Zellbiologie 1.Semester at Universität Freiburg im Breisgau

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Aufgabe und Eigenschaften von Bindegeweben

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Komponenten der extrazellulären Matrix

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Kollagen 1: Aufbau, Vorkommen und Funktion

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Kollagen 4: Aufbau, Vorkommen und Funktion

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 Aufbau, Aktivierung und Funktion von Integrinen erklären.

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Was sind die Fokalkontakte?

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 Ähnlichkeiten und Unterschiede von Fokalkontakten und Hemidesmosomen beschreiben.

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Funktion von Zell-Matrix Adhäsion in Geweben, während der Fortbewegung und für das Überleben von Zellen.

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Hauptbestandteile der Zelle 


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Funktionen von Zucker (Polysacchariden)

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Funktionen von Lipiden

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Nennen Sie unterschiedliche Beispiele für Bindegewebe und charakterisieren Sie diese.

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Zellbiologie 1.Semester

Aufgabe und Eigenschaften von Bindegeweben

  • Bindegewebe bilden die Basis von tierischen Geweben (Adhäsion and die extrazelluläre Matrix & Adhäsion zwischen den Zellen bilden die Basis von tierischen Geweben)
  • bestehen aus nicht- zellulärer oder extra-zellulärer-Matrix

Aufgaben

  1. Formgebung von Geweben und Organen
  2. Wassergehalt von Geweben
  3. Elastizität, Zugfestigkeit & Stabilität
  4. Signaltransduktion
  5. Verankerung für Zellen
  6. Substrat für Zellmigration

Bindegewebe dient verschiedenen Funktionen und bietet daher histologisch ein vielfältiges, inhomogenes Bild. Je nach Vorkommen füllt es das Interstitium, schützt und umhüllt Organe oder Strukturen des Organismus, dient als Leitstruktur von Leitungsbahnen oder fungiert als Gleit- und Verschiebeschicht. Spezialisierte Bindegewebe können an Speicherung und Produktion von Substanzen beteiligt sein und bilden die Stütz- und Stabilisierungsstrukturen des Körpers.


Eigenschaften

  • kann unter schiedliche Faserungen annehmen, ja nach Funktion des Gewebes
  • vielfältige Eigenschaften, hart, weich, zäh, dehnbar, durchsichtig, flexibel

Zellbiologie 1.Semester

Komponenten der extrazellulären Matrix

  • Kollagen, Elastin (Fibrillen)
  • Laminin, Fibronectin (Adhäsion)
  • Glycosaminoglyane (GAG), Proteoglycane (Matrix)
  • Plasmamembran

Extraszelluläre Matrix im Zellverband ist dynamisch, sie wird von Zellen synthetisiert, aber auch abgebaut (Fibroblasten: produziert, sekretiert und organisiert die extrazelluläre Matrix). Die Bindung an die EZM durch Zellrezeptoren reguliert die Expression von Genen. Zelladhäsion, Zellproliferation, Zellmigration sowie der Aufbau, Umbau und Abbau von Geweben resultieren somit aus der wechselseitigen Beeinflussung von EZM und Zellen.


Zellbiologie 1.Semester

Kollagen 1: Aufbau, Vorkommen und Funktion

Aufbau

  • bestehen aus Proteinen
  • bilden sich aus Kollagen Triple - Helices
  • einzelne Kollagenpolypeptidketten werden zu dreistträngigen Kollagenmolekülen (1,5nm), die sich wiederum zu Fibrillen anlagern (10 - 300 nm), die schließlich die Kollagenfaser bilden

Vorkommen:

  • Haut, Sehnen, Blutgefäße, Organhäute, Knochen

Funktion:

  • Typ 1 ist ein fibrilläres Kollagen
  • Anlagerung der Kollagen triple Helices aneinander, was die Eigenschaften Härte und Zugfestigkeit der Fasern erklärt
  • Funktion in Sehnen: (straffes parallelfassriges Gewebe) sorgt für Stabilität und Zugfestigkeit

Zellbiologie 1.Semester

Kollagen 4: Aufbau, Vorkommen und Funktion

  • nicht fibrilläres Kollagen
  • hauptsächlich in der Basalmembran zu finden
  • quervernetztendes Kollagen
  • ist sehr undurchlässig, Funktion der Basalmembran: Grenze und Stütze zwischen dem Bindegewebe und anderen Zellen, wie beispielsweise den Epithelzellen

Zellbiologie 1.Semester

 Aufbau, Aktivierung und Funktion von Integrinen erklären.

