Zelluläre Kommunikation
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Zelluläre Kommunikation 1. Prinzipien der zellulären Kommunikation 2. Kommunikation bei Nervenzellen ?? Die Zellen des Nervensystems Nervenzellen = Neuronen Gliazellen („Glia“) • • • • Astrozyten Oligodendrozyten Schwannzellen Ependymzellen • Mikroglia Dendriten Axonhügel Axon Synapse Informationsfluss Soma oder Perikaryon Empfang Integration Weiterleitung Übersetzung Zellpolarität in Neuronen und Epithelzellen Dendriten basolaterale Plasmamembran Perikaryon Diffusions barriere Axon apikale Plasmamembran Epithelzelle Neuron Alberts et al. „Molecular Biology of the Cell“ 4th Ed. 3 Neuronentypen multipolar bipolar pseudounipolar Dendriten Axonhügel Axon Synapse Informationsfluss Soma oder Perikaryon Empfang ? Integration Weiterleitung Übersetzung Das Membranpotential Campbell „Biologie“ 6. Aufl. Der Empfang von Reizen führt zur Veränderung des Membranpotentials Wie wird das Membranpotential verändert? Spannungsgesteuert Ligandengesteuert Mechanischgesteuert Dendriten Axonhügel Axon Synapse Informationsfluss Soma oder Perikaryon Empfang Integration ? Weiterleitung Übersetzung Somatodendritische Potentiale sind amplituden-moduliert Axonale Potentiale sind frequenz-moduliert Campbell „Biologie“ 6. Aufl. Dendriten Axonhügel Axon Synapse Informationsfluss Soma oder Perikaryon Empfang Integration Weiterleitung ? Übersetzung Campbell „Biologie“ 6. Aufl. Myelinisierung Myelinscheide Myelinscheide Ranviersche Ranviersche Schnürringe Schnürringe Myelinschichten Axon Axon Nukleus einer einer Nukleus Schwann-Zelle Schwann-Zelle Saltatorische Erregungsleitung Campbell „Biologie“ 6. Aufl. Oligodendrozyten Axon Astrozyten Ranviersche Schnürringe Basallamina Schwannzelle Dendriten Axonhügel Axon Synapse Informationsfluss Soma oder Perikaryon Empfang Intergration Weiterleitung Übersetzung ? Chemische Synapsen übersetzen elektrische in chemische Signale elektrisch chemisch elektrisch Synapse Präsynaptisches Neuron Axon Neurotransmitter Postsynaptische Zelle Alberts et al. „Molecular Biology of the Cell“ 4th Ed. Chemische Synapsen enthalten synaptische Vesikel Heuser. WashU Präsynaptisches Neuron Neurotransmitter in synaptischen Vesikeln Synaptischer Spalt Neurotransmitterrezeptoren 1 Elektrisches Quantum ^ = Postsynaptische Zelle Erregung 1 Synaptischer Vesikel postsynaptische Plasmamembran Alberts et al. „Molecular Biology of the Cell“ 4th Ed. Neurotransmitter: • • • • Acetylcholin, Glycin, Glutamat, GABA Catecholamine (Adrenalin, Dopamin, Serotonin ...) Neuropeptide ... Neurotransmitterrezeptoren Beispiel: Acetylcholinrezeptoren Ionen Neuro transmitter Nicotinisch = Ionenkanal Neuro transmitter Muscarinisch = G-Protein-gekoppelt G-Protein Alberts et al. „Molecular Biology of the Cell“ 4th Ed. Calciumionen lösen die Exozytose synaptischer Vesikel aus Spannungsabhängiger Calciumkanal präsynaptisches Neuron Aktionspotential Neurotransmitter Synaptischer Vesikel synaptischer Spalt Neurotransmitterrezeptor postsynaptische Zelle Alberts et al. „Molecular Biology of the Cell“ 4th Ed. Zyklus der Neurotransmitter und der synaptischer Vesikel Befüllen Speicherung Endozytose Synthese Wiederaufnahme Degradation Exozytose Synaptische Vesikel (SV) enthalten keine sekretorischen Proteine. Sie entstehen erst in der Synapse. Sie werden in der Synapse mit Neurotransmitter gefüllt LDCV SV Sekretorische Granula (LDCVs) sezernieren Neuropeptide. Sie werden am Golgi-Apparat im Soma gebildet. Neuromuskuläre Endplatte: Muskelzelle Schwannzelle Axon Endplatten Nerv Alberts et al. „Molecular Biology of the Cell“ 4th Ed. Chemische Synapsen zwischen Motoneuron und Muskelzelle Neuromuskuläre Endplatte Plasmamembran Myofibrille T-Tubuli Sarkoplasmatisches Retikulum Alberts et al. „Molecular Biology of the Cell“ 4th Ed. Neuromuskuläre Endplatte Spannungsabhängiger Calciumkanal Aktionspotential Motoneuron Acetylcholin Nikotinischer Acetylcholirezeptor Spannungsabhängiger Natriumkanal Sarkoplasmatisches Muskelzelle Retikulum Spannungsabhängiger Calciumkanal Calciumkanal (Ryanodinrezeptor) Alberts et al. „Molecular Biology of the Cell“ 4th Ed.
