Second messenger [cAMP] - G-Protein gekoppelte Signaltransduktion [Biologie, Oberstufe]
TeacherToby
https://www.youtube.com/watch?v=wB_Gn2QYGUs

Transkript (automatisch erstellt)

0:07 in diesem video gucken wir uns die funktion von sekundären messengern gebräuchlich ist der englische fachterminus second messenger an und
0:15 zwar am beispiel der bildung des sekundären messengers cmp und auch der frage welche rolle das sogenannte g protein bei diesem prozess spielt werden
0:23 wir nachgehen betten wird dieses thema kurz mal in einen übergeordneten kontext einem überhaupt zu verstehen worum es geht alle organismen verarbeiten
0:33 informationen aus ihrer umwelt in form von reizen ganz konkret nimmt euer auge beispielsweise licht als musikalischen reiz auf während ihr dieses video schaut
0:42 ihr nehmt das von mir gesprochen nur als information of verarbeitet vielleicht einen geruch aus eurer umgebung die informationen können aus der umgebung
0:51 eines organismus stammen sie können aber auch auf zellulärer ebene verarbeitet werden eine information kann von einer zelle des herzens auf die benachbarte
1:00 zellen übertragen werden durch diese signalübertragung und kommunikation zwischen tausenden von muskelzellen kann die rhythmische kontraktion des herzens
1:09 koordiniert werden also das schlagen des herzens nur weil es ein signal gibt heißt es noch lange nicht dass eine zelle darauf reagiert so reagieren wir
1:19 menschen beispielsweise weder auf das magnetfeld der erde wie viele vögel das tun noch auf ultraschall wie fledermäuse weil wir beide sinne nicht wahrnehmen
1:29 können damit eine zelle auf ein signal reagieren kann benötigt sie ein spezifisches rezeptor protein welches das signal aufnimmt ist die
1:40 informationsaufnahme erfolgt in form der bindung eines signalmolekül zb eines hormons oder einem neurotransmitter an seinen rezeptor sind es meist eine reihe
1:51 molekulare ereignisse die in gang gesetzt werden und schließlich zu einer reaktion der zelle auf ein signal führen ein prozess der auch als
2:00 signaltransduktion bezeichnet wird die signaltransduktion kann entweder direkt erfolgen wenn das signalmolekül als primärer messenger als erster boote
2:10 durch die bindung an seinen spezifischen rezeptor direkt zur reaktion führt oder sie erfolgt indirekt über einen second messenger einem zweiten boten der
2:21 weitere schritte der signaltransduktion initiiert es handelt sich dabei um ein kleines molekül das nach der bindung des ersten majors des
2:30 signalmolekül soder liganden an dessen spezifischen rezeptor weitere schritte der signaltransduktion in gang setzt ein solcher weit
2:39 verbreiteter und an einer vielzahl von signal konstruktions wegen beteiligter sekundärer messenger ist zyklisches adenosin mono phosphat oder auch kurz
2:50 erp schauen wir uns den molekularen vorgang nun genauer an und neben exemplarisch an die zu verarbeitende information wäre
2:59 ein bestimmter geruch das duftmoleküle der primäre boote bindet an der außenseite der membran an seinen spezifischen rezeptor
3:08 häufig sind die rezeptoren mit g protein gekoppelte wie ihr wahrscheinlich wisst ändern die meisten rezeptoren in folge der bindung ihrer konfirmation die
3:18 konfirmations änderung bewirkt dass die alpha untereinheit des g protein aktiviert wird und vom g protein disloziert sich von diesem also löst
3:28 dabei tauscht die alpha untereinheit ihr zuvor gebundenes gdp kursen die phosphat gegen gcp molekül gurus ihn jetzt mit drei phosphatgruppen anstatt vorher nur
3:41 mit zweien aus die bindung der aktivierten alpha untereinheit an einen effektor protein der adac klasse führt wiederum dazu dass
3:50 diese in ihrer aktivierten form übergeht die nun aktivierte adac klasse katalysiert wiederum die bildung des sekundären messengers chmp aus atp in
4:04 dem sich zwei phosphatgruppen vom molekül abspalten zyklisches rp kann nun zwei wege einschlagen entweder öffnet es ionenkanäle oder das aktiviert eine
4:14 protein kinase durch die bindung an eine protein kinase im zytoplasma aktiviert das chmp wiederum die katalytische funktion der
4:24 casa in den meisten fällen folgt eine proteinkinasen kaskade also wiederum eine reihe von chemischen reaktionen die zu den letztendlichen effekten in der
4:34 zelle führt bei sinneszellen so wie in unserem beispiel mit dem geruchssinn bindet cmp an ionenkanäle und öffnet sie dadurch die folge ist der einstrom von
4:45 natrium kalzium ionen eben die sinneszellen wodurch sich die juden konzentration innerhalb der zelle verändern klar denn dort befinden sich
