Zellbiologie CH13
Zellbiologie CH13
Zellbiologie CH13
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Lernkarten
Oogenese
Herstellung der Eizellen beginnt vor der Geburt es wird ein Vorrat an Gameten (Keimzellen) angelegt der bis zur Menopause reicht. Die 2. meiotische Teilung wird erst nach der Befruchtung abgeschlossen.
Apoptose
Kontrolliert:
keine Entzündungsreaktion
schrumpfung -> Fragmentation --> sekundäre Nekrose ( abbau der Fragmente)
Nekrose
weniger kontrolliert
entzündung
reversible schwellung --> irreversible Schwellung --> Lyse ( membran bricht auf )
Gründe für Apoptose
Äussere Faktoren: UV Strahlung, Entzug von Wachstumsfaktoren, Chemikalien, Hormone
Innere Faktoren: DNA Schäden, Oxidativer Stress, Anstieg an Ca2+
Caspase
Die Caspasen sind Bestandteil einer Enzymkaskade bei der Einleitung der Apoptose. Zum Auslösen des Zelltods werden zuerst Initiator-Caspasen (z. B. Caspase-8 und 9) aktiviert. Diese wiederum spalten die pro-Form (Vorläuferform) nachgeschalteter Caspasen (Effektor-Caspasen, unter anderem Caspase 3, 7, 6), die zelleigene Proteine wie unter anderem Aktin und Lamin spalten. Eine weitere wichtige Funktion der Effektor-Caspasen ist die Aktivierung einer Nuklease, die im Rahmen der Apoptose die nukleäre DNA zwischen den Histonen spaltet, wodurch sich in einer Agarose-Gelelektrophorese eine DNA-Leiter zeigt.
Cytochrome C
Beim Intrinsischen Weg wird Bad und Bax durch p53 hochreguliert überwiegt Bad und Bax im verhälnis zu Bcl2 und BclXL wird die Mitochondrien Membran porös und Cytochrome C entweicht in die Zelle. Durch das Cytochrome C wird kettenreaktion ausgelöst die Zum Zelltod ( Apoptose führt)
Apaf-1
apoptotischer Aktivierungsfaktor 1 der zusammen mit dem Cytochrom C ( das aus den Mitochondrien kommt) einen Komplex bildet und zwar das Apoptosom
Apoptosom
Komplex bestehend aus Apaf-1 und Cytochrome C
Bindet und aktiviert Procaspase 9 welche die Apoptose einleitet
Extrinsischer weg
Todesrezeptoren die durch die zellmembran hindurchgehen werden von aussen durch einen Todesliganden aktiviert
Die dadurch aktivierten todesrezeptoren lösen im innern der zelle die Caspasekaskade aus.
intrinsischer weg
im innern der zelle kommt es zur ausschüttung von Cytochrome C aus den Mitochondrien dadurch wird Apoptosom komplex gebildet, dieser bindet Procaspase 9 und aktiviert sie welche dann die Apoptose einleitet.
Bid
Verbindungsprotein zwischen Extrinsischem und Intrisischem Weg
Bid wird durch die Todesrezeptoren des extrinsischen Weges aktiviert und Stabilisiert das Bax in der Mitochondrien membran was dann zur Cytochrom C ausschüttung führt usw..
epithel
Zellschichten, die alle inneren und äusseren Oberlächen bedecken. Es wird grob in Oberflächen und Drüsenepithelien gegliedert.
Funktionen: Schutzfunktion, Resorption (Darmepithel), Sekretion (Niere), Sinnesfunktion (Haut), Transportfunktion
Endothel
Das Epithel, welches Blutgefässe auskleidet wird Endothel genannt. Epithelzellen selbst besitzen keine Blutgefässe sie werden von denn unteren schichten mitversorgt.
Osteoblasten?
Fibroblasten?
Chrondroblasten?
Blasten sind Matrixaufbauende Zellen, sie können sich no Teilen!
Osteoblasten = Knochenzellen
Fibroblasten = Bindegewebe
Chrondroblasten = Knorpelzellen
Osteozyten
Fibrozyten
Chrondrozyten
Zyten sind differenzierte Zellen, die sich nicht mehr weiter Teilen.
Proteoglycane
Proteoglycane sind eine Unterklasse von Glykoproteinen (Proteine, an die Zuckerstrukturen gebunden werden).
Wichtige Bestandteile in Weich- und Bindegewebe
Wichtig für viskös elastische eigenschaften von Strukturen unter mechanischer Belastung
Bestehen aus 5% Protein und 95% Polysaccharid als Glycosaminoglycan (GAG)
Sind grosse Anionen, Stark Wasser Bindend
ECM
Matrix zwischen den Einzelnen Zellen im Bindegewebe.
Glycosaminoglycan (GAG)
Hauptbestandteil des ECM von Knorpel
eng gepackte, stark geladene Sulfatgruppen führen zu elektrostatischer Abstossung der einzelnen Ketten, dies erzeugt den Widerstand des Knorpels gegenüber Kompression
Kollagen
Strukturprotein
sehr resistent gegen Zugkräfte, sehnen bestehen z.B. hauptsächlich aus kollagenfasern und sind fast undehnbar
durch ihre gewellte anordnung bleibt die sehne trotzdem beweglich, kollagenfasern sind quervernetzt
Fibronectin
Fibronektin ist ein Glykoprotein der extrazellulären Matrix, das in vielen physiologischen Abläufen, unter anderem in der Gewebsreparatur, sowie in der Zellmigration und -adhäsion eine wichtige Rolle spielt.
