Zelle und Gewebe Flashcards
Zelle Allgemeines
Kleinste Grundeinheit des Lebens Grundeigenschaften = Wachstum, Entwicklung, Erneuerung, Reproduktion Zellstoffwechsel welcher der Energiegewinnung dient Fähigkeit zur Kommunikation Einzeller und Vielzeller
Einzeller
= Prokaryoten Lebewesen ohne Zellkern DNA ringförmig angeordnet Keine membranumhüllten Organellen Keine sexuelle Fortpflanzung Bspw. Bakterien
Vielzeller
= Eukaryoten Klar erkennbarer Zellkern, Zellkernhülle und Zytoplasma Algen, Pilze, Pflanzen, Tiere, Menschen
Aufbau einer Zelle
Zellkern, Zytoplasma, Zellmembran Im Zytoplasma sind die Zellorganellen ER Golgi-Apparat Ribosomen Lysosomen Zentrieren Mitochondrien Zytoskelett
Zelle im Bild
Eukaryotische Zelle mit Zellorganellen.
Einige Zellbestandteile, die im Schnittpräparat zweidimensional erscheinen, sind zum besseren Verständnis dreidimensional und vergrößert.
1 = Kern mit Hetero- (dunkel) und Euchromatin (heller) sowie Nukleolus;
2 = Golgi-Apparat;
3 = Mikrovilli (mit Glykokalix),
4 = Sekretgranulum mit Exozytose;
5 = Zentriolen;
6 = Kinozilie;
7 = Zonula occludens;
8 = Zonula adhaerens;
9 = Lysosom;
10 = glattes endoplasmatisches Retikulum;
11 = Peroxisom;
12 = Gap Junction;
13 = Endozytose;
14 = Desmosom;
15 = Glykogen; 16 = Interzellulärspalt;
17 = Zelleinfaltung;
18 = Teile der Basalmembran;
19 = Polysomen;
20 = Hemidesmosom; 21 = Mikrotubuli und Keratinfilamente;
22 = Mitochondrium;
23 = raues endoplasmatisches Retikulum;
24 = multivesikulärer Körper
Aufbau Zellmembranen
Lipid-Doppelschicht
fettlösliche Anteile sind einander zugewandt
wasserlösliche sind an der Außenseite der Membran
in der Zellmembran sind Eiweiße verankert = verschiedene Funktionen
20-80% der Masse der Membran sind Eiweiße
intergrale Proteine = durchziehen die gesamte Membran, dienen dem Stofftransport, Ionenkanäle, Wasserkanäle, Transporter, Membranpumpen
periphere Proteine = innen oder außen an der Membran, Rezeptorfunktion, erkennen extrazelluläre Signalmoleküle und nehmen diese auf, Kommunikation
Glykoproteine = zum extrazellulären Raum ausgerichtet, bilden Glykokalix, genetische festgelegt und sehr spezifisch, Unterscheidung eigen via. fremd
Cholesterin = für Fluidität der Membran essentiell
Innenseite der Membran ist fest mit Zytoskelett verbunden
Aufgaben Zellmembran
Äußere Begrenzung der Zelle
Schutz nach außen
Rezeptoren zur Kommunikation
Impulsgenerator für AP, Leiter von Potenzialänderungen, Isolator
konstantes Milieu innerhalb der Zelle
selektiv permeabel = durchlässig für bestimmte Stoffe
auch im Zellinneren wo sie Zellorganellen umschließen
Zytoplasma
Substanz der Zelle
ais flüssigem Inhalt = Zytosol
im Zytosol Zellorganellen und Zytoskelett
Zytosol zu 80% aus Wasser
Proteine, Lipide, KHVerbindungen, RNA, anorganische Stoffe
Ribosomen
15nm groß
schwimmen im Zytosol oder sind an ER gebunden
aus RNA und Proteinen
Hauptaufgabe ist Proteinbiosynthese
produzieren Eiweiße für Zellbedarf
Produzieren Enzyme, Hormone. Abwehrstoffe
ER
Dreidimensionales Hohlraumsystem aus Membranen
raues und glattes ER
Bildung von Proteinen für azellmembranerneuerung und zum Transport nach außerhalb der Zelle
glattes ER bildet Fette in der Leber, Hormone, außerdem Speicherung von Kalzium in quergestreifter Muskulatur = sarkoplasmatisches Retikulum
Golgi Apparat
Mehrere gestapelte Membransäckchen (Diktyosomen)
in der Nähe des Zellkerns
Hohlraumsystem
