thieme-via-medici-logo
  • Menü
  • Anmelden
thieme-via-medici-logo
Navigation
Biochemie

  • Kohlenhydrate
  • Oxidation von Brennstoffmolekülen
  • Lipide
  • Cholesterin und Lipoproteine
  • Aminosäuren, Peptide, Proteine
  • Enzyme und Enzymkinetik
  • Vitamine, Coenzyme, Spurenelemente
  • Ernährung und Verdauung
  • Hormone
    • Grundlagen und Signalübertragung
      • Endokrine Organe: Überblick V
      • Hormone: Eigenschaften und Einteilung V
      • Hormone: Regulation der Konzentration V
      • Intrazelluläre und membranständige Rezeptoren V
      • Second-Messenger-Systeme V
        1. Steckbrief
        2. Einführung
        3. cAMP (zyklisches Adenosinmonophosphat)
        4. Calciumionen
        5. IP3 und DAG
        6. Stickstoffmonoxid (NO)
        7. cGMP (zyklisches Guanosinmonophosphat)
        8. IMPP-Fakten im Überblick
    • Die einzelnen Hormone
  • Stoffwechsel der einzelnen Organe
  • Blut
  • Immunsystem
  • Molekularbiologie
  • Zellbiologie

Second-Messenger-Systeme

  •  IMPP-Relevanz
  • Lesezeit: 15 min
  • alles schließen

Steckbrief

Mit der Bindung eines extrazellulären Signalmoleküls (First Messenger) an einen membranständigen Rezeptor beginnen in der Zelle komplexe Prozesse der Signaltransduktion, an denen zahlreiche Proteine beteiligt sind. Vom Rezeptor aktivierte Effektormoleküle erzeugen durch Synthese von intrazellulären Botenstoffen, den Second Messengern, ein sekundäres chemisches Signal. Diese binden an allosterische Enzyme, Ionenkanäle und Transporter, die durch den Anstieg der Second-Messenger-Konzentration in der Regel aktiviert werden. Da der First Messenger zur Produktion einer Vielzahl von Second-Messenger-Molekülen führt, wird das extrazelluläre Signal in der Zelle verstärkt. An dieser Verstärkung sind sowohl der Rezeptor als auch die Effektorsysteme und die Second Messenger beteiligt.

Zu den Second Messengern zählen v.a.:

  • die zyklischen Nucleosidmonophosphate cAMP (zyklisches Adenosinmonophosphat) und cGMP (zyklisches Guanosinmonophosphat)

  • Calciumionen

  • Inositol-1,4,5-trisphosphat (IP3) und Diacylglycerin (DAG)

  • Stickstoffmonoxid (NO).

Image description
Beispiele für Second Messenger

Second Messenger sind diffusible Signalmoleküle, die fast ausschließlich in Zellen vorkommen und unterschiedliche Wasserlöslichkeit besitzen. Hydrophobe Second Messenger sind in oder an Membranen lokalisiert, hydrophile befinden sich (mit Ausnahme von Ca2+, hier nicht dargestellt) im Zytosol.

(Quelle: Rassow et al., Duale Reihe Biochemie, Thieme, 2022)
    Abbrechen Speichern

    Einführung

    An der Signaltransduktion vom extrazellulären Signal bis hin zu den metabolischen und physiologischen Reaktionen einer Zelle sind zahlreiche Komponenten beteiligt. Während den vielfältigen extrazellulären Signalmolekülen eine große Zahl spezifischer Rezeptoren gegenübersteht, erfolgt die Informationsweiterleitung in der Zelle über eine relativ geringe Anzahl an Signaltransduktionswegen und zahlreiche Hormone aktivieren die gleichen Signalmoleküle. Dennoch sind die zellulären Reaktionen spezifisch. Das ist dem Umstand zu verdanken, dass die Zielzellen über eine unterschiedliche Ausstattung mit Enzymen und anderen Proteinen verfügen und die Signaltransduktionswege häufig miteinander vernetzt sind. Die metabolischen und physiologischen Reaktionen einer Zelle hängen demnach von der Summe der beteiligten Signale ab.

