Allgemeiner Gewebeaufbau Flashcards
Die Zelle
-„kleinste Einheit des Lebendigen“
‐ erfüllt Grundfunktionen des Organismus – Stoffwechsel, Wachstum,
Bewegung, Vermehrung und Vererbung
‐ Wachstum, Vermehrung und Vererbung sind durch Zellteilung
möglich
Plasmamembran
Aufbau
Doppellipidmembran mit
Proteinen als
Hauptfunktionsträger
Plasmamembran
Funktion
1. Abgrenzung und Isolierung von Zellen und Organellen 2. Aktiver und passiver Transport 3. Vielfältige Nachrichtenübermittlung 4. Befestigung des Zytoskeletts
Zellkern / Nucleus
Aufbau
‐ Umschlossen von 2 Membranen ‐ Kernplasma (DNA, RNA, Plasma mit Proteinen ‐ Nucleolus (Bildungsort ribosomale RNA)
Zellkern / Nucleus
Funktion
„Kinetische Kontrolle des Stoffwechsels“ 1. Speicherung der Erbinformationen (DNA‐Chromosomen) 2. Herausgabe der Erbinformationen (Transkription) 3. Weitergabe der Erbinformationen (Replikation)
Zellorganellen‐ Mitochondrien
Aufbau:
‐ Doppelmembran mit
großer innerer
Oberfläche
Zellorganellen‐ Mitochondrien
Funktionen:
„biochemische Kraftwerke der Zelle“ ‐ Enzyme des Zitratzyklus ‐ Enzyme der Fettsäureoxidation ‐ Oxidative Phosphorylierung ‐ Gewebe mit hohem O2‐ Verbrauch haben viele Mitochondrien mit vergrößerter innerer Oberfläche
Zellorganellen‐ Ribosomen
Aufbau
‐ zweiteilig
‐ enthalten r‐RNA
‐ bestehen aus Proteinen
Zellorganellen‐ Ribosomen
Funktion
Proteinbiosynthese
/ Eiweißsynthese
Zellorganellen – Golgi‐Apparat
Aufbau:
‐ Doppelmembran
‐ Lamellen
Zellorganellen – Golgi‐Apparat
Funktion
‐ Sekretbildung ‐ Adressierung zellulärer Eiweiße ‐ Portionierung auszuschleusender Stoffe ‐ Bildung von Lysosomen
Zellorganellen‐ Lysosomen
Aufbau:
Einfachmembran
Zellorganellen‐ Lysosomen
Funktionen
„Recyclingzentrale“
‐ Verdauung von Fremdstoffen
‐ Recycling körpereigener Organellen
Zellorganellen – Endoplasmatisches Retikulum
Aufbau:
rauhes ER (mit Ribosomen) ‐ Zisternen bilden Kanalnetz durch die Zelle ‐ Ribosomen sind außen angeheftet ‐ glattes ER ‐ Membranstruktur
Zellorganellen – Endoplasmatisches Retikulum
Funktionen:
‐ glattes ER: Lipidsynthese
‐ rauhes ER: Proteinbiosynthese
‐ Signaltransduktion (Als Signaltransduktion bzw. Signalüberführung, Signalübertragung oder Signalübermittlung werden in der Biochemie und Physiologie Prozesse bezeichnet, vermittels derer Zellen zum Beispiel auf äußere Reize reagieren, diese umwandeln, als Signal in das Zellinnere weiterleiten und über eine Signalkette zum zellulären Effekt führen)
Zytosol
Intrazellulärer Raum mit vielen gelösten Bestandteilen:
‐ Enzyme der Glykolyse
‐ Enzyme zur Aktivierung der Fettsäuren und Enzyme der Fettsäuresynthese,
energiereiche gelöste Phosphatverbindungen
‐ Dreidimensionales Gerüst von Filamenten Mikrofilamente
Transport – Grundprozeß des Lebens
Räume:
‐ Intrazellulär
‐ Intravasal
‐ Interstitiell
‐ passiver Transport und aktiver Transport
Passiver Transport
a) Diffusion
1) Voraussetzung:
2) Geschwindigkeit:
3) Problem:
Voraussetzung: unterschiedliche Teilchenkonzentration
Konzentrationsgefälle
Geschwindigkeit: abhängig von Diffusionsstrecke, Diffusionsfläche, Art
des diffundierenden Stoffes 1. Ficksches Diffusionsgesetz
Problem: nicht geeignet zum Transport über weite Strecken
Exkurs: Semipermeabilität
Bezeichnet man die Eigenschaft von substanziellen oder physikalischen Grenzflächen (oft Membranen), „halbdurchlässig“ oder „teilweise durchlässig“ zu sein. abhängig von: ‐ Molekülgröße ‐ Fettlöslichkeit ‐ elektrischer Ladung ‐ Carrierproteine Strukturänderungen ‐ Kanalproteine Kanalbildung
Passiver Transport
b) Erleichterte Diffusion:
- wie Diffusion
‐ zusätzlich Trägermoleküle (Carrierproteine oder Kanalproteine)
Passiver Transport
c) Osmose:
Osmose wird in den Naturwissenschaften der gerichtete Fluss von molekularen Teilchen durch eine selektiv- oder semipermeable Trennschicht bezeichnet. ‐ semipermeable Membran ‐ Konzentrationsgefälle ‐ nicht durchlässig für alle Teilchen ‐ von niedrig nach hoch ‐ Abhängig von der Menge der Teilchen ‐ Lösungsmitteltransport
Passiver Transport
d) Filtration
Trennwand muss wasserdurchlässig sein
‐ Menge abhängig von Membranflächen
‐ Druckdifferenz auf beiden Seiten
Aktiver Transport
bewältigt nur eine bestimmte maximale Transportrate
‐ spezifischer Transport – kompetitive Hemmung
‐ unterschiedliche Affinität zum Transportsystem
‐ Hemmung wenn Energieversorgung der Zelle gestört ist
a) primär‐aktiver‐Transport (z.B. ATP ATPasen)
b) sekundär‐aktiver‐Transport (z.B. Glukose)
c) Endozytose(Aufnahme in die Zelle):
d) Exozytose (Abgabe aus der Zelle):
e) Phagozytose
Phagozytose
- z.B. Bakterien dringen in den Körper ein
- Granulozyten werden durch
Chemotaxis angelockt, heften sich an
Gefäßwand, bewegen sich in Richtung
des geschädigten Bereichs - Umschließen des Erregers und
endozytotische Aufnahme
(Phagozytose) - Organische Stoffe werden im
Granulozyten „verdaut“ Erreger wird
abgebaut
Zellteilung
Mitose – Meiose
Charakteristika:
‐ Bildung identischer Zellen
‐ Neukombination
‐ Meiose: besondere Form der gewöhnlichen Mitose (nur Keimzellen)
Zellteilung
Mitose – Meiose
Funktionen:
‐ Wachstum
‐ Regeneration
‐ Wundheilung
‐ zelluläre Abwehr
Zellteilung
Chromosomen:
‐ enthalten Erbinformationen
‐ Konstante Strukturen des Zellkerns, die
aber zu bestimmten Zeiten einen Formwechsel durchlaufen
‐ ermöglichen identische Replikation
Mitose
(Vermehrung von Zellen)
Prophase:
1
‐ Chromosomen verkürzen sich, werden sichtbar ‐ Nucleolus löst sich auf ‐ Zentriolenpaare an Pole ‐ Ausbildung der Spindel ‐ Auflösung der Kernhülle
Mitose
Metaphase:
2
‐ Anordnung der Chromatiden
Mitose
Anaphase:
3
‐ Zentromere weichen auseinander
‐ Chromosomen einfach
Mitose
Telophase:
4
‐ umgeben mit Membranen
‐ Umkehrung Prophase
‐ Zellteilung von Ana‐ bis
Telophase
Mitose
Interphase
5
