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WS2007/2008

WS2007/2008. Olfaktion. Emotionen und Verhalten. Olfaktion . Erinnerung. Sozialverhalten. Reviermarkierung. Aroma Kontrolle der Nahrung. Partnerwahl. Orientierung in der Umwelt. Duftstoffwahrnehmung. Olfaktion . Axel, R. Spektrum der Wissenschaft, Dezember 1995.

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Presentation Transcript

  1. WS2007/2008 Olfaktion

  2. Emotionen und Verhalten Olfaktion Erinnerung Sozialverhalten Reviermarkierung Aroma Kontrolle der Nahrung Partnerwahl Orientierung in der Umwelt

  3. Duftstoffwahrnehmung Olfaktion Axel, R. Spektrum der Wissenschaft, Dezember 1995

  4. Duftstoffwahrnehmung Olfaktion Kaupp & Müller, in Deetjen-Speckmann 2004

  5. Duftstoffwahrnehmung Olfaktion Riechschleimhaut Mensch Reh

  6. Geruchsschwellen Olfaktion

  7. Abnahme der Riechleistung Olfaktion

  8. Duftstoffwahrnehmung Olfaktion

  9. Basal- zellen Aufbau des Riechepithels Olfaktion Riechzellen Stütz- zellen Riech- epithel Anholt, R.R (1987) Trends in Biochemical Science 12, 58ff Quelle: Kleene + Gesteland (1981) Brain Res. 229: 536

  10. Olfaktion Riechzellen Säugetiere 5 - 120 Millionen Riechzellen Mensch ca. 10 Millionen Stütz- zellen Basal- zellen Lebenszeit ca. 4 – 8 Wochen ca. 10.000 Düfte Anholt, R.R (1987) Trends in Biochemical Science 12, 58ff

  11. Olfaktion c = Cilium Aufgabe: Duftstofferkennung; chemoelektrische Signalwandlung d= Dendrit s = Soma Aufgabe: allg. Zellfunktionen, u.a. Proteinbiosynthese a = Axon Aufgabe: Auslösen und Weiterleiten von Aktionspotentialen

  12. Duftstoffe erregen Riechzellen Olfaktion Duftstoff Depolarisation

  13. Olfaktion Duftstoff Depolarisation Hyperpolarisation

  14. Olfaktion Olfaktorische Signaltransduktion

  15. Olfaktorische Signaltransduktion Olfaktion Rezeptoren Spezifität Sensitivität Enzymkaskade Elektrische Antwort Ionenkanal

  16. Olfaktorische Signaltransduktion Olfaktion Duftstoff Rezeptor

  17. Olfaktorische Signaltransduktion Olfaktion G Protein: Golf

  18. Olfaktorische Signaltransduktion Olfaktion Adenylat Zyklase

  19. Olfaktorische Signaltransduktion Olfaktion CNG Kanal

  20. Olfaktorische Signaltransduktion Olfaktion Cl- Kanal Verstärkung

  21. Olfaktion Kann die Signalkette durch einen Chlorid-Ausstrom verstärkt werden?

  22. Olfaktorische Signaltransduktion Olfaktion Ionenverteilung beim Säuger außen innen Na+ 140 mM 3-30 mM K+ 5 mM 140 mM Ca2+ 2 mM < 1 µM Mg2+ 2 mM einige mM Cl-140 mM 10 mM

  23. Olfaktorische Signaltransduktion Olfaktion Hohe [Cl-] im Neuron  Verstärkung

  24. Olfaktion Eigenschaften der molekularen Komponenten der Signalkette

  25. Olfaktorische Signaltransduktion Olfaktion I

  26. Duftstoffrezeptoren Signaltransduktion

  27. Olfaktion Es gibt sehr viele unterschiedliche Duftstoffrezeptoren Duftstoffrezeptoren gehören zur Familie der G-Protein gekoppelten Rezeptoren (Rhodopsin) Im Mausgenom kodieren ca. 1300 Gene für Duftstoffrezeptoren; davon sind ca. 30% Pseudogene. Beim Menschen gibt es ca. 1000 Gene für Duftstoffrezeptoren; davon sind ca. 65% Pseudogene.

  28. Duftstoffrezeptoren Olfaktion Jede Riechzelle exprimiert nureine Sorte Duftstoffrezeptor Jede Zelle exprimiert nur ein Allel des Gens (allelische Exklusion) 15.000 - 30.000 Riechzellen exprimieren das gleiche Allel

  29. Olfaktion

  30. Olfaktion DNA Rekombination Deletion Gene Konversion Expressionskassette Transfer Serizawa et al. (2004), Trends in Genet. 20, 648ff

  31. Olfaktion Serizawa et al. (2004), Trends in Genet. 20, 648ff

  32. Olfaktion Serizawa et al. (2004), Trends in Genet. 20, 648ff

  33. Olfaktion Duftstoffrezeptoren sind nicht sehr spezifisch

  34. Olfaktion Duftstoffrezeptoren sind nicht sehr spezifisch

  35. Olfaktion

  36. Olfaktorische Signaltransduktion Olfaktion I

  37. Adenylat Zyklasen Olfaktion AC = integrales Membranprotein (9 Gene bekannt) AC löslich (1 Gen bekannt)

  38. Adenylat Zyklasen Olfaktion

  39. Adenylat Zyklasen Olfaktion

  40. Olfaktion WS 06/07

  41. Olfaktorische Signaltransduktion Olfaktion I

  42. Zyklisch Nukleotid gesteuerte Ionenkanäle Olfaktion CNG A2 CNG A4 CNG B1b

  43. Zyklisch Nukleotid-gesteuerte Ionenkanäle Olfaktion K1/2 Zeit Hill-Gleichung: I/Imax = Cn/(Cn + K1/2n); K1/2 = EC50, n = Hillkoeffizient

  44. Olfaktion Adaptation

  45. Olfaktion Riechzellen adaptieren bei langanhaltender Stimulation

  46. Olfaktion Adaptation hält einige Sekunden an

  47. Ca2+ ist der Botenstoff der Adaptation Olfaktion

  48. Ca2+/Calmodulin als Mittler der Adaptation Olfaktion

  49. Die A2-Untereinheit besitzt eine CaM-Bindestelle Olfaktion

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