Vorbereitung von Proteinen für den Transport
beteiligt an Lysosombildung
Lysosomen
Kleine, membranumschlossene Organellen, die durch Abschnürungen aus dem Golgi-Apparat entstehen und als Abfalleimer der Zelle fungieren
enthalten hydrolytische Enzyme
in erster Linie mit Verdauung von Schadstoffe beschäftigt
Peroxisomen
Kleine membranumschlossene Organellen, die durch Abschnürung aus dem ER entstehen
teilungsfähig
verfügen über besondere Enzyme für Fettsäureabbau und zur Elimination freier Radikale
Mitochondrien
Runde bis längliche Körper
mit Doppelmembran ausgestattet
dienen der Energiegewinnung
im Inneren eigene Ribosomen und ringförmig angeordnete DNA
stammen aus mütterlicher Eizelle
viele in Herzmuskulatur, Nierentubuli, Spermiengeißeln
Zytoskelett allgemein
Jede Zelle im Inneren dreidimensionales Netz aus stützenden und strukturbildenden Elementen = Gesamtheit ist Zytoskelett
aus Proteinen
spezifische Filamente des Zytoskeletts: Mikrotubuli, Mikrofilamente, Intermediärfilamente
Mikrotubuli
Lange, röhrenförmige Gebilde, welche die Zellform beeinflussen, für Bewegung wichtig sind und Transportvorgänge unterstützen
aus Tubulin
bestandteil von Kinozilien, Mitosespindeln, Zentriolen
Leitschienen für axonalen Transport
Mikrofilamente
Fadenförmige Strukturen aus Aktin
an innerzellulären Transportprozessen und Ausbildung von Mikrovilli beteiligt
ermöglichen Muskelkontraktion, Zellmotilität und Phagozytose
Intermediärfilamente
Prozeinstrukturen zur mechanischen Stabilität der Zelle
Zellfortsätze
Ausstülpungen der Zellmembran mit unterschiedlichen Aufgaben
kinozilien, Mikrovilli
Kinozilien
Bewegliche Zellfortsätze aus Mikrotubuli
in Luftröhrenschnitt, Eileiter
Mikrovilli
Fadenförmige Zellfortsätze
Oberflächenvergrößerung der Zelle
nur eingeschränkte Bewegung
in Darm und Nierentubuli
Zentriol
Proteingebilde, dass sich in Zellkernnähe aufhält und für Organisation des Erbgutes während er Zellteilung zuständig ist
Zellkern
= Nukleus
Kommandozentrum der Zelle
enthält genetische Information
besitzt Doppelmembran
Innenmembran mit Mikrofilamenten ausgekleidet, stabilisiert Kerninhalt
äußere Schicht von Teilen des Rauchen ER gebildet, Kontakt zur restlichen Zelle
Kernporen zum Stoffaustausch
gefüllt mit Karyoplasma, das Chromatin, Kernkörperchen, Nukleolus enthält
Chromosomen allgemein
Träger der Erbanlage
Gesamtheit = Chromatin
Euchromatin (genet. aktive Substanz) und Heterochromatin (an Proteine gebunden und inaktiv)
menschliche Zellen = 46 Chromosomen in 23 Paaren = diploider Satz
22 homologe Chromosomen oder Autosomen
1 Paar Gonosomen
Aufbau von Chromosomen
2 Chromosomenhälften, die am Zentromer zusammenlaufen
in der Mitte des Zentromers = Kinetochoren
4 Arme, zwei lange und zwei kurze
am Ende Telomere = Stabilität des Chromosoms
Zellteilung allgemein
Mitose vs. Meiose
Mitose: Regeneration und Erneuerung von Zell- und Gewebsdefekten, Wachstum
Meiose: Vorbereitung der Gonosomen auf Befruchtung
Mitose
Häufigste Art der Zellteilung = Ergebnis zwei Tochterzellen
ca. 2 Stunden
erbgleiche Weitergabe des genetischen Materials
Interphase: Replikation der DNA, zwischen zwei Mitosen
Prophase: DNA verkürzt und verdichtet, Auflösung Nukleolus und Golgi Apparat, Spindelapparat setzt an Chromosomen an, Auflösung der Kernmembran
Metaphase: Spindelapparat an Zellpolen, Organisation der Chromosomen in der Äquatorialebene