‐ G1‐ Phase • Präsynthetische Wachstums‐ phase ‐ S‐ Phase • Verdopplung der DNA ‐ G2‐ Phase • Postsynthetische Wachstums‐ phase / wachsen mit doppeltem Chromosomensatz
Meiose (Bildung von Geschlechtszellen)
‐ Keimzellen
‐ Diploider Chromosomensatz – haploid
‐ 1. Reifeteilung: Unterschied zur Mitose
‐ 2. Reifeteilung: kein Unterschied zur Mitose
Funktion und Bildung von Proteinen
„Adaptation im Sinne eines erweiterten Stabilitätsbereiches
wird besonders über die Bildung neuer Struktur‐ und
Funktionseiweiße (Eiweißsynthese) erreicht.“
Proteine:
‐ Bausteine aller morphologischen Strukturen (Protoplasma +
Interzellularsubstanz
‐ kommen auch in gelöster Form vor (Grundplasma, Verdauungskanal,Blut)
Proteine (Eiweiße)‐ Einteilung Typ und Beispiel: 1. Enzyme Laktatdehydrogenase 2. Speicherproteine Kasein 3. Transportproteine Hämoglobin 4. Kontraktile Proteine Myosin Aktin
Funktion und Vorkommen: 1Biokatalyse 2Milch 3Sauerstofftransport im Blut 4stationäres Filament bewegliches Filament
Proteine (Eiweiße)‐ Einteilung Typ und Beispiel: 5.Proteine mit Schutzwirkung Antikörper 6.Hormone Insulin 7.Strukturbildende Proteine Kollagen
Funktion und Vorkommen: 5bilden mit körperfremden Substanzen Komplexe 6senkt den Blutzuckerspiegel 7Bindegewebe
Proteine‐Einteilung
„Proteine sind azyklische Makromoleküle, die in lebenden
Strukturen aus 20 verschiedenen proteinogenen
Aminosäuren synthetisiert werden:“
Aminosäuren
‐ spezifische Proteine werden aus Aminosäuren synthetisiert und
abgebaut
‐ Aminosäurepool in den Zellen
Autotrophe Organismen (v.a. Photosynthese) bilden alle 20 AS selbst
Heterotrophe Organismen (Tiere, Pilze) müssen einige AS über Nahrung aufnehmen
Aminosäuren
essentielle AS: ‐ Threonin ‐ Methionin ‐ Valin ‐ Isoleucin ‐ Leucin ‐ Lysin ‐ Phenylalanin ‐ Tryptophan Tyrosin* Cystein* *essentiell für Kinder und Schwangere
Biologische Eiweißsynthese / Proteinbiosynthese
‐ Nukleinsäuren:
(Ribosomen)
DNA (Desoxyribonukleinsäure/‐acid): ‐ Verschlüsselung der Bildungsvorschrift ‐ liegt im Zellkern vor RNA (Ribonukleinsäure/‐acid): ‐ Umsetzung der Bildungsvorschrift ‐ 3 RNA‐Formen: m‐RNA, t‐RNA, r‐RNA
Proteinbiosynthese
Merkmale der DNA
Vorkommen: Zucker: spez. Nukleinbase: Form: biol. Funktion:
Zellkern Desoxyribose Tymin (kein Uracil) Doppelspirale Vererbung
Proteinbiosynthese
Merkmale der RNA
Vorkommen: Zucker: spez. Nukleinbase: Form: biol. Funktion:
RNA: Zytoplasma, Nucleolus, Chromatin Ribose Uracil (kein Thymin) Einfachstruktur Eiweißsynthese
Proteinbiosynthese Funktionen der Nukleinsäuren DNA: m‐RNA: r‐RNA: t‐RNA:
Funktion: genetisches Material Bote (messenger) Eiweißsynthese Aminosäurentransport
Proteinbiosynthese Informationsprozess der Nukleinsäuren DNA: m‐RNA: r‐RNA: t‐RNA:
Selbstverdoppelung – Replikation Transkription Translation Translation Im Verlauf der Translation werden durch Ablesung der mRNA, die zuvor in der Transkription hergestellt wurde, Proteine synthetisiert.