    Nach Bindung eines extrazellulären Signalmoleküls () an einen verändert sich die Konformation der zytosolischen Domäne des Rezeptors. Dort erzeugen die Rezeptoren auf unterschiedliche Weise und häufig über andere Proteine ein sekundäres chemisches Signal wie die direkte Phosphorylierung und Aktivierung von Transkriptionsfaktoren, die Aktivierung von Phosphorylierungskaskaden, die Verschiebung von Ionen über Membranen oder die Synthese von intrazellulären Botenstoffen, den . Diese sekundären Botenstoffe sind Liganden allosterischer Enzyme, Ionenkanäle und Transporter, die durch den Anstieg der Second-Messenger-Konzentration meist aktiviert werden.

    Image description
    Signaltransduktion durch Guanylatzyklasen

    Guanylatzyklasen bilden aus GTP den Second Messenger cGMP. Membranständige Guanylatzyklasen werden durch Bindung von extrazellulären Liganden aktiviert (unten links), lösliche (zytosolische) Guanylatzyklasen durch NO (unten rechts). ANP, atriales natriuretisches Peptid; NO, Stickstoffmonoxid

    (Quelle: Rassow et al., Duale Reihe Biochemie, Thieme, 2022)
      Abbrechen Speichern
      paywall image

      Erfolgreich in jeder Prüfung! Mit via medici, der Lernplattform von Thieme

      Individuelle Lerntiefen mit Speed Mode für jedes Lernmodul
      Kreuze die passenden IMPP-Fragen je Lernmodul
      Vertiefe dein Wissen in über 120 Thieme Lehrbüchern
      Ergänze dein Wissen mit Lernkursen und Lernplänen

      IMPP-Fakten im Überblick

      Voriger Artikel
      Intrazelluläre und membranständige Rezeptoren
      Nächster Artikel
      Hypothalamus- und Hypophysenhormone

      Second-Messenger-Systeme

      Fallbeispiele zum Thema

      Das Thema in der via medici Bibliothek

      Zeige Treffer in „Taschenatlas Biochemie des Menschen“
      Zeige Treffer in „Duale Reihe Physiologie“
      Zeige Treffer in „Duale Reihe Biochemie“
      Zeige Treffer in „Kurzlehrbuch Biochemie“
      Zeige Treffer in „Taschenlehrbuch Biologie: Genetik“
      Springe in „Taschenatlas Biochemie des Menschen“ direkt zu:
      Second-Messenger I

      Second Messenger I Taschenatlas Biochemie des Menschen Signalsysteme Signaltransduktion Second Messenger I Second Messenger I Second Messenger Second Messenger zweite Botenstoffe Botenstoffe zweite siehe Second Messenger sind intrazelluläre chemische Signale Signal intrazelluläres deren Konzentratio...

      Second-Messenger II

      Second Messenger II Taschenatlas Biochemie des Menschen Signalsysteme Signaltransduktion Second Messenger II Second Messenger II A Calcium Ionen Calciumspiegel Auch Ca 2 Calcium Spiegel Second Messenger ist ein Signalmolekül Seine Konzentration im Cytoplasma ist normalerweise sehr gering 10 100 nM w...

      C. Inositol-1,4,5-trisphosphat (InsP3) und Diacylglycerol (DAG)

      C Inositol 1 4 5 trisphosphat InsP und Diacylglycerol DAG Taschenatlas Biochemie des Menschen Signalsysteme Signaltransduktion Second Messenger I C Inositol 1 4 5 trisphosphat InsP3 und Diacylglycerol DAG 3 C Inositol 1 4 5 trisphosphat InsP 3 und Diacylglycerol DAG Diese Second Messenger entstehen ...

      Vernetzung mit weiteren Modulen

      zuletzt bearbeitet: 24.11.2022
      Lerntools
      • standard
        kurz gefasst
        standard
        vertieft

      • Navigation
      • Home
      • Datenschutz
      • Verbraucherinformationen
      • Nutzungsbedingungen
      • Kontakt
      • FAQ
      • Impressum
      • Cookie-Einstellungen
      • © 2023 Georg Thieme Verlag KG
      Du hast noch keine Fragen zu diesem Modul falsch beantwortet