Zellbiologie 2 ZHAW HS14
Zellbiologie Alles
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Flashcards
Adrenerge Rezeptoren
α Rezeptoren (α1, α2)
β Rezeptoren (β1, β2)
Adrenerge Rezeptoren
α1-Rezeptoren
α1Rezeptor
Gαq-Gekoppelt --> aktiviert Phospholipase C
Blutgefässverengung in der Haut, dem Darm, Niere und Gehirn.
Kontraktion der glatten Muskulatur
Glucose wird zur Verfügung gestellt.
Adrenerge Rezeptoren α2-Rezeptor
α2-Rezeptor:
Gαi gekoppelt, hemmt die Adenylat-Cyclase
Einfluss auf Glucose Metabolismus durch Hemmung der Insulin-Freisetzung und Anregung der Glucagon-Freisetzung
Adrenerge Rezeptoren β1 Rezeptor
β1-Rezeptor
Gαs gekoppelt, aktiviert die Adenylat-Cyclase
Setzt die Herzfrequenz und die Kontraktionskraft hoch
Ghrelin Freisetzung im Magen
Adrenerge Rezeptoren β2-Rezeptor
β2-Rezeptor
Gαs gekoppelt, aktiviert die Adenylat-Cyclase
Glatte Muskeln der Bronchien und der Gebärmutter werden entspannt
Hemmt Insulin freisetzung
Aktiviert Glucose freisetzung
Anregung der Glucagon-Freisetzung
Fördert die Sekretion aus den Schweissdrüsen
Wirkung von Adrenalin
1. Herz-Kreislauf-System
Anstieg von Blutvolumen, erweiterung der Blutgefässe, erhöhung Blutdruck, bessere Reizübertragung
2. Glatte Muskulatur, Atmung, Magen-Darm-Trakt, Harnblase
Steigerung der Atmung, inaktivierung nicht benötigter Prozesse z.B Verdauung, Erschlaffung der Glatten Muskulatur --> Ruhigstellen des Magendarmtraktes und erweiterung der Bronchien zur leichteren Atmung
3. Mobilisierung von Energiereserven
Steigerung von Fettsäureabbau, Freisetzung und neublidung von Glucose und somit anstieg von Blutzuckerspiegel, noch verstärkt durch Hemmung der Insulinproduktion und freisetzung von Glucagon
GH
Somatropin (GH = Growthhormon)
Hypothalamus regt Hypophyse durch GHRH, GRF und Somatoliberin, zur bildung von GH an.
GH geht in die Leber welche dann IGF ausschüttet, welches am wirkungsort für Muskel- und Knochenwachstum zuständig ist.
CRH
Corticotropin-releasing Hormone
Wird von Hypothalamus ausgeschüttet und regt Hypophyse zur ausschüttung von ACTH an.
ACTH wirkt auf Rinde der Nebenniere und Regt dor Ausschüttung von Kortisol (Glucocortikoide), Androgenen und Aldosteron (Mineralokortikoide) an.
ACTH
Adrenocorticotropin, auch Adrenocorticotropes Hormon
Wird von der Hypophyse als antwort auf CRH von Hypothalamus ausgeschüttet und wandert zur Nebennierenrinde.
Dort auschüttung von Kortisol, Androgenen und Aldosteron.
GnRH
( Gonadotropin-releasing-Hormon, Gonadoliberin) wird von Hypothalamus ausgeschüttet.
Löst in der Hypophyse ausschüttung von LH und FHS aus.
LH und FHS wandern zur den Keimdrüsen (Gonaden) Auschüttung von Testosteron (Mann) oder Östrogen, Progesteron (Frau)
LH und FHS
Werden von der Hypophyse als Antwort auf GnRH (Gonadoliberin) ausgeschüttet. Gonadoliberin kommt vom Hypothalamus
LH und FHS wandern zur den Keimdrüsen (Gonaden) Auschüttung von Testosteron (Mann) oder Östrogen, Progesteron (Frau)
GHRH
(Growth-hormone-releasinghormon, Somatoliberin) werden vom Hypothalamus ausgeschüttet.
Lösen in der Hypophyse ausschüttung von GH (Growthhormone, Somatropin) aus.