Proteinbiosynthese
A. Transkription (vollzieht sich im
Zellkern)
1. DNA Doppelstrang wird durch Lösung der Wasserstoffbrückenbindung geöffnet 2. Bildung eines m‐RNA‐Stranges aus Nukleotiden – verantwortliches Enzym: RNA‐Polymerase 3. Lösen des m‐RNA‐Stranges und Schließen des DNA Doppelstranges 4. m‐RNA Molekül wandert aus dem Zellkern zu den Ribosomen
Proteinbiosynthese
B. Translation – Eiweißsynthese an den Ribosomen
- Anlagerung der m‐RNA an die Ribosomen
- Heranführung der AS durch spezifische t‐RNA
- Komplementäre Basenpaarung: Codon – Antikodon
- Verknüpfung der AS durch Peptidbindung
- Entstehung der Polypeptidkette und Ablösung von
Ribosomen - Ausbildung der räumlichen Struktur des Eiweißes
Proteinbiosynthese
Zusammenfassung:
Eiweißbildung nur möglich, wenn alle notwendigen AS für die
Synthese vorhanden
‐ energieabhängiger Prozess
‐ bei intensiver Belastung können auch Eiweiße zur Energiegewinnung
herangezogen werden Resynthese erfolgt erst, wenn
Glykogenspeicher wieder aufgeladen sind
Binde‐ und Stützgewebe
Bindegewebe allgemein
besteht zu 80% aus IZS, 20% aus Zellen
‐ Fibroblasten beteiligt an Bildung von
Bindegewebsfasern und Grundsubstanz
‐ hoher Anteil Mitochondrien, endoplasmatisches
Retikulum
‐ insgesamt langsame Regenerationsfähigkeiten
‐ Aufgaben des straffen BGW: Übertragung von
Muskelkraft auf passiven Bewegungsapparat
Binde‐ und Stützgewebe
1. zellreiches Binde‐ und Stützgewebe
a) embryonales Bindegewebe:
Differenzierung zu allen Binde‐ und Stützgeweben möglich
b) Fettgewebe:
Energiespeicher, mechanische Aufgaben, Schutz vor
Wärmeverlust – thermische Isolierung
Binde‐ und Stützgewebe
2. faserreiches Binde‐ und
Stützgewebe
a) lockeres Bindegewebe mit
ungeordneten kollagenen
Fasern:
Füllgewebe in und zwischen
Organen
b) straffes Bindegewebe mit geordneten, stark
entwickelten kollagenen Fasern (meist parallel):
Vorkommen: Stützgewebe mit Zug und Druck (Sehnen,
Bänder, Fascien)
c) Elastisches Bindegewebe mit geordneten,
zugelastischen Fasern:
Vorkommen: Nackenband der Wirbelsäule, Lunge, große
Blutgefäße, Haut
Binde‐ und Stützgewebe
Knorpelgewebe
3. grundsubstanzreiches Bindegewebe
am stärksten differenziert
a) Knorpelgewebe:
Knorpelzellen (Chondrozyten), allg. hohe Druckfestigkeit, gut
schneidbar
Binde‐ und Stützgewebe
Knorpelgewebe
1) hyaliner Knorpel:
mit maskierten kollagenen Fasern
Vorkommen: Gelenkflächen, Rippenknorpel, Luftröhre
Binde‐ und Stützgewebe
Knorpelgewebe
2) elastischer Knorpel:
rel. Zellreich mit elastischen Fasern
Vorkommen: äußeres Ohr, Ohrtrompete, Kehldeckel
Binde‐ und Stützgewebe
Knorpelgewebe
3) Faserknorpel:
Wenig Knorpelzellen, viele kollagene Fasern, sehr zugfest
Vorkommen: Zwischenwirbelscheiben, Gelenkscheiben,
Meniskus
Binde‐ und Stützgewebe
Knorpelgewebe
Knorpelgewebe enthält keine Blutgefäße. Der
Stoffaustausch mit dem umgebenden Gewebe
erfolgt durch Diffusion. Damit liegt ein langsamer
Stoffwechsel vor (bradytroph).
