Molekulare Zellbiologie II (Histologie)

Molekulare Zellbiologie für 2. Semester Medizin UZH

Molekulare Zellbiologie für 2. Semester Medizin UZH


F. M.
Diese Lernkarten bieten einen umfassenden Überblick über die molekulare Zellbiologie und Histologie auf Universitätsniveau. Sie konzentrieren sich auf die Struktur und Funktion von Zellen, insbesondere auf Zelltypen wie Epithelien, Bindegewebe, Knorpel und Knochen. Die Karteikarten behandeln auch die Bildung und Eigenschaften von Fasern, die Rolle der extrazellulären Matrix (ECM) und die Interaktionen zwischen Zelladhäsionsmolekülen. Sie sind besonders nützlich für Medizinstudenten, die ein tiefes Verständnis der zellulären und histologischen Grundlagen benötigen, um die komplexen Prozesse im menschlichen Körper zu verstehen.
Cartes-fiches
191
Utilisateurs
8
Langue
Allemand
Catégorie
Médecine
Niveau
Université
Créé / Mis à jour
19.03.2016 / 01.06.2024

Lernkarten

Lernziele "Oberflächenepithelien"

Definition Histologie

· Gewebslehre

· Untersuchung von Geweben

Definition Gewebe

· Zusammenschluss von Zellen mit ähnlicher Morphologie und Funktion (Loffing)

· Verband aus gleichartig differenzierten Zellen (Lüllmann-Rauch)

Typen von Grundgeweben

· Ephithelgewebe bedeckt

· Bindegewege verbindet / stützt

· Muskelgewebe bewegt

· Nervengewebe kontrolliert

 

· Organe sind aus mehreren Grundgeweben zusammengesetzt

Definition Epithelgewebe

· Zellverbände mit vielen Zellkontakten und geringem Extrazellulärraum (Lüllmann-Rauch)

· Epithelgewebe besteht aus dicht aneinanderliegenden, untereinander verbundenen Zellen

· Epithelien bilden eine Grenzschicht zwischen verschiedenen Umgebungen

Funktionen und Eigenschaften des Epithelgewebes

· bedeckt oder kleidet alle Körperoberflächen (ausser Knorpel) aus

· bildet Diffusionsbarriere zwischen Lumen und subepithelialen Raum (→ Grenzgewebe)

· bildet einen soliden Zellverband ohne Blutgefässe (Ausnahme: Innenohrepithel / Stria vascularis)

· Zellen sind durch Zellkontakte untereinander verbunden und an einer Basalmembran verankert

· trennt extrazelluläre Kompartimente unterschiedlicher Zusammensetzung

· polare Bau- und Funktionsweise (apikal vs. basolateral)

· enthält Intermediärfilamente aus Zytokeratin

Interzellularkontakte

· gürtelförmige Kontakte (wie Reissverschluss):

  · Tight Junction (Zonula occludens)

  · Adherens Junction (Zonula adhaerens)

 

· punktförmige Kontakte (wie Druckknöpfe):

  · Desmosom Junction (Macula adhaerens)

  · Gap Junction (Nexus)

 

· mechanische Kontakte (wie Verzahnung):

  · Invagination

  · Interdigitation

Verzahnungen

· nur geringe mechanische Stabilität

· dient der Oberflächenvergrösserung

· Vorkommen in elektrolyttransportierenden Epithelien (z.B. Niere, s. Bild)

Desmosomen

· Macula adhaerens (macula = Fleck)

· punktförmiger Zellkontakt (ø 0.1 - 0.5 µm / Interzellularspalt: 20 - 40 nm)

· hohe mechanische Stabilität

· Vorkommen v.a. in der Haut und im Herzmuskel

Desmosomen (molekularer Aufbau)

· Desmoglea (interzelluläre Kittsubstanz) mit Mesophragma (= Verdichtung in der Mitte)

  · aus integralen, calciumabhängigen Proteinen (E-Cadherine: Desmoglein 1-3)

· Plaque

  · aus intrazellulären Proteinen (Desmoplakin / Plektin)