Anaphase: Verkürzung der Fäden des Spindelapparates, Chromosomenhälften werden zu den Polen gezogen
Telophase: Organisation der Chromatiden um die Zellpole, Entspiralisierung, Zelle wird in zwei Teile abgeschnürt, Ausbildung der Kernmembran, Nukleolen und anderer Zellbedtandteile
Meiose
Nur von Gonosomen vollzogen
Halbierung des diploiden Chromosomensatzes = haploider Chromosomensatz
2 Reifeteilungen = vier Tochterzellen
Erste Reifeteilung = Halbierung des Chromosomensatzes
Prophase: hier sehr viel länger, paarweise Lagerung der Chromosomen, väterliche und mütterliche nebeneinander, Crossing over
Metaphase: Anordnung in Äquatorialeben
Anaphase: homologe Chromosomen wandern zu den Polen
Teleophase: zwei Zellen mit haploidem Chromosomensatz
zweite Reifeteilung: = Mitose, zwei weitere Zellen entstehen
Apoptose
= programmierter Zelltod
Zelle stirbt innerhalb weniger Stunden
keine Entzündungsreaktion
Grundlagen der Genetik
Jede Zelle aus 23 Chromosomenpaaren, zur Hälfte mütterlicher und väterlicher Herkunft
22 Autosomen, 1 Paar Gonosomen
Genotyp: Gesamtheit der genetischen Information
Phänotyp: äußeres Erscheinungsbild
Gene die an der selben Stelle liegen = Allele
homozygot vs. Heterozygot
dominant vs. Rezessiv
Zelldifferenzierung
Fähigkeit aus einer Stammzellen einen gesamten Organismus wachsen zu lassen = omi- oder Totipotenz
mit zunehmenden Teilungsschritten Verlust dieser Fähigkeit = pluri- und multipotente Stammzellen
aus diesen Entwicklung vieler verschiedener Zellen, aber nicht mehr in alle
Zelldifferenzierung = spezifisches Aussehen, Funktion, Form, Strukturausstattung
Grund für die Differenzierung genetisch determiniert
Desmosomem
= Verankerungsknöpfe, Maculae adhaerentes
punktartige Verbindungen zwischen zwei Zellen
dadurch Annäherung zweier stellen bis auf wenige Nanometer
mechanische Verbindung von Zellen untereinander
an Körperstellen die besonderer mechanischer ybelastung Stand halten müssen
ähnliche Strukturen, die Zelle mit extrazellulärer Matrix verbinden = Hemidesmosomen
Tight Junction
= zonulae occludentes
Proteinfäden, die benachbarte Zellen aneinander binden und sehr engen Kontakt zwischen den Zellen herstellen
sehr wichtige Stoffaustauschbarriere, verhindern parazellulären Transport
Gap Junction
= Nexus, elektrische Synapsen
Tunnelproteine
ermöglichen Stoffaustausch von kleinen Molekülen
Diffusion
Passiver Prozess
Teilchenwanderung vom Ort der höheren zum Ort der niedrigeren Konzentration
auch durch permeable Membranen
Osmose
Passiver Prozess
das Lösungsmittel wandert über eine semipermeable Membran und gleicht so die Konzentration an
vom Ort der niedrigeren zum Ort der höheren Konzentration
Wassersäulendruck steigt durch Einstrom von Wasser am Ort der höheren Konzentration. Hydrostatische Differenz zwischen beiden Räumen = osmotischer Druck
Exozytose
Ausschleusung größerer Mengen von Substanzen
in Vesikel verpackt, Verschmelzung mit Zellmembran, entlassen nach außen
Endozytose
Partikel werden von außen nach innen transportiert
Umkehrprozess der Exozytose
Entwicklung der Gewebearten
Entwicklung aus den Keimblättern
Entoderm: = Inneres Keimblatt
Verdauungstrakt, Drüsen, Atemtrakt, Harnblase, Hanröhre
Mesoderm: = mittleres Keimblatt
Binde- und Stützgewebe, Muskelgewebe, Herz, Blutgefäße und -körperchen, Lymphknoten, Niere, Milz
Ektoderm: = äußeres Keimblatt
Haut, Nervensystem, Sinnesorgane
Oberflächenepithelien allg.
