Volumenregulation

 

 

Zyklusvorlesung "Sinnesphysiologie - vom Ionenkanal zum Verhalten"

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Mechanorezeption
I. Die Suche nach mechanosensitiven Zellen
II. Mechanosensitive Organe


Themen:

Regulation des Zellvolumens
 
Alle Zellen müssen in der Lage sein, ihr Volumen zu regulieren. Wenn die Salzkonzentration (genauer: die Osmolarität) im Aussenmedium geringer ist als in der Zellen, fließt Wasser in die Zellen und vergrößert deren Volumen. Die Zelle registriert dieses Anschwellen durch mechanosensitive Ionenkanäle, die durch die erhöhte Membrandehnung aktiviert werden (engl.: stretch-activated ion channels). isoton.jpg
 
Bei Öffnung dieser Kanäle reagiert die Zelle mit einem Programm, das die intrazelluläre Salzkonzentration absinken läßt. So können zB Kaliumkanäle und Chloridkanäle aktiviert werden; KCl verläßt die Zelle, die Salzkonzentration in der Zelle sinkt, und der Wassereinstrom kommt zum Erliegen.
Bei dem Bakterium E. coli - das natürlich auch sein Volumen regulieren muss - ist es gelungen, einen mechanosensitiven Ionenkanal zu identifizieren. Das Protein MscL (large mechanosensitive channel) besteht aus fünf gleichen Untereinheiten (Homopentamer, unten rechts). Es befindet sich in der Zellmembran von E. coli. Bei Dehnung der Membran wird der Kanal geöffnet und entläßt Salze, Zucker, Aminosäuren usw in den periplasmatischen Raum - eine Notreaktion zur Absenkung der intrazellulären Osmalorität.
 
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Quelle: https://www.psc.edu/science/schulten2001.html