· Zytoskelett

  · aus Zytokeratin (Intermediärfilamente = Unterschied zur Zonula Adhaerens)

    · Keratin in Epithelien

    · Desmin in der Herzmuskulatur

Intermediate Junction

· Zonula adhaerens  / Adherens Junction

· gürtelförmiger Zellkontakt (ø 0.1 - 0.5 µm / Interzellularspalt: 20 - 40 nm)

· hohe mechanische Stabilität

· Vorkommen v.a. in einschichtigen Epithelien

Intermediate Junction (molekularer Aufbau)

· Desmoglea (interzelluläre Kittsubstanz / spärlich)

  · aus integralen, calciumabhängigen Proteinen (E-Cadherine)

· Plaque (spärlich)

  · aus Plaqueproteinen / Adaptorproteinen (Catenine / Vinculin / α-Actinin)

· Zytoskelett

  · aus Aktin und Myosin

Tight Junction

· Zonula occludens

· gürtelförmiger Zellkontakt / Barrierenkontakt* (ø ??? µm / Interzellularspalt: verschlossen)

· hohe mechanische Stabilität

· Vorkommen v.a. in einschichtigen Epithelien (z.B. Magen-Darm-Trakt / Lunge / Niere / Blutgefässe)

 

· undurchlässig für extrazelluläre hydrophile Moleküle (z.B. Ionen) / Membranproteine / Lipide der äusseren Membranlamelle (aber keine 100% Trennung)

· Stärke der Tight Junction kann variieren

* Teilung der Zelle in apikalen und basolateralen Teil (ermöglicht gerichteten Transport / Bildung eines Konz.grad.)

Tight Junction (molekularer Aufbau)

· Desmoglea (interzelluläre Kittsubstanz)

  · aus integralen Proteinen (Occludin / Claudine)

· Plaque

  · aus Plaqueproteinen (Cingulin / ZO 1-3)

· Zytoskelett

  · aus Aktin

Schlussleistenkomplex

· Schlussleistenkomplex = Zonula occludes + Zonula adhaerens + Macula adhaerens

· Begriff aus der Lichtmikroskopie (wegen begrenzter Auflösung sind die Zellverbindungen nur als Punkt sichtbar)

Gap Junction

· Nexus

· punktförmiger Zellkontakt (ø ~1 µm / Interzellularspalt: 2 - 4 nm) / kommen oft als Porenkomplexe vor

· Kommunikationskontakt

· Vorkommen in zahlreichen Geweben

· ständiger Auf- und Abbau

Gap Junction (molekularer Aufbau)

· Connexone (transmembrane Kanäle)

  · aus sechs Untereinheiten (Connexine)

 

· für eine Zell-Zellverbindung verbinden sich Connexone der einen Zelle mit den Connexonen der anderen Zelle

· Connexone ermöglichen die chemische Kopplung (Koordination) von Zellen

· Ionen und Moleküle < 1 kDa können den Kanal frei passieren (z.B. ATP / Glucose / Ca2+ / cAMP)

· Regulation über Membranpotential / pH-Wert / Ionen-Konzentrationen / Modifikationen

  · hohe cytosolische Kalziumkonzentration oder niedriger pH-Wert schliessen die Kanäle

Zell-Matrix Verbindungen

· Kontakt zwischen Zellen und Substrat (ECM)

· wichtig für Verankerung / Signalweitergabe / Zellproliferation / Polarisierung von Epithelzellen

· Arten: Hemidesmosomen / Fokale Kontakte

Basalmembran

· Dicke: 50 - 800nm

· Strukturen: Basallamina (Lamina rara + Lamina densa / 40 - 120nm) + Lamina fibroreticularis 

· Aufbau:

   · Lamina rara: Laminin / Mukopolysaccharide

   · Lamina densa: Laminin / Kollagen IV / Fibronectin

   · Lamina fibroreticularis: Kollagen I / III

· Funktion: Haftstruktur / Barrierefunktion / Filterfunktion

Hemidesmosom

· punktförmiger Zellkontakt (ähnlich wie Desmosom)