GH (Somatropin) wandert zur Leber, welche dadurch IGF ausschütten. IGF löst am Bestimmungsort Muskel- und Knochenwachstum aus.
GHIH
GHIH (Growth Hormone-Inhibitinghormone, Somatostatin)
Gleich wie GHRH aber hemmend!!
Langerhans'sche Inselzellen
Langernhans-Inseln befinden sich in der Bauchspeicheldrüse und registrieren die Hööhe des Blutzuckers und produzieren Insulin und schütten dieses aus.
Sie Bestehen aus:
30-50% alpha-Zellen: produzieren Glucagon (Hormon)
50-60% beta-Zellen: produzieren Insulin (Peptidhormon)
8-10% delta Zellen: produzieren Somatostatin
PP-Zellen: produzieren pankreatische Polypeptide
epsylon Zellen: produzieren Ghrelin
Glykagon
Hormon das als Gegenspieler von Insulin arbeitet und von den (alpha Zellen der) Langerhans'schen Inselzellen abgesondert wird.
Es erhöt den Abbau von Glykogen und erhöht so den Blutzuckerspiegel.
Glykogen ist die Speicherform der Glucose im Menschlichen körper. Insulin erhöht die Glykogensynthese!
Glykogen
Das Glykogen ist ein verzweigtes Polysaccharid, das aus Glucose-Einheiten aufgebaut ist. Glykogen dient der kurz- bis mittelfristigen Speicherung und Bereitstellung des Energieträgers Glucose im menschlichen und tierischen Organismus.
Insulin
Insulin ist ein Peptidhormon (Proteohormon) und wird von den (beta Zellen der) Langerhans'schen Inselzellen ausgeschüttet und fördert die Glykogensynthese und senkt somit den Blutzuckerspiegel.
Wirkung : 1. Seigerung der Glucose Speicherung, 2. Hemmung der Gluconeogenese ( Wiederherstellen von Glucose aus deren Abbaustoffen wie z.B. Pyruvat), 3. Steigerung Lipid Synthese
GLP-1
Glucagon-like-peptide (GLP-1) ist ein Hormon aus dem Darm und Stimuliert die betta zellen der Langerhans'schen Inselzellen zur Insulinproduktion.
GLP-1 ist Zusammen mit GIP für den Inkretinen Effekt (dass heist mehr Insulinausschüttung bein Oraler einnahme von Glucose als bei intravenöser) verantwortlich. Dass heisst GLP-1- und GIP-Produzierendezellen werden über die Orale aufnahme von Glucose stimuliert und zur ausschüttung von GLP-1 und GIP angeregt..
Diabetes mellitus
Hauptsymtom: Ausscheidung von Zucker im Urin
Typ-1-Diabetes mellitus: Zertörung speziell der Betazellen der Langerhans'schen Inseln des Pankreas führt zu absolutem Insulinmangel. Es wird also gar kein Insulin Produziert. Grund1: Autoimunerkrankung, Grund2: Unbekannt
Typ-2-Diabetes mellitus: Unterschiedliche Kombtinationen von Insulinresistenz, Hyperinsulinismus, relativem Insulinmangel, Sekretionsstörungen. Typ2a: ohne Fettleibigkeit, Typ2b mit Fettleibigkeit. Grund für diabetes Typ2 ist hauptsächlich eine verschlechterte Insulinempfindlichkeit.
Differenzierungspotenzial
1. Totipotente Zellen (Zygote = befruchtetes Ei) kann einen Vollständigen Organismus aus einer Zelle bilden.
2. Pluripotente Zellen (Blastozyste) können sich noch in Zellen aller drei Keimblätter Differenzieren
3. Multipotente Zellen (Hämatopoetische Zellen) können sich zu verschiedenen Zelltypen einer bestimmten Linie entwickeln. (Linien: Skelettmuskel, Herzmuskel, Leber, Alle Blutzellen)
4. Quadripotent (Mesenchymale Vorläuferzellen) können sich nur noch in Knorpelzellen, Fettzellen, Bindegewebszellen, oder Knochenzellen entwickeln.