Knorpelgewebe ist hochbelastbar, regeneriert
jedoch langsam.
Binde‐ und Stützgewebe
Knochengewebe
Knochenzellen (Osteozyten), Knochengewebe ist
morphologisch und funktionell am höchsten
differenziert.
Binde‐ und Stützgewebe
Knochengewebe
Zwei Knochenarten nach der Entstehung:
a) Faserknochen
b) Lamellen‐, Schalen‐ oder Röhrenknochen
Schaftaufbau aus Haversschen Systemen (Osteone),
Knochenenden spongiös.
Binde‐ und Stützgewebe
Knochengewebe
Knochenwachstum:
Dickenwachstum und Regeneration gehen von der Knochenhaut aus. Das Längenwachstum geht von der Epiphysenfuge aus.
Binde‐ und Stützgewebe
Knochengewebe
Eigenschaften
Große Plastizität und Umbaufähigkeit
‐ Knochenstruktur ist parallel zu physikalischen
Kräften orientiert
‐ Spezifischer Stimulus: hydrostatischer Druck bzw.
elastische Deformation Aktivierung von
Osteoblasten (Knochenbildung) oder
Osteoklasten (Knochenzerstörung)
Binde‐ und Stützgewebe
Knochengewebe
Funktionsabhängige Einteilung der Knochen:
a) langer oder Röhrenknochen
b) kurze Knochen (z.B. Hand‐ bzw.
Fußwurzelknochen)
c) platte Knochen (Schulterblatt, Schädel)
d) lufthaltige Knochen
Binde‐ und Stützgewebe
Knochengewebe
Knochenverbindungen:
Unterteilung nach Aufbau: Gelenke und Haften
Gelenk:
- Gelenkflächen aus hyalinem Knorpel
- Gelenkkapsel (Membrana fibrosa, Membrana synovialis)
- Gelenkhöhle: mit Synovia gefüllt
- Zwischengelenkscheiben, Bänder, Schleimbeutel,Gelenklippen
Binde‐ und Stützgewebe
Knochengewebe
Unterteilung der Gelenke:
- nach Anzahl beteiligter Knochen (zwei Knochen – drei
oder mehr) - nach Beweglichkeit (gute Bew. – straff)
- nach Form und Funktion
Binde‐ und Stützgewebe
Knochengewebe
Gelenkarten:
Kugelgelenk Nussgelenk Eigelenk Scharniergelenk Drehgelenk Sattelgelenk Plangelenk
Binde‐ und Stützgewebe
Knochengewebe
Haften:
a) Bandhaften – Schädelknochen bis zum 2. Lebensjahr,
Schien‐ und Wadenbein
b) Knorpelhaften – Brustbein und Rippen (hyaliner
Knorpel), Wirbelknorpel (Faserknorpel)
c) Knochenhaft – Schädel sowie Hüftbeine Erwachsener
Binde‐ und Stützgewebe
Schutz von Knorpel‐ und Knochengewebe:
entlastende Maßnahmen:
‐ Schutz vor Unterkühlung
‐ intensive, aktive Aufwärmphase
‐ Vermeidung von tiefen Hocken mit Gewicht
‐ Schutz vor mechanischer Belastung
‐ weiche Landetechnik
‐ ausreichende Schulung des muskulären Gleichgewichts
‐ Vermeidung monotoner, einseitiger Bewegungen
