Neurobiopsychologie - Seelensammler

Neurobiopsychologie
Kerschbaum WS 06/07
funktionell: antagonistische Wirkung: sympathicus aktiviert → Erhöhung der
Herzfrequenz; parasympathicus aktiviert → Verringerung der Herzfrequenz
O. Loewi
Froschherz ins Lsg. mit Vagusnerv (VN)→ elektrische
Stimulierung des VN→ Herzfrequenz nahm ab
Lsg. des oberen Herzen + weiteres Froschherz in
Schale
Wenn bei Herz 1 Frequenz abnimmt bei Stimulation,dann
gibt es etwas frei → wenn Lsg. zu Herz 2 zugegeben wird
nimmt Frequenz ebenfalls ab → Vagusstoff
→ ACh
nikotinischer Rezeptor: ionotrop
Ionotrope Rezeptoren bestehen aus membranständigen Proteinuntereinheiten, die extrazelluläre Bindungsdomänen für ihre jeweiligen
Liganden besitzen und einen Ionenkanal bilden.
Bei ionotropen Rezeptoren findet an einem Makromolekül sowohl die Bindung des Liganden als auch die erste Stufe derSignaltransduktion
statt. Durch die spezifische Bindung des jeweiligen natürlichen Liganden oder eines Agonisten ändert sich durch Öffnung des Kanals die
Leitfähigkeit der Zellmembran, was eine Änderung des Membranpotentials nach sich zieht.
Beispiele für ionotrope Rezeptoren:
• der Acetylcholinrezeptor an der motorischen Endplatte, der Synapse zwischen Motoneuronen und Skelettmuskelfaser
• von den Glutamat-Rezeptoren im ZNS: der AMPA-Rezeptor, der Kainat-Rezeptor und der NMDA-Rezeptor.
muskarinischer Rezeptor: metabotrop
Ein metabotroper Rezeptor ist ein Zellmembran-Rezeptor. Hauptunterschied zum ionotropen Rezeptor ist, dass sich auf der intrazellulären
Seite des Rezeptors eine weitere Signalkaskade, der Secon Messenger-Weg anschließt.
Metabotrope Rezeptoren haben also keinen direkten Einfluss auf die Ionenverhältnisse und -Ströme und damit auf das Membranpotential.
Die meisten wasserlöslichen Hormone und viele Transmitter im Nervensystem benutzen solche Rezeptoren.
Nun gibt es mehrere Versionen der Second-Messenger- Signaltransduktion. Die eine führt zu einer Autophosphorylierung von Tyrosin-
Resten auf der intrazellulären Seite des Rezeptors (Beispielsweise der Insulin-Rezeptor) und damit zu einer Signalweiterleitung.
Eine andere gängige Variante ist die Kopplung an ein G-Protein auf der intrazellulären Seite. Dieses kann dann je nach Rezeptor und G-
Protein-Typ zu einer Aktivierung desIP3/DAG-Weges oder zu einer Erhöhung oder Erniedrigung des cAMP-Spiegels führen.
Beispiele sind die Adrenorezeptoren, welche durch Katecholamine (also Adrenalin und Noradrenalin) aktiviert werden und der
muskarinische Acetylcholin-Rezeptor.
Der Second-Messenger führt dann in der Zelle zu dem gewünschten Effekt, also zum Beispiel zu einem Calcium-Einstrom beim IP3/DAG-
Weg und damit zu einer Kontraktion einer (glatten) Muskelzelle oder beim cAMP-Weg zu einem An- und Ausschalten (Interkonversation)
von Enzymen.
Diese Teilung der Signalkaskade führt zu erheblich längeren Reaktionszeiten, die bis in den Bereich von Sekunden gehen können. Daher
sind die metabotroben Rezeptoren langsame Rezeptoren.
G-Protein: Heterotrimer → 3 Untereinheiten: α , β , γ
Rezeptorz.B.
Herzmuskulatur
molekül
α
Bei Aktivierung des Rezeptors wird auch G-Proteinaktiviert
K
+
und zerfällt in α − und β −γ − Untereinheit.
G-Protein
Die α − Untereinheit aktiviert K + -Kanal
G: GTP → Guanosintriphosphat
Bei Aktivierung des G-Proteins wird GTP an α − Untereinheit gebunden.
Abbau GTP
GTPase
GDP
Antagonist des muskarinergen Rezeptors ist Atropin (z.B. Atropa belladonna = Tollkirsche)
Der botanische Name der Schwarzen Tollkirsche lautet Atropa belladonna.
Atropa ist eine der drei Schicksalsgöttinnen, der so genannten Moiren, in der griechischen Mythologie. Die Unerbittliche oder
Unabwendbare wird Atropa genannt. Als dritte Schicksalsgöttin schneidet sie den Lebensfaden durch.
Der zweite Teil des Namens, Belladonna, bedeutet soviel wie "schöne Frau". Das in der Tollkirsche enthaltene Atropin weitet die Pupillen.
Große dunkle Augen galten als Schönheitsideal, weshalb sich Frauen den Saft in die Augen tropften. Atropin wird heute noch in der
Augenheilkunde verwendet.
ACh
Na +
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