Hömoostase, Membrantransport/-potential (1)

Zellmembran umschließt Zelle und sorgt für Austausch von Stoffen

Cytoplasma ist Zellinhalt

Cytoskelett ist stabiles Geflecht hält die Zelle zusammen

Zellkern enthält DNA

Nucleolus besteht aus DNA, RNA und Proteinen

• ist notwendig zur Produktion von Ribosomen

• und zum kopieren der Zelle

Mitochondrien besitzen eigene DNA und Ribosomen

• Zellatmung und Energiegewinnung

Lysosomen zum Verdauen von Abfallstoffen, Proteinen etc.

bestehen aus Proteinen

biologische Katalysatoren -> beschleunigen chemische Reaktionen

nach Reaktion unverändert

Körperzellen kommunizieren mit internen und externem Umfeld über extrazelluläre Flüssigkeit

Homöostase ist die Aufrechterhaltung konstanter Verhältnisse in einem offenen System

• Temperatur, pH-Wert im Blut, Blutzucker, Wassergehalt, Blutdruck, Ionengehalt

Gap Junctions

• Kommunikation zwischen anliegenden Zellen

• Übertragung von Ionen oder kleinen Molekülen durch Diffusion direkt auf die Nachbarzelle

Tight Junctions

• schmale Bänder der Epithelzellen stehen in Verbindung mit Nachbarzellen

• bilden Diffusionbarriere

lokale Kommunikation

• autokrine und parakrine Signale

Nervensystem

• schnelle Signalweiterleitung über Synapsen

Endorkrines System

• langsame Signalleitung

besteht aus Lipiden, Proteinen und Kohlenhydraten

Membranlipide bilden Grundstruktur (Doppelschicht)

Integrale Proteine in Doppelmembran

• Kanalartige Strukturen -> Transport

• Trägermoleküle -> binden Stoffe

• Membranpumpen

Zellmembran ist semipermeabel

• Barriere für die meisten Moleküle aber nicht für alle

Aufgaben:

• Barrierefunktion

  • Trennung von Räumen

  • Aufrechterhaltung der Homöostase

• selektiver, kontrollierter Austausch von Substanzen

• Trennung elektrischer Ladungen

• Erkennungsfunktion durch Rezeptoren

können durch Gating aktiviert werden

• schnellerer Transport durch Hormone oder second Messenger aktivierbar

Carier

• durchlaufen Änderung ihrer Konformation bei jeder Aufnahme und Abgabe

  • Uniporter: nur eine Teilchensorte

  • Symporter: mehrere Teilchensorten in gleiche Richtung

  • Antiporter: mehrere Teilchen in entgegengesetzte Richtung

Pumpen

• aktiver Transport, nutzen ATP

• transportieren elektrische Ladung (z.B. Na+, H+)

aktiver Transport

• braucht Energie

• entgegen des Konzentrationsgradienten

passiver Transport

• keine Energie

• entlang des Konzentrationsgradienten

Diffusion

• natürliche Tendenz einer Substanz sich von hoher zu niedriger Konzentration zu bewegen

Osmose

• Konzentrationsausgleich durch Diffusion durch semipermeable Membran

Filtraion

• Bewegung von Wasser und gelösten Teilchen von hydrostatischem zu niedrigem Druck

große Teilchen über Exozytose (Aus der Zelle raus) und Endozytose (in Zelle rein) transportiert

Oberflächenrezeptoren übertragen extrazelluläre Signale ins Zellinnere

• Wirkung oft durch G-Proteine vermittelt

• cAMP aktiviert Reaktionskaskade -> Biologische Effekte 🌟

Stereoidhormone binden an intrazelluläre Rezeptoren

• Proteinbildung wird aktiviert -> Biologische Effekte 🌟

DAG/CA2+ (second Messenger) aktivieren Proteinkinase C

• -> Biologische Effekte 🌟

Second Messenger: cAMP, cGMP, IP3, DAG, Ca2+

Membranen sind semipermeabel

• zusammen mit ungleicher Ionen-Verteilung von Zellinneren und -äußeren entsteht Membranpotential

• Ruhepotential bei -50mV - -100mV

  • Zellinnere negativ, Zelläußere positiv

Aktionspotential ist kurzzeitige Änderung des Membranpotentials

• Na+Kanäle öffnen sich

  • Zellspannung ändert sich

• Ka+ Kanäle öffnen sich, Na+Kanäle schließen sich

saltatorische Erregungsleitung

• elektrischer Widerstand am Schnüring gering

  • Myelinscheide wird übersprungen

• -> hohe Geschwindigkeit