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Signalverstärkung
Die extrem hohe Wirksamkeit verschiedener Hormone und Duftstoffe und auch die Wirkung, die einzelne Lichtquanten beim Sehvorgang haben, lässt sich mit einem Verstärkungsmechanismus erklären.
Durch die Anlagerung eines primären Botenstoffmoleküls an einen Rezeptor in der Zellmembran werden im Zellinneren Substanzen freigesetzt, die als sekundäre Botenstoffe bezeichnet werden. Diese lösen eine Kaskade von verschiedenen Enzymreaktionen aus.
Durch diese werden jeweils ca. 100 weitere Enzymmoleküle der nächsten Stufe aktiviert. Letztendlich kann durch ein einzelnes Molekül des primären Botenstoffes im Zellinneren die Bildung von 100 Millionen Molekülen ausgelöst werden. Diese bestimmen die spezifische Zellantwort.
Im hier dargestellten ersten Schritt aktiviert ein besetzter Rezeptor viele G-Proteine. Diese bewirken die verstärkte Bildung von c-AMP an einem Enzym in der Zellmembran.
Beschreiben Sie die Wirkung des primären Botenstoffes auf die Stufen der Signalkaskade.
Der primäre Botenstoff löst am Rezeptor die Aktivierung von Proteinen aus, die wiederum Enzyme aktivieren, die aus ATP cyclisches AMP machen. Dieses dient als sekundärer Botenstoff und setzt eine Signalkaskade in Gang, bei der die Reaktionsprodukte jeweils Enzyme aktivieren.
Jedes einzelne Enzymmolekül liefert viele Moleküle des Produkts, von denen wiederum jedes ein Enzymmolekül aktiviert. So entsteht der Verstärkungseffekt.
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Ansprechpartner
Micaela Stierle
Naturwissenschaftliche Medienmodule, Autoren:
Prof. Dr. Bernd Baumann, Wolfram Bäurle, Joachim Böttner
Maria Beier, Dr. Irmtraud Beyer, Manfred Bergau
Prof. Dr. Susanne Bickel-Sandkötter, Dr. Angelika Gauß
Paul Gietz, Carola Gorke, Barbara Hoppe, Dr. Jürgen Kirstein
et al., Andrea Kunz, Prof. Dr. Horst Müller, Prof. Dr. Peter Möller
Reinhard Peppmeier, Dr. Helmut Prechtl, Burkhard Priesnitz
Sonja Riedel, Hans Joachim Rösner, Bernd Schäpers
Burkhard Schäfer, Karola Schnurr, Thomas Seilnacht
Dr. Hans-Jürgen Seitz, Bernhard Spieldenner, Gregor Svoboda
Karl-Heinz Umlauft, Heiko Wontroba, Martina Weißmeyer
Dr. Norbert Welsch et al., Welsch & Partner,Jörg Wolter
Softwareentwicklung und Screendesign
Welsch & Partner, Tübingen
Naturwissenschaftliche Medienmodule, Animationen, Grafiken:
Mathias Balonier, Lützelbach
DIM Digitale Medien, Berlin
iAS interActive Systems GmbH, Marburg
Dr. Jürgen Kirstein et al, TU Berlin Jörg Mair, Herrsching
Karin Mall, Berlin Alfred Marzell, Schwäbisch Gmünd
normaldesign GbR (Maria und Jens-Peter Becker), s.u. PSE
Bernhard Spieledenner, Schwalbach/Saar
Welsch & Partner, Tübingen
Prof. Jürgen Wirth, Dreieich
Grafiken PSE
normaldesign GbR (Maria und Jens-Peter Becker),
Schwäbisch Gmünd
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