Wie bindet Ca an Proteine, sorgt für konformationsänderung & Regulation enzymatischer Aktivität
Ca++ = Kation, bindet an Anion zb AS glutaminsäure/ Asparatinsäure
Ca++ bindet an Bindetaschen der AS über ionische Wechselwirkungen
Dadurch konformationsänderung, da tertiärestruktur verschoben wird, erst lokal, dann über gesamt Protein.
Regulation Enzymaktivität: aktives Zentrum des Enzyms ist ebenfalls von konformationsänderung betroffen: Proteinkinase C (PKC)
Querbrückenzyklus
Vorgang der muskelkontraktion
Myosinkopf bindet an Aktin, solange bis ATP wieder an Myosinköpfchen bindet
Glatte vs Quergetreifte Muskulatur
Glatt: wände von Darm, Blutgefäße, Magen
Quer: Skelett -&Herzmuskulatur
Welches Protein bindet an Ca++ im Glatten & quergestreiften Muskel? + Wirkung
Glatt: Calmodulin
Ca+ aus EZ, bindet an Calmodulin, aktiviert MLCK, welches Myosin Phosphiryliert, myosin bindet Aktin= Querbrückenzyklus
Solange bis ATP nicht mehr genug vorliegt oder MLCK mysosin dephosphoryliert
Quer: troponin
Ca+ aus sarkoplasmatischem retikulum, bindet an Troponin, konformationsänderung, tropomyosin wird verschoben, myosinbindestelle frei, myosin bindet an Aktin. Kontraktion
Wie kommt es zum Stopp der Kontraktion?
- ATP Mangel
- sinken des Ca++ Spiegels
Sinkender Ca²⁺-Spiegel
• Calcium wird zurück ins Sarkoplasmatisches Retikulum gepumpt.
• Troponin verändert seine Form.
• Tropomyosin blockiert wieder die Bindungsstellen auf Aktin.
➡️ Myosin kann nicht mehr binden → Kontraktion stoppt.
2️⃣ ATP ist nötig zum Lösen der Querbrücken
• ATP bindet an Myosin.
• Dadurch löst sich Myosin von Aktin.
➡️ Ohne ATP bleiben die Querbrücken fest (z. B. Totenstarre).
Warum ist Ca+ second Messager?
Kurz und leicht zu merken:
• Ca²⁺ eignet sich als Second Messenger, weil:
• sehr niedrige intrazelluläre Konzentration (~µM) → kleine Änderungen wirken stark
• großer Konzentrationsunterschied zu außen oder zu ER/Intrazellulärspeichern → schnelle Diffusion möglich
• bindet leicht an Proteine → verändert deren Konformation → Signalweiterleitung
• Na⁺ und K⁺ sind intrazellulär sehr hoch konzentriert (mM-Bereich) → kleine Änderungen fallen kaum ins Gewicht → nicht als Second Messenger geeignet
✅ Merksatz:
Ca²⁺ klein innen → groß außen → ideal zum Signalisieren; Na⁺/K⁺ zu viel drin → ungeeignet.