4:53 durch den einstrom jetzt mehr co2 plus und depressionen durch die veränderungen der hohen konzentration wird ein signal an eine spezifische hirnregion geschickt
5:03 wo die informationen schließlich verarbeitet wird in form einer geruchswahrnehmung die genauen molekularen vorgänge die geschehen wenn
5:11 ca 2 plus und einer plus in die zelle strömt sind für das grundsätzliche verständnis des videos zum thema second messenger nicht unbedingt relevant
5:19 interessierte können sich an dieser stelle gerne ein video zur erregung weiterleitung an der sinn absagen gucken was letztendlich entscheidend ist auch
5:28 wenn die molekularen vorgänge der indirekten signaltransduktion durch sekundäre messenger so kompliziert erscheinen und sich manch einer an
5:36 dieser stelle zu recht fragen könnte warum die signaltransduktion nicht einfach direkt mit hilfe eines primären messengers erfolgt bietet der weg der
5:46 signalübertragung mit dem second messenger vielfältige vorteile erstens die fähigkeit zur signalverstärkung ein konzept oder molekül das durch die
5:55 bindung an ein signalmolekül aktiviert wird kann die aktivierung einer vielzahl von adenin a c klasse enzym bewirken auf diese weise findet bei jedem schritt der
6:06 signaltransduktion eine verstärkung des signals statt da jedes aktivierte protein eine große anzahl nachgeschalteter proteine aktivieren
6:15 kann zweitens die vielzahl der schritte gewährleistet dass der vorgang sehr spezifisches und drittens neben der verstärkung eines signals kann es auch
6:26 verteilt werden um so in der zielzelle verschiedene reaktionen hervorzurufen unterschiedliche proteine erlauben also in den einzelnen schritten der
6:35 signaltransduktion vielfältige reaktionen nimmt das beispiel das chmp sowohl proteinkinasen aktivieren kann oder aber über die
6:44 öffnung von ionenkanälen einen ganz anderen effekt bewirken können auch wenn chmp bei vielen signaltransduktion deswegen als second
6:58 messenger wirksam ist es können auch andere second messenger wie zb calcium ionen ja sogar gase wie zb stickstoffmonoxid dass vielen von euch
7:07 als giftigen bestandteile verschmutzter luft bekannter als zweiter boote bei der signalübertragung mitwirken in einer klausur aufgabe würdet ihr also einen
7:17 solchen anderen signaltransduktion sweg mit anderen stoffen erläutern müssen und rezeptormoleküle ligand und second messenger ausfindig machen es empfiehlt
7:26 sich den signalweg von stickstoffmonoxid anzuschauen der infolge einer reihe von ereignissen zur letztendlichen ziel reaktion führt dass sich die glatten
7:36 muskelzellen des herzens entspannen und sich dadurch blutgefäße erweitern ihr könnt euch nicht vorstellen welch große bedeutung stickstoffmonoxid in der
7:45 medizinischen forschung zur behandlung von herzkrankheiten beigemessen werden kann nitroglyzerin besser bekannt als
7:53 bestandteil von sprengstoff wird als herzmittel medikament genutzt weil nitroglyzerin stickstoffmonoxid freisetzt dass die angesprochene
8:03 erweiterung der blutgefäße bewirkt um damit den blutfluss erhöht auch das medikament sehe demnach viel wurde entwickelt um über den signalweg des
8:12 stickstoffmonoxid als second messenger eine ungenügende durchblutung der herzkranzgefäße zu behandeln zwar fungierte auch hier stickstoffmonoxid
8:22 als zweiter boote die schlussendliche ziel reaktion fand jedoch an der glatten muskulatur statt welche die arterien im schwellkörper des penis umgeben infolge
8:33 der entspannung der muskulatur füllen sich die gefäße im penis mit blut und es kommt zur erektion eine wirkung über die viele männer berichteten die dieses
8:41 medikament einnahmen heute ist das medikament besser bekannt als viagra bei bedarf werde ich diesen signaltransduktion sweg in einem
8:49 weiteren video erläutern und auch viagra diesen signalweg beeinflusst auch deshalb nicht uninteressant für euch weil die erläuterung dieser
8:58 zusammenhänge von euch einen erhöhten anforderungs bereich erfordern es lässt sich zusammenfassen nachdem ein signalmolekül an seinen rezeptor
9:07 gebunden hat aktiviert es ein g protein das an diesem rezepte gebunden vorliegt dadurch kommt es zur sogenannten g protein gekoppelten signaltransduktion
9:18 also zu einer vielzahl an molekularen ereignissen und chemischen reaktionen über eine solche kaskade kann ein ursprüngliches signal entweder verstärkt
9:28 als auch verteilt werden um verschiedene reaktionen zu bewirken dabei kann ein rezeptor ein signal konstruktions weg direkt aktivieren häufig dient jedoch
9:39 ein sekundärer messenger dazu das signal zu verstärken und den signalweg indirekt zu aktivieren
9:47 [Musik]