Biochemie von Natrium und Kalium

Biochemie von Natrium und Kalium
Von Sarah Andexel, Simon Overesch, Denise Meiners
Inhaltsverzeichnis
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Allgemeines
Grundlagen zu Neuronen
Aktionspotential
p
Natrium-Kalium- Pumpe
Beispiele
Allgemeines
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Na+ und K+ sind essentiell für tierische Organismen
Wichtige Bedeutung auch für Pflanzen
Na+ und K+ sind „Natürliche Gegenspieler“
g p
Allgemeines
Natrium – Bedeutung für Mensch und Tier
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33% des Na+ im Körper sind im Knochen gespeichert
Reserve kann bei Bedarf ans Blut abgegeben werden
Na+ ist das höchst konzentrierte Kation im Blutplasma
p
mit ca. 3,35 g/L
Rollen von Na+ im Körper:
p
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Bestimmt Volumen und Druck von Körperflüssigkeiten
Enger
g Zusammenhangg mit Wasserhaushalt d. Körpers
p
Übertragung von Nervenimpulsen
Säure-Base-Haushalt
Muskelfunktion
Nierenfunktion
Allgemeines
Natrium – Bedeutung für Pflanzen
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Untergeordnete Rolle
(außer für sog. C4 und
CAM-Pflanzen)
Zu hohe Natriumzufuhr
führt zur Verdrängung von
essentiellem
ll
K
Kalium,
l
wodurch Pflanzen Schaden
nehmen
Allgemeines
Kalium – Bedeutung für Mensch und Tier
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K+ ist das wichtigste intracelluläre Kation
K+ ist das höchst konzentrierte Kation in der
Zellflüssigkeit mit ca. 4,8 g/L
Rollen von K+ im Körper:
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Reizbarkeit, Reizbildung und Reizleitung des
Herzens
Regulation des Zellwachstums
Säure-Base-Haushalt
Freisetzung von Hormonen
Kohlenhydratverwertung, Eiweißsynthese
Regulation des Membranpotentials
Allgemeines
Kalium – Bedeutung für Pflanzen
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Essentieller Makronährstoff für Pflanzen
Wichtig für das Wachstum
Primärfunktion in der Pflanze:
Instandhaltung des osmotischen Drucks und der
Zellgröße
g
Grundlagen zu Neuronen
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Alle haben den selben
G db l
Grundbauplan:
Dendriten: weitverzweigte
Zellfortsätze empfangen
Zellfortsätze,
die Signale
Zellkörper: Zentrum der
Zelle, enthält Zellkern
Axon: leitet die Signale
g
weiter
Präsynaptische
Endigungen: übertragen
die Signale weiter
Aktionspotential
1 )Ruhepotential
1.)Ruhepotential
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Na+ -Kanäle sind
geschlossen
K+ -Kanäle sind ständig
geöffnet
Das Zellinnere ist
gegenüber dem
Zelläußeren negativ
geladen
l d
Aktionspotential
2 ) Depolarisation
2.)
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Spannungsabhängige Na+
-Kanäle öffnen sich
K+ - Kanäle bleiben
geöffnet
Ladungsumkehr
Innen: Positiv
Außen: Negativ
g
Aktionspotential
3 ) Repolarisierung
3.)
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Na+- Kanäle schließen sich
wieder (50 mV)
Spannungsabhängige K+Kanäle öffnen sich
zusätzlich
K+- Ionen diffundieren
verstärkt nach außen
Erneute Ladungsumkehr
außen: positiv
innen: negativ
Aktionspotential
4 )Hyperpolarisation
4.)Hyperpolarisation
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Spannungsanhängige K+Kanäle können sich nur
langsam schließen
Kurzzeitige
Hyperpolarisation auf
(-80 mV)
Wiederherstellungg der
Konzentrationsverhältnisse
durch Natrium- KaliumPumpe
Natrium-Kalium- Pumpe
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Sorgt für die
Wiederherstellung/
Stabilisierung des
R h
Ruhepotential
i l
Pro Transport:
3 Na+ „raus“
2 K+ „rein“
Beansprucht 50-70% des
gesamten
Energieverbrauchs der
Nervenzelle
Beispiele
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Im Auge
Photorezeptoren
Herzmuskelkontraktion
Niere
resorptive
i T
Transportvorgänge
ä
Quellenverzeichnis
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Prof. Ulrich Weber, Süßen (2009) Biologie Oberstufe,
Gesamtband. Cornelsen Verlag, Berlin
Andrea Erdmann (2008) Neurobiologie, Grüne Reihe.
Schroedel Verlag, Braunschweig
http://www.u-helmich.de/
http://www.jameda.de/gesundheitslexikon/bilder/big/506676.jpg
http://pharmakologie.files.wordpress.com/2009/03/aktions
potential-2.png%3Fw%3D530
Vielen Dank für die
Aufmerksamkeit