Lexikon der Biologie



Synapsen



Abb. 2:

1 Schematische Darstellung des Wirkungsmechanismus bei direkt wirkenden Neurotransmittern: Transmitter binden an den Rezeptoren der postsynaptischen Membran und bewirken die Öffnung von Ionenkanälen, die den Einstrom u.a. von Na+-, K+- und Cl-Ionen aus dem extrazellulären Raum in die nachgeschaltete Zelle (z.B. Nerven-, Drüsen-, Muskelzelle) ermöglichen. 2 Stark vereinfachte Darstellung des Wirkungsmechanismus bei indirekt wirkenden Neurotransmittern: 1) Transmitter bindet an Rezeptor; 2) Adenylat-Cyclase synthetisiert aus ATP den sekundären Boten cyclo-AMP; 3) cyclo-AMP aktiviert Proteinkinase; 4) Phosphodiesterase baut cyclo-AMP wieder ab; 5) aktive Proteinkinase phosphoryliert Membranprotein; 6) phosphoryliertes Membranprotein öffnet Ionenkanäle. – AC Adenylat-Cyclase, Ap Aktionspotential, ATP Adenosintriphosphat, Ca2+ Calciumionen, cAMP cyclo-AMP (zyklisches Adenosinmonophosphat), Ig Ionenkanäle geschlossen, Io Ionenkanäle offen, Mp Membranprotein, Pi anorganisches Phosphat, PDE Phosphodiesterase, PKa Proteinkinase aktiv, PKi Proteinkinase inaktiv, R Rezeptor, T Transmitter.



3. Transmittervorgänge an einer cholinergen Synapse: der präsynaptisch freigesetzte Transmitter Acetylcholin (ACh) wird von einem an der Oberfläche der postsynaptischen Membran gelegenen Enzym, der Acetylcholin-Esterase (AChE), durch Hydrolyse in Essigsäure und Cholin (Ch) gespalten. Das Cholin wird von der präsynaptischen Endigung wieder aufgenommen und zusammen mit Acetyl-CoA durch das Enzym Cholinacetyl-Transferase wieder zu Acetylcholin reacetyliert (Acetylcholinrezeptor [Abb.]). 4 Transmittervorgänge an einer adrenergen Synapse: der Transmitter Noradrenalin (NA) wird aus der Aminosäure Phenylalanin über die Zwischenstufen Tyrosin, 3,4-Dihydroxyphenylalanin (DOPA) und Dopamin synthetisiert und in synaptischen Vesikeln gespeichert. Nach Freisetzung wird ein Teil des NA von der präsynaptischen Endigung wieder aufgenommen: der Rest wird methyliert, dadurch inaktiviert und mit dem Blut abtransportiert. Im Cytoplasma befindliches NA wird entweder in synaptische Vesikel aufgenommen oder von dem mitochondrialen Enzym Monoamin-Oxidase (MAO) inaktiviert.

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