Bedecken Oberflächen, kleiden Hohlorgane aus
navh Form- und Schichten/Reihenbildung benannt
Einschichtiges Plattenepithel
Niedrige, breit ausgedehnte Zellen, begünstigen Gasaustausch und Zelldurchtritt
in Lungenbläschen, Herz- und Gefäßinnenraum, Lymphgefäßen, anderen Körperhöhlen als Serosa, Gelenkhöhlen als Auskleidung der Innenseite
Mehrschichtiges unverhorntes Plattenepithel
Aus mehreren Schichten, die von Basalmembran nach oben wachsen und dann abgestoßen werden
mechanisch beanspruchbar
Mundschleimhaut, Speiseröhre, Vagina, Anus
Mehrschichtiges verhornendes Plattenepithel
Ähnelt unverhorntem Plattenepithel, zeigt aber beim Wachstum von den untersten in die oberen Schichten eine Verhornung
Transitzeit ca. 30 Tage
gute mechanische Belastbarkeit, Hornlamellen sind widerstandsfähig gegen Säuren und Austrocknung
an der Hautoberfläche
Übergangsepithel
Nur in ableitenden Harnwegen, kann sich wechselnden Dehnungsverhältnissen anpassen
mind. Drei Lagen Zellen, wobei sie von unten nach oben an Größe zunehmen
Prismatische Zellen
Schutz des Gewebes, stoffwechselaktiv
Resorptions- und/oder Sekretionsfunktion
isoprismatische bzw. Kubische und hochprismstische Zellen
isoprismatische Zellen sind so hoch wie breit, in Nierentubuli und Sammelrohren
hochprismatische als Zylinderepithel im Magen-Darm-Trakt
Flimmerepithel
Aus hochprismatischen Zellen, zweireihig angeordnet, untere Reihe als Ersazschicht
zwischen Zellen sind Becherzellen eingelassen, für Schleimproduktion zuständig
in Atemwegen, Nebenhoden und Eileiter
Drüsenepithelien
Hochspezialisierte Epithelien
Bildung, Speicherung, Ausschleung von Sekreten
exokrine Drüsen: Sekretabgabe ins Lumen
Schweißdrüsen, Duftdrüsen, Talgdrüsen der Haut
endokrine Drüsen: Sekret gelangt direkt ins Blut, Hormondrüsen
Hypophyse, Epiphyse, Nebennierenhormon, Schilddrüse
seröse Drüsen: produzieren eiweißreiches, sehr dünnflüssiges Sekret
Ohrspeicheldrüse, Bauchspeicheldrüse
muköse Drüsen: produzieren zähen Schleim, dient der Gleitfähigkeit
Magendrüsen, Drüsen der Speiseröhre
seromuköse oder mukoseröse Drüsen produzieren gemischte Sekrete
Unterzungen und Unterkieferdrüse
Zellen des Bindegewebes
Muskelfeinbau
Von derber Muskelfaszie umhüllt
straffes, kollagenes Bindegewebe, hält Muskel zusammen und gewährleistet Verschieblichkeit gegen Umgebung
unter Muskelfaszie liegt Epimysium = Verschiebeschicht zwischen Muskelfaszie und Muskelfaserbündeln
Muskelfaserbündel nächst kleinere Baueinheit
aus mehreren 100 Muskelfasern zusammengesetzt
vom Perimysium umgeben
bestehen aus Kollagenen Fasern und führen Gefäße und Nerven
angeschlossen an Perimysium ist Endomysium = umwickelt jede Muskelfaser und führt Nerven und Gefäße
jede Muskelfaser von Sarkolemm umgeben
Muskelfasern aus Myofibrillen, diese aus Sarkomeren = kleinste kontraktile Einheit
durch Z-Streifen voneinander getrennt
Sarkomere aus Myofilamenten, regelmäßig angeordnet, bilden Querstreifung aus
Myofilamente aus Proteinmolekülen, Aktin und Myosin, wichtig für Muskelkontraktion
Kontraktion eines Muskels
Voraussetzung ist Stimulation durch motorische Nervenzelle = Motoneuron
erfolgt über synaptische Verknüpfung mit Muskelzelle = motorische Endplatte
Ein Neuron versorgt mehrere Fasern = motorische Einheit
