Transport, Kanäle, Elektrotonus

• intra- und extrazelluläre unterschiedliche Ionenkonzentration

• herrscht an gesamter Membran des Neurons

Kanäle, die immer offen sind

passive Form der Erregungsweiterleitung

wird durch unterschwelligem Reiz ausgelöst

• Einstrom von Ionen

• schnell aber verlustreich

• nur in Dendriten und kurzen Axonen

Ionenbewegung: Ionen stoßen gleichgeladene ab und ziehen anders geladene an

Lokalität: lokale Änderung des Membranpotentials hat Einfluss auf gesamtes Axon ohne, dass Ionen weit reisen müssen

Einfluss: einfluss auf entferntere Axon-bereiche

bei myeliniserten axon: sofortiger Ionenausgleich

Amplitudenverlust durch hohen elektrischen Widerstand des Zytoplasmas

-> Reiz wird also im Laufe der Strecke schwächer

wird dann in wärme umgewandelt und verpufft

bei Natrium Kalium Pumpe, wenn Na+ an Pumpe bindet und ATp abgespalten (hydrolisiert) wird

• ermöglicht Aktionspotentiale

• treibt Glukosetransport an

Die N-K-Pumpe befördert Na+ und nutzt die Energie der ATP-Hydrolyse, um einen Konzentrationsgradienten für Na+ aufzubauen

Na+ Ionen, die entlang ihrers Konzentrationsgradienten diffundieren, treiben den Transport der Glucose gegen deren Gefälle an

Ohne Natrium Einstrom-> kein Glukose Import

Ohne Natrium Einstrom: kein ap

bedingt die spontane Wanderungstendenz aller Ionnen durch die Membran

elektrischer Gradient:

• Membranpotential entsteht durch elektrostatische Kräfte

  also: engtegengesetze Ladung zieht an und gleiche stößt ab

chemischer Gradient:

entsteht durch Diffusionskräfte bzw. osmotischen druck: Ionen wandern in Richtung der geringeren chemischen Konzentration

DENN: IOnen streben Konzentrationsausgleich an

chemischer gradient

-> Ionen streben Konzentrationsausgleich an

diejenige Membranspannung, bei der sich der chemische und der elektrische Gradient in Waage halten

-> Ionenausgleich ist erfolgt

+70mV

-> deshalb strömen sie in Zelle

-98mv

-> deshalb strömen sie aus Zelle

-80mV

• Lipiddoppelschicht

• kleine, ungeladene Moleküle diffunideren frei durch die Membran

• impermeabel für alle geladenen Teilchen z.B. Ionen und große polare Moleküle

• 
  

• impermeabel für alle geladenen Teilchen z.B. Ionen und große polare Moleküle

• Sickerkanäle (immer offen)

• spannungsgesteuerte

• ligandengesteuert (Neurotransmitter bindet an Rezeptor -> Schlüssel-Schloss-Prinzip)

• mechanisch-gesteuert

• temperaturabhängige Kanäle

Passiver:

• ohne Energieaufwand

  -> in Richtung des elektrochemischen Gradienten

Aktiver:

• mit Energieaufwand (ATP)

  -> denn: gegen elektrochemischen Gradienten

Einfache: permeabel

z.B. Lipophile Stoffe (z.B. Fettsäuren, Ethanol), kleine ungeladene Stoffe

Erleichterte: durch Carriermoleküle und Ionenkanäle

• Lipohile Stoffe (Fettsäuren, Ethanol)

• - kleine, ungeladene Stoffe

Natrium-Kalium Pumpe

Kanal, der nur einzelne Substanz in eine Richtung transportiert

transportiert zwei verschiedene Substanzen in dieselbe Richtung

transportiert zwei verschiedene Substanzen in entgegengesetzte Richtung z.B. Natrium-kalium-Pumpe

• 3 Na+ und 1 Atp binden an N-K-Pumpe

  -> Durch Spaltung (Hydrolyse) von ATP ändert Ionenpumpe Konformation (wurde phosphoryliert)

  Dadurch: Na+ wird freigesetzt und K+ bindet an Pumpe

  Dann: Phosphatrest wird freigesetzt = Ionenpumpe wieder in ursprünglicher Konformation -> K+ wird an Zellinneres abgegeben

  Nun: Bindungsstellen für Na+ wieder zugänglich