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Um die Aufgabe zu bearbeiten, müssen wir zuerst verstehen, was Synapsengifte sind und wie sie die Neurotransmission beeinflussen. Synapsengifte können an verschiedenen Punkten in der Übertragung von Signalen zwischen Neuronen durch chemische Synapsen eingreifen. Die Wirkung dieser Gifte variiert je nach ihrer Art. Für diese Aufgabe betrachten wir drei spezifische Gifte: E 605 (ein Organophosphat, das als Insektizid verwendet wird), Atropin (ein Alkaloid aus der Tollkirsche) und das Gift der Schwarzen Witwe.
E 605 (Organophosphat)
E 605 blockiert die Funktion der Acetylcholinesterase, ein Enzym, das Acetylcholin (ACh) im synaptischen Spalt abbaut. Dies führt dazu, dass Acetylcholin im synaptischen Spalt nicht abgebaut wird und somit länger an die postsynaptischen Rezeptoren binden kann. Dies hat zur Folge, dass der Na\(^+\)-Einstrom und die ACh-Konzentration im synaptischen Spalt über längere Zeit erhöht bleiben.
Atropin
Atropin blockiert die muskarinischen Acetylcholinrezeptoren. Diese Blockade verhindert, dass Acetylcholin an diese Rezeptoren binden kann, was bedeutet, dass trotz der Anwesenheit von Acetylcholin im synaptischen Spalt keine signalinduzierte Öffnung von Na\(^+\)-Kanälen stattfindet. Die Wirkung führt dazu, dass der Na\(^+\)-Einstrom im Vergleich zu einem normalen Zustand reduziert ist, während die Konzentration von Acetylcholin im synaptischen Spalt kurzzeitig erhöht sein kann, da seine Wirkung nicht durch Bindung an den Rezeptor vermittelt wird.
Gift der Schwarzen Witwe
Das Gift der Schwarzen Witwe verursacht eine massive Freisetzung von Acetylcholin an synaptischen Enden. Dies hat zur Folge, dass die ACh-Konzentration im synaptischen Spalt stark ansteigt, was zu einem erhöhten Na\(^+\)-Einstrom führt. Nach der anfänglichen Welle der Freisetzung kann die ACh-Konzentration jedoch schnell abfallen, da das Neuron seine Speicher erschöpft und Acetylcholin weiterhin im synaptischen Spalt abgebaut wird.
Diagramme
Nun zu den Diagrammen:
1.
Na\(^+\) Einstrom
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Normalverlauf: Kurzer Anstieg des Na\(^+\)-Einstroms gefolgt von einem raschen Abfall.
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E 605: Länger anhaltender und möglicherweise höherer Anstieg des Na\(^+\)-Einstroms im Vergleich zum Normalverlauf.
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Atropin: Verringerung des Na\(^+\)-Einstroms im Vergleich zum Normalverlauf.
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Gift der Schwarzen Witwe: Stark ansteigender Na\(^+\)-Einstrom, gefolgt von einem schnelleren Abfall als im Normalverlauf.
2.
Konzentration von Acetylcholin
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Normalverlauf: Kurzer Anstieg, gefolgt von einem raschen Abfall der ACh-Konzentration.
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E 605: Anhaltend hohe ACh-Konzentration über einen längeren Zeitraum.
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Atropin: Kurzfristiger Anstieg der ACh-Konzentration, da dessen Effekt an den Rezeptoren blockiert ist; der Abfall erfolgt jedoch normal, da Atropin die ACh-Abbau nicht beeinflusst.
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Gift der Schwarzen Witwe: Schneller und sehr hoher Anstieg der ACh-Konzentration gefolgt von einem schnellen Abfall.
Es ist wichtig zu beachten, dass diese Beschreibungen und die darauf basierenden Diagramme vereinfacht sind und die tatsächlichen Wirkungen je nach Dosis, exponiertem Organismus und anderen Faktoren variieren können.
