der Zelle

Cl- und Na+ in linken Kammer, rechts = destilliertes Wasser (durch Gaze-Schicht getrennt) => Ladungen gleichen sich aus => kein Ladungsunterschied

Ionen versuchen sich gleichmässig zu verteilen => diffundieren. Na+ = kleiner => schneller => kurz sind mehr negative Anionen in der linken Kammer und links mehr Kationen => negativer Ausschlag

Gleichmässig im Raum verteilt => wieder heben sich die Ladungen auf => keinen Ladungsunterschied => Zeiger = Null

zwischen Plexiglaskammer ist eine für Kationen permeable Membran

Start = Null, da kein Ladungsunterschied

Nach kurzer Zeit = Versuch, gleichmässiger Verteilung im Raum (immer noch Null)

Ende des Versuchs = Für Na+ mehr Raum da, um sich zu verteilen => rechts Überschuss an Kationen und links Überschuss an Anionen => positiv und negativ ziehen sich an, gl.mässige Verteilung nicht möglich. Den osmotischen Kräften stehen die elektrischen Kräfte entgegen => doch Potentialdifferenz ist messbar. Entsteht ein Gleichgewicht zw. osmotischen und elektrischen Kräften.

Na+-Ionen wollen sich durch die Membran hindurch gleichmässig verteilen

unterschiedliche Ladungen ziehen sich an

Natrium-Kalium-Pumpe ist ein Carrierprotein (spannungsgesteuert)

In der Membran befindet sich ein Protein, welches als Natium-Kalium-Pumpe bezeichnet wird. In dieser Na+-K+-Pumpe befinden sich drei Bindungsstellen für Na+. Die Na+ gelangen rein zufällig an diese Bindungsstellen.

Innerhalb der Membran befindet sich ATP (wird dort gebildet). Weil es ein aktiver Transport ist, braucht es ATP (Adenosin mit drei Phosphor). Die Na+-K+-Pumpe besitzt auch eine Bindungsstelle für ein Phosphor => phosphorisiert. Die Abgabe dieses Phosphors setzt Energie frei. ATP => ADP

Frei gewordene Energie steckt in Na+-K+-Pumpe => Kippmechanismus => 3 Na+ raus

Die Na+-K+-Pumpe besitzt auch zwei Bindungsstellen für zwei K+. Docken dies an, geht das Phosphor weg

Weggehen des Phosphors => Klappeffekt

2 K+ sind nun innerhalb der Zelle

Das Phosphor und das ADP kommen zu den Mitochondrien (mit Energie von Glucose) => ADP + P => ATP (setzt wieder zusammen)

Nervenimpulse oder –signale, die Infos über ein Axon weiterleiten (äusserst kurz)

nur dann, wenn Schwellpotential (-55 mV) erreicht wird

charakteristische Form spiegelt die grossen Veränderungen im Membranpotential wieder

kann immer nur ein Aktionspotential ablaufen

Na+-Kanäle sind dabei inaktiv.

Anstiegsphase

wenn Schwellenpotential überschritten => öffnen der spannungsgesteuerten Na+-Kanäle => mehr Na+ können einströmen

Na+-Kanäle werden inaktiviert => Einstrom von Na+ stoppt => meisten spannungsgesteuerten K+-Kanäle öffnen => rascher K+-Ausstrom