· stellen stabile Verbindung zwischen Basalzellen und Basallamina her

Hemidesmosom (molekularer Aufbau)

· Plaque

  · aus Plaqueproteinen / Adaptorproteinen (Plektin / Bullöses Pemphigoid Antigen)

· Zytoskelett

  · aus Zytokeratinen (Intermediärfilamente)

 

· Integrale Proteine (Integrine α6β4)

· Ankerfilamente (Laminin 5)

· Ankerfibrillen (Kollagen VII)

· Kollagenfasern der Lamina fibroreticularis

Fokaler Kontakt

· punktförmige Verbindung ("ähnlich" wie Zonula adhaerens)

· stellt Verbindung zwischen Aktin-Zytoskelett der Zelle und dem Substrat (ECM) her

· Funktion: Verankerung / Signalübertragung / Zellmigration

Fokaler Kontakt (molekularer Aufbau)

· Plaque (spärlich)

  · aus Plaqueproteinen / Adaptorproteinen (Aktinin / Vinculin)

· Zytoskelett

  · aus Aktin

 

· Integrale Proteine (Integrine α3β1 / α5β1)

· Extrazelluläre Proteine (Fibronectin / Vitronectin)

Einschichtge Plattenepithelien

· Endothel: "geschlossene" Körperhöhlen = kein Kontakt zur Aussenwelt (z.B. Blutgefässe)

· Mesothel: Pleurahöhle (Brustraum) / Peritonealraum (Bauchraum) / Perikardraum (Herzbeutel)

Histogenese der Epithelien

· Ektoderm: Epidermis / Kornea (Hornhaut des Auges) / Oberflächenepithel der Sinnesorgane

· Entoderm: Schleimhautepithelien der Atem- und Verdauungswege

· Mesoderm: Mesothelien des Peritoneum, Pleura und Perikard / Endothelien der Blut- und Lymphgefässe / Epithelien in der Niere

Hauptaufgaben von Epithelien

· Schutz (Haut)

· Transport von Material (Atemwege)

· Aufnahme / Absorption (Darm)

· Ausscheidung / Exkretion (Niere)

· Abgabe / Sekretion (Drüsen)

· Gasaustausch (Lunge)

· Gleiten (Serosa / Mesothel)

· Kontraktion (Myoepithel)

· Wahrnehmung (Geschmacksknospen)

 

Funktionelle Eigenschaften (vereinfacht)

· einschichtige Epithelien: Diffusion / Filtration / Absorption / Sektretion

· mehrschichtige Epithelien: schützende (protektive) Aufgaben

· prismatische Epithelien (grosses Zellvolumen / viele Organellen): Sektretion und Absorption

Einteilung der Epithelien

· nach Zellform (platt / prismatisch)

· nach Schichtung (einschichtig / mehrschichtig)

· nach Oberflächendifferenzierung (glatt / Mikrovilli (Bürstensaum) / Stereozilien / Kinozilien)

· nach Funktion (Oberflächenepithel / Drüsenephitel / Sinnesepithel)

Einteilung der Epithelien nach Zellform

· platte Epithelien:

  · platt / flach (z.B. Endothel)

 

· prismatische Epithelien:

  · isoprismatisch / kubisch (z.B. Nierentubuli)

  · hochprismatisch / zylindrisch (z.B. Darmepithelien)

Einteilung der Epithelien nach Zellfortsätzen

· Mikrovilli:

  · fingerähnliche Fortsätze

  · Vergrösserung der reabsorptiven Fläche

  · Aktin-Gerüst

 

· Stereozilien:

  · spezialisierte, lange Fortsätze

  · nicht beweglich

  · Aktin-Gerüst

 

· Kinozilien:

  · spezialisierte Fortsätze

  · Transport von Partikeln auf dem Epithel

  · Mikrotubulus-Gerüst (Kinetosomen)

Einteilung der Epithelien nach Schichtung

· einschichtige Epithelien:

  · einfach (Plattenepithel / prismatische Epithelien)