Hierarchie der Stammzellen
Je mehr möglichkeiten eine Stammzelle noch hat sich weiter zu Differenzieren und sich selbst zu regenierieren, umso höher steht sie in der Hierarchie.
Embryonale Stammzellen (ES-Zellen)
Sind in vivo und in vitro in der Lage sich in Zellen aller drei Keimblätter (Entoderm, Ektoderm und Mesoderm) sowie in Zellen der Keimbahn auszudifferenzieren. Deshalb Pluripotent. Können nach befruchtung der Eizelle im Embryo-Entwicklungsstadium der Blastozyste aus der inneren Zellmasse (ICM; auch Embryoblast genannt) gewonnen werden.
Gewinnung von ES
Embryo wird im Blastozystenstadium ca. fünf Tage nach Zellkerntransfer zerstört. Trophopblast (Nährgewebe) welches die inner Zellmasse, aus welcher sich Stammzellen gewinnen lassen, umhüllt wird durch Laserstrahlen oder Antikörper aufgelöst. Innere Zellmasse wird isoliert und in Petrischale überführt, wo sich ES nach zugabe von Wachstumsstoffen undendlich häufig teilen ohne sich zu spezialisieren.
Faktoren zur Differenzierung von Stammzellen
Neben löslichen Faktoren ( Hormone, Waschstumsfaktoren, Interleuikinen, etc.) ist es auch die mechanische Beschaffenheit der Umgebung, welche auf die Differenzierung der Stammzellen Einfluss nimmt.
Adulte Stammzellen
Wichtigste aufgabe: Reperatur und Erhalt des jeweiligen Gewebes
sind nicht ausdifferenziert und sind Teilungsfähig (differenzierung aber nur innerhalb des Gewebes möglich)
werden auch somatische Zellen genannt.
Transdifferenzierung = Prozess bei welchem Stammzelle von einer Linie zur anderen wechselt.(Keimblattübergreifend) ( wurde beobachtet ist aber umstritten)
Gewinnung von Adulten Stammzellen
Können gewonnen werden aus:
Knochenmark
Haut/Epithel
Leber
Fettgewebe
Nabelschnurblut
Zahnwurzel
IPS-Zellen = iPSCs
Induzierte pluripotente Stammzellen
Sie werden künstlich aus Somatischen Zellen hergestelt.
Sie scheinen ES sehr ähnlich zu sein!
IPS wurden 2006 aus Mäusezellen und 2007 erstmals aus Humanen Zellen kultiviert.
IPS Zellen sind Adulte Zellen die in das Stadium der ES zurückgeführt werden.Dies geschieht über Gentransfer von Genen, welche für Pluripotenz verwantwortlich sind. Gentransfer erfolgt über Virus dem Gen für pluripotenz implantiert wurden.
Entscheidende Gene für Pluripotenz
Sox Family
Nanog
Myc Family
Klf Family
Porbleme von IPS
Effizienz bei 0.1-0.5%
Riskio von Integration von Mutationen
Entstehung von Tumoren
Nicht vollständige Reprogrammierung
Anwendung IPS Zellen
Entnahme von normalen Zellen einer erkrankten Person um IPS zellen zu erzeugen. Aus den IPS zellen können dann die spezialisierte Zellen erzeugt werden die ebenfalls von der Krankheit betroffen sind. Dies ist oft hilfreich da kranke Zellen nicht direkt isoliert werden können z.B. bei Parkinson. Um IPS zellen therapeutisch nutzen zu können müssten sie wieder in eine Funktionierende Spezialisiert form ohne Krankeit gebracht werden können.
Somatischer Nukleustransfer
Der somatische Zellkerntransfer bezeichnet in der Genetik den Transfer eines Zellkerns in eine kernlose Zelle zum Zwecke des Klonens. Er ist eine Form der ungeschlechtlichen Vermehrung und eine der drei Methdoen zur erzeugung von pluripotenter Stammzellen. Er ist dabei die einzige Methode zur Erzeugung pluripotenter Stammzellen aus totem Gewebe z.B. gefrorenes oder lyophilisiertes Gewebe.