Ausschüttung von Acetylcholin in synaptischen Spalt, Bindung an Rezeptor an Zellmembran der Muskelzelle, Impulsübetragung ins Zellinnere, Kalziumausschüttung aus sarkoplasmatischem Retikulum, ATP Verbrauch, nach Stimulazion kurze Refraktärzeit
Tätigkeit auf permanente Energiezfuhr angewiesen, zunächst ATP, dann Spaltung von Kreatininphosphat, dann Abbau von Glukose aerob und anaerob, anaerob führt z Laktatbildung und CO2, führt zu Gefäßdilatation, außerdem Anstieg Herz- und Atemminutenvolumen = bessere Versorgung des Muskelgewebes
Aufbau eines Neurons
Zellkörper (Soma, Perikaryon): enthält Zellkern und ER (Nissl-Schollen); Produktion von Neurotrransmittern, pro NZ nur eine Art von Transmitter
Dendriten: Zellfortsätze, Ort des Erregungsempfanges, verschicken Impulse ans Soma
Axon: zieht zu anderen Nerven-, Muskel- oder Drüsenzellen, Weiterleitung der Erregung bis zur Synapse, wird Axon von Gliascheide umgeben = Nervenfaser
Synapse
Kontaktstelle zur Erregungsübertragung
am Axon synaptischer Endkolben mit vielen Mitochondrien und Transmittern
ankommende Erregung führt zur Transmitteraussvhüttung in synaptischen Spalt, Anbindung an Rezeptoren der postsynaptischen Membran und Weiterleitung an Folgezelle
d.h. Übersetzung elektrischer Impulse in chemische und Weiterleitung auf Folgezelle
Neurotransmitter können erregend oder hemmend sein
Myelinisierung
Im ZNS von Oligodendrozyten, im PNS von Schwann-Zellen ausgehend
myelin stellt Zellmembranen dar, besteht aus Fett und Proteinen
markhaltige Nervenfasern: Markscheide um jedes Axon, das aus mehreren Lagen besteht
Ranvier-Schnürringe zwischen zwei Schwann-Zellen, hier auch kein Myelin, Lücken für saltatorische Erregungsausbreitung notwendig (80m/s)
marklose Nervenfasern: Gliazelle umhüllt mehrere Axone, keine Markscheide, im vegetativen NS, Erregungsweiterleitung kontinuierlich, Nervenleitgeschwindigkeit langsam
Erregungsgenerierung und -Weiterleitung
Voraussetzung sind Ruhe- und Aktionspotenziale
hierfür Ladunsgverteilung Grundlage: in Zelle hohe Kaliumkonzentration, niedrige Natriumkonzentration und viele Anionen
außerhalb der Zelle umgekehrt, daher Spannungsdifferenz
Ruhepotenzial: ungleiche Verteilung von Natrium und Kaliumionen Voraussetzung, wird durch Natrium-Kalium-ATPase aufrechterhalten
Entstehung unterschiedlicher Konzentrationen, daher entstehen Diffusionskräfte
aber Zelle nicht immer für alle Ionen durchlässig
in Ruhe Natriumkanäle verschlossen, Kaliumkanäle offen
Kalium diffundiert so vom inneren der Zelle (höhere Konzentration) ins äußere
außen Ansammlung positiver Ladungen, Potenzial = -70-90mV
viele negative Ladungen außen, Kaliumausstrom kommt zum Ende = Gleichgewicht zwischen Ein- und Ausstrom
Erfolgt ein Impuls, führt das zu einer Potenzialveränderung der NZ
Variante 1: Potenzialänderung noch weiter ins Negative, bis -110mV = Hyperpolarisation, erfolgt durch inhibitorische Synapsen, die an Folgezelle inhibitorisches postsynaptisches Potenzial (IPSP) auslösen, dann Öffnung Kalium- und Chloridkanäle, Kalium raus, Chlorid rein
Variante 2: Depolatisation durch erregende Synapsen der Zelle, lösen an Folgezelle exzitatorisches postsynaptisches Potenzial (EPSP) aus, Ausbildung AP, Ladungsumkehr, Schellenwert für AP -60mV