  · mehrreihig (immer prismatisch)

 

· mehrschichtige Epithelien*:

  · Plattenepithelien (verhornt / unverhornt)

  · prismatische Epithelien

  · Übergangsepithel (Urothel)

 

* für die Klassifizierung ist die Zellform der obersten Schicht massgebend

einschitiges Plattenepithel

· Form: einschichtige Zelllage aus flachen Zellen mit wenig Zytoplasma

· Funktion: schnelle Diffusion / Filtration

· Vorkommen: Blutgefässe / Alveoli der Lunge / Glomeruli der Niere

· Beispiel: Endothel

einschichtiges isoprismatisches Epithel

· Form: einschichtige Zelllage aus kubischen Zellen mit zentralem Kern

· Funktion: Sekretion / Reabsorption

· Vorkommen: Nierentubuli / sektretorische Abschnitte kleiner Drüsen

· Beispiel: distaler Tubulus (Niere)

einschichtiges hochprismatisches Epithel

· Form: einschichtige Zelllage aus hohen Zellen mit ovalem Kern

· Funktion: Absorption / Sekretion ( Mucus / Enzyme / ... )

· Vorkommen: Darm / Ausführgänge von Drüsen

· Beispiel: Dünndarm

 

· können apikale Zellfortsätze besitzen / enthalten evt. sezernierende Zellen (Becherzellen)

mehrreihiges Zylinderepithel

· Form: alle Zellen haben Kontakt mit der Basalmembran, aber nicht alle mit der Oberfläche

· Funktion: Sekretion (Schleim) / Transport von Partikeln

· Vorkommen: Atemwege / Eileiter

· Beispiel: Luftröhre (zilientragendes Epithel)

 

· können unterschiedliche Zelltypen enthalten (Basalzelle / zilientragende Zellen / Becherzellen)

mehrschichtiges unverhorntes Plattenepithel

· Form: mehrere Zelllagen / nur basale Zellen haben Kontakt mit Basalmembran / Zellen differenzieren sich nach "oben"

· Funktion: Schutz von unterliegenden Strukturen (v.a. vor mechanischer Belastung)

· Vorkommen: Mund / Speiseröhre / Vagina

· Typisch: Zellkerne sind bis in die oberste Schicht enthalten / es gibt keine abgestorbenen Epithelzellen

mehrschichtiges verhorntes Plattenepithel

· Form: wie unverhorntes Plattenepithel, aber die oberflächlichen Zellen sind tot (Hornschicht)

· Funktion: Schutz vor mechanischen / chemischen Reizen

· Vorkommen: Haut (Epidermis)

· Typisch: die oberflächlichen Zellen besitzen keinen Zellkern

Übergangsepithel (Urothel)

· Form:

   · mehrere Zelllagen (1x basal / intermediär / 1x oberflächlich = Deckzellen / umbrella cells)

   · oberflächliche Zellen sind durch Tight Junctions verbunden (sehr dicht → Plaque / Crusta)

   · Crusta enthält Uroplakin, Vesikel und Aktinfilamente (→ Membranverstärkung / Permeabilitätsschranke)

· Funktion: bedeckt ableitende Harnwege / Anpassung an Füllstände der Hohlorgange

· Vorkommen: nur im Harntrakt

Ernährung und Innervation von Epithelien

· Ernährung durch Diffusion mit Gefässen unter dem Epithel

  · Bindegewebspapillen dienen der Oberflächenvergrösserung (s. Bild)

 

· innervierte Epithelien:

  · Sinnesepithelien (Auge / Innenohr)

  · Epidermis (einzelne Schmerzfasern)

 

Zellerneuerung in Epithelien

· Lebensdauer der Zellen ist unterschiedlich (Bsp. Darmepithelien ~36h)

· Zellersatz erfolgt über Zellteilung (Mitose) aus

   · differenzierten Epithelzellen

   · undifferenzierten Epithelzellen (Stammzellen / Progenitorzellen → Reifung durch Proliferation)

Lernziele "Drüsenepithelien"

Study