Seminar 1: 'Physiologie von Ionenkanälen'
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| Lehrformat: |
Fachseminar (2.00 Std.) |
| Kurzbeschreibung: |
In dieser Seminarveranstaltung wird in das Thema „Ionenkanäle“ eingeführt bzw. vertieft. Zunächst wird eine Übersicht über wichtige Ionenkanalfamilien gegeben. Aus funktioneller Perspektive wird dargestellt, dass Ionenkanäle sich durch zwei Merkmale klassifizieren lassen: zum einen sind das die Mechanismen der Aktivierung (konstitutiv geöffnet, spannungsgesteuert, liganden-gesteuert usw.) und zum anderen die Permeabilitätseigenschaften der Ionenkanäle (selektiv-permeabel, nicht-selektiv permeabel). Dabei wird der für einen Ionenkanal charakteristische Begriff des (Strom-) Umkehrpotentials an Beispielen vertieft. Um die Wirkung der Aktivierung bzw. der Blockade eines Ionenkanals vorhersagen zu können, werden die Größen Strom, elektrischer Leitwert und Permeabilität gegeneinander abgegrenzt.
Insgesamt soll ein Grundverständnis erworben werden, dass sich Ionenkanäle durch eine große strukturelle und funktionelle Vielfalt auszeichnen und die primären, molekularen Ansatzpunkte zur Regulation des Membranpotentials und der Erregbarkeit nicht zuletzt für therapeutische Interventionen sind. Es soll die Kompetenz erworben werden, die Folgen für das Membranpotential und die zelluläre Erregbarkeit bei Aktivierung bzw. Blockade eines gegebenen Ionenkanals einschätzen zu können. Durch das differenzierte Verständnis von Fachbegriffen soll das Selbststudium über Ionenkanäle und Erkrankungen, die auf Ionenkanaldysfunktionen basieren, erleichtert werden. |
| Anmerkungen zur Vorbereitung: |
Elektrizitätslehre/Ohmsches Gesetz, Spannung, Strom, Widerstand, Leitfähigkeit. Weitere Voraussetzungen sind die folgenden Lerninhalte aus Modul 3 „Biologie der Zelle“: Nernst-Gleichung, Membranpotential, elektromotorische Triebkraft, Ionenkanäle. |
| Übergeordnetes Lernziel: |
Die Studierenden sollen wichtige Ionenkanäle und Ionenkanalfamilien menschlicher Zellen klassifizieren und ihre Funktion für das Membranpotenzial darlegen können. Sie sollen wichtige Eigenschaften von Ionenkanälen (Selektivität, Permeabilität, Leitwert, Umkehrpotenzial) erläutern können. Sie sollen an Beispielen das Umkehrpotenzial des durch den Ionenkanal vermittelten Stroms in Bezug zu dessen Permeationseigenschaften setzen können. |
| Lernspirale: |
Aufbauend auf den Vorlesungen „Analoge Signale“ und „Aktionspotentiale“ in Modul 4 „Signal- und Informationssysteme“ gibt dieses Seminar den Studierenden eine Einführung und Übersicht in die komplexe Welt der Ionenkanäle, die in der jeweils spezifischen Komposition in allen Zellen exprimiert werden und durch genetisch bedingte Fehlfunktionen die Ursache zahlreicher Erkrankungen bilden. Es werden Kenntnisse vermittelt, die die Voraussetzung für aufbauende Lehrveranstaltungen in Woche 2 des Moduls 4 bilden. Darüber hinaus wird auf diesen Kenntnissen letztlich in allen Modulen mit erregungsphysiologischen, aber auch transportphysiologischen Inhalten aufgebaut. |
| Fach gemäß ÄAppO: |
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| Durchführende Einrichtung: |
- CC02 - Institut für Neurophysiologie - CCM
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| Zuständiges Lehrsekretariat: |
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Lernziel(e) der Veranstaltung – der/die Studierende soll…
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| Wissen/Kenntnisse (kognitiv) |
- den Begriff des Umkehrpotentials eines Ionenkanals anhand von Beispielen erläutern und in Bezug zu den jeweiligen Permeationseigenschaften des betreffenden Ionenkanals setzen können.(kommentieren)
- die Begriffe Selektivität, Permeabilität und Leitwert eines Ionenkanals gegeneinander abgrenzen können.(kommentieren)
- Ionenkanäle nach ihren Aktivierungsmechanismen, Selektivitätseigenschaften und Umkehrpotenzialen klassifizieren können.(kommentieren)
- Die wichtigsten Ionenkanalfamilien (insbesondere Kaliumkanäle, Natriumkanäle, Kalziumkanäle, Glutamatrezeptoren, GABA-Rezeptoren, Glyzinrezeptoren, Acetylcholinrezeptoren) in den jeweiligen Klassen (konstitutiv offen, spannungsgesteuert, ligandengesteuert) benennen können. (kommentieren)
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| Ausbildungsziele |
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| Gegenstandskatalog 1 |
(keine Einträge)
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| Gegenstandskatalog 2 |
(keine Einträge)
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| Modul-Outcomes: |
(keine Einträge)
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Vorhandene Medien
in Moodle: |
keine Medien |