Nervensystem
Aufgabe: Aufnahme, Verarbeitung und Antwort auf Reize
Aufteilung:
Zentrales Nervensystem (ZNS)
Peripheres Nervensystem (PNS):
Vegetatives Nervensystem (VNS)
Somatisches Nervensystem (SNS)
ZNS
Das Zentrale Nervensystem besteht aus Gehirn und Rückenmark und koordiniert Aktivitäten von der linken und rechten Körperseit, ist für rasche Reflexe zuständig.
Es ist einge der wichtigsten Funktionenen des Körpers übernehmen und ist deshalb besonders Geschützt. (durch drei Häute)
PNS
Das Periphere Nervensystem besteht aus allen anderen Nervenbahnen, bringt das zentrale Nervensystem in Kontakt mit der Aussenwelt und dem Rest des Körpers.
Enthält zwei weitere Untersysteme : Das Somatische Nervensystem und das Autonome- oder Vegetativenervensystem.
SNS
Das somatische Nervensistem unterliegt grösstenteils der willkürlichen Kontrolle des Menschen, es kann also bewusst gesteuert werden. Ist für die Steuerung der Skelettmuskulatur und die Versorgrung des Gehirns mit Informationen von den Sinnesorganen verantwortlich.
Zusätlich verarbeit das somatische Nervensystem aber auch sensorische Informationen wie Berührungen, Temperaturempfindungen, oder Schmerzreize und leitet dies ans Gehirn, den Ort der bewussten Wahrnehmung weiter.
Zusammenfassend: Es regelt die Interaktion eines Menschen mit seiner Aussenwelt.
VNS
Das vegetative Nervensystem ist weitgehend nicht unter der willkürlichen Kontrolle des Bewusstseins, regelt Vitalfunktionen wie Schlaf, Atmung, Stoffwechsel, Sekretion und Wasserhaushalt, aber auch die nervliche Kontrolle der Sexualorgane. Selbst während wir schlafen oder in Anästhesie versetzt werden hält es unsere grundlegenden Lebensfunktionen aufrecht, ohne dass wir dafür etwas machen müssen. Das vegetative Nervensystem passt unser inneres Milieu an die aktuellen gegebenheiten an.
Es wird in drei weiter Nervensysteme unterteilt:
Das enterische Nervensystem, Das Sympathische Nervensystem und das Parasympathische Nervensystem
Das Enterische Nervensystem
Das Enterische Nevensystem ist ein Untersystem des VNS
es besteht aus vegetativen Nervenfaser und Ganglien (Nervenknoten) in der Wand von Hohlorganen (Herz, Magen, Darm, Blase, Uterus)
Sympathisches und Parasympathisches Nervensystem
Wirken antagonistisch aufeinander, das heisst gegensätzlich. (dadurch ist sehr feine abstimmung möglich.)
Das Sympathische Nervensystem versetzt denn Körper in Flucht- Kampfmodus wohingegen das Parasympathischesystem funktionen drosselt und den Menschen in eine art Ruhezustand versetzt.
Parasympathikus verwendet Acetylchlolin als Botenstoff der Sympathikus übermittels seine Botschaften mittels Noradrenalin. (Neurotransmitter)
Verantwortlichkeit des ZNS
Kontrolle der Motorik, also Körperhaltung und Bewegung
das kontrollierte Zusammenspiel aller lebensnotwendigen Systeme (Organfunktionen, Hormonhaushalt, Atmung, bis zu Schlaf- Wachrhythmus.
Verarbeitung von eintreffenden Informationen aus der Umwelt und dem Körperinneren
alle kognitiven Funktionen wie Bewusstsein, Sprache, Denken, Lern- und Erinnerungsvermögen. Aufmerksamkeit und Vorstellungsvermögen.
unsere Gefühle und Triebe
Das Grosshirn
Das Grosshirn ist der am höchsten entwickelte Teil des Gehirns und wird von einer dicken und stark gefalteten (oberflächenvergrösserung) Rinde (Kortex) umgeben.
Der Kortex wird in sogenannte Rindenfelder unterteild:
In den sensorischen Feldern verarbeitet das Gehirn Sinneseindrücke
Mit den motorischen Feldern werden Bewegungen koordiniert.
Gedanken- und Antriebsfelder dienen dem Denken und Erinnern