Kleber in der ECM!
Gewebetypen
Epithelgewebe
Muskelgewebe
Nervengewebe
Binde- und Stützgewebe
Zellverbindungen
Verschliessende Verbindungen:
Tight Junction (WIrbeltiere), Septate Junction (Wirbellose)
Haftende Verbindungen
Zell-Zell Kontakte (Adhärenzverbindungen und Desmosomen)
Zell-Substrat Kontakte (Hemidesmosomen, Focale Adhäsionen)
Kommunizierende Verbindungen
Gab junction
Synapse
Plasmodesmos (bei Pflanzen)
Tight Junction
Vorkommen: Epithelzellen (Nieren-, Harnblasen- und Darmepithel), Gehirnkapillarendothelzellen (Bluthirnschranke)
Aufgabe: Barrierefunktion, "Zaunfunktion"
Aufbau: Membranproteine Claudin und Occludin
vorteile in vivo
Gesamtsystem kann getestet werden, Langzeitstudien mit wiederholten applikationen, Immunologische Antworten, Physiologische Effekte messbart ( blut-hirn-schranke)
vorteile in vitro
keine Tiere, humane Zellen, schneller, kleine mengen an testsubstanz notwendig, kann in frühen stadien der Produktentwicklung angewendet werden.
Trypan Blau
kann nur in tote zellen eindringen und kann deshalb verwendet werden um nachzuweisen, wie viele zellen gestorben sind!
tetrazolium, mtt
susbstrate (farbstoffe) die durch reduktion mittels NADH zu NAD+ einen Farbumschlag erfahren welcher gemessen werden kann. Dadurch kann der anteil an toten Zellen bestimmt werden.
LDH
Lactat Dehydrogenase enzym, das Lactate zu pyruvate umsetzt aber auch farbstoffe usetzen kann, so dass es zur bestimmung der zellschädigung geeignet ist da es nur aus kaputten zellen austreten kann. somit kann auch zwischen apoptose und nekrose unterschieden werden.
Transzytose
durchschleusen einer substanz durch eine zelle zwecks stofftransport
kann rezeptorvermittelt geschehen (Transferin, LDL, Insulin; Zytokine)
kann aber auch adsorptive geschehen durch ähnlich phagozytose
Desmosomen
sie verbinden intermediärfilamente benachbarter zellen miteinander
kommen nur puktuell aussen an der zelle vor im gegensatz zu adhärenzverbindungen
verbindung wird durch transmembranproteine (Cadherine) ermöglicht,
verbessern mechanische stabilität
kommen in geweben mit starker mechanische belastung vor, z.B. epithelgewebe oder herzmuskulatur
Adhärenzverbindungen (Adhaered Junctions)
verbinden die Aktinskelette benachbartet zellen miteinander
umspannen die zelle wie einen gürtel
verbindung wird durch transmembrane proteine (Cadherine) ermöglicht
an der zytoplasmatischen seite erfolgt die verknüpfung zum aktin über Catenin
kommen meist unterhalt von tight junctions vor
verbessern mechanische stabilität
Cadherine
Ca2+ abhängige transmembrane Glykoproteine
Stabilisieren zell-zell kontakte, regulieren embryonale morphogenese, erhalten zellpolarität und unterstützen signaltransduktion.
Gab Junctions
Kanalbildende Proteinkomplexe, die das Zytosol von zwei benachbarten zellen direkt miteinander verbinden.
Zusammensetzung der Connexine bestimmt, ob ein gerichteter oder ungerichteter transport stattfindet
connexone sind im Ruhezustand geöffnet schliessen sich unter bestimmten umständen
Funktion: direkte elektrische kommunikation zw zellen, direkte chemische kommunikation zwischen zellen, austausch von molekülen bis zu bestimmter grösse,
angeborene Immunabwehr
Granulozyten, Makrophagen, dendritische zellen
erworbene immunabwehr
t-zellen, b-zellen, antikörper
Granulozyten Arten:
Neutrophile Granulozyten
Eosinophile Granulozyten
Basophile Granulozyten
Neutrophile Granulozyten
2/3 der Leukozyten (weisse blutkörperchen) im Blut sind Neutrophile Granulozyten
sind nur wenige stunden vital im blut, sind als erste am infektionsort
Funktion: Phagozytose und Zerstören der aufgenommenen keimen.
Sie werden durch Lipopolysaccharide und Cytokine aktiviert, wandern ins infizierte gewebe und phagozytieren Keime und apoptotische zellen
Eosinophile Granulozyten
Machen nur 1-5 % der leukozyten im blut aus.
Aufgabe: abwehr von parasiten, können auch phagozytieren
Granula enthalten basische proteine, lysosomale hydrolytische Enzyme und Peroxidasen
Basophile Granulozyten
Machen <1% der leukozyten im blut aus.
spielen bei abwehr von Parasiten eine Rolle
enthalten unter anderem Histamin, Heparin und andere Mediatoren (Vermittlerstoffe) der allergischen Soforttyp-Reaktion.
Monozyten/Makrophagen
1-11% der Leucozyten im blut sind monozyten
Sie wandern in gewebe ein und differenzieren dort zu makrophagen oder dendritischen zellen
Hauptaufgaben: Phagozytose und Cytokin ausschüttung