Aufbau:

  • alpha und beta Integrine bilden einen Heterodimer
  • Transmembranprotein
  • auf der Zellseite binden Adapterproteine, die wiederum ans Zytoskelett (Aktinfilamente) binden 
  • auf der Matrix Seite binden zunächst Laminin oder Fibronektin an das Integrindimer, welche wiederum an die Kollagenfibrillen binden

Funktion: 

  • verankern die Zelle in der EZM durch Anbindung ans Zytoskelett
  • Kraftübertragung vom Zytoskelett auf die EZM möglich
  • außerdem können auch wichtige Signale vom EZM an die Zelle übertragen werden

Aktivierung:

  • inaktiviertes Integrin ist zusammengefaltet
  • durch Signale innerhalb und außerhalb der Zelle werden die Integrinbindungen an die Matrix und das Zytoskelett aktiviert 
  • nur das aktivierte Integrin kann sic fest an die EZM und das Zytoskelett binden

Zellbiologie 1.Semester

Was sind die Fokalkontakte?

Anhäufung von Integrienen, bewirkt eine stark konzentrierte Anheftung an die Matrix

Zellbiologie 1.Semester

 Ähnlichkeiten und Unterschiede von Fokalkontakten und Hemidesmosomen beschreiben.

Ähnlichkeiten:

  • Integrine binden auf der Matrix Seite an Laminin
  • auf der Zellseite binden zwar auch in beiden Fällen Adapter Proteine, diese unterscheiden sich jedoch ausschlaggebend voneinander

Unterschiede:

  • Adapterproteine sind bei Hemidesmosomen sehr spezifisch
  • Adaptermoleküle der Fokalkontakte binden an Aktinfilamente, während die der Hemidesmosomen and Intermediärfilamente binden
  • sind fundamental unterschiedlich in Ihrem Aufbau, ihrer Funktion und ihrer Dynamik


Zellbiologie 1.Semester

Funktion von Zell-Matrix Adhäsion in Geweben, während der Fortbewegung und für das Überleben von Zellen.

Fortbewegung: 

Vorwölbung - Adhäsion - Kontraktion - Vorwölbung/Loslassen

Zell-Matrix Adhäsion ist wichtig um Zellen in der Matrix zu verankern, um Substrat Adhäsion während der Migration und Fortbewegung auszubilden und Bereitstellung von wichtigen Lebenssignalen für die Zelle. Die Adhäsion zwischen Zellen und Matrix gibt den Zellen eine Orientierung im Raum, welche lebensnotwendig ist.

Zellbiologie 1.Semester

Hauptbestandteile der Zelle 


  • Zucker (Polymer: Polysaccharid)
  • Lipide (Polymer: Fette, Membranen)
  • Nucleotide (Polymer: Nukleinsäure)
  • Aminosäuren (Polymer: Proteine)




Zellbiologie 1.Semester

Funktionen von Zucker (Polysacchariden)

Zucker:

  • Speicherform von Energie (Glycogen, Amylose...)
  • Transportform von Kohlenhydraten (Saccharose in Pflanzen)
  • Bausteine von Zellwandbestandteilen (Bsp.: Cellulose, Chitin,..)
  • Informationsträger in Blutgruppen
  • Bestandteil von Glykoproteinen
  • Bestandteil von speziellen Lipiden/Glykolipiden (Bsp.: PIP(Signalfunktion))

Zellbiologie 1.Semester

Funktionen von Lipiden

  • Speicherform von Energie BSP.: Trriglyceride
  • Bestandteil von Zellmembranen (Doppellipidschicht)
  • Signalmoleküle, Bsp.: Brassinosteroid, Estrogen
  • Funktion bei Proteinmodifikationen, Bsp.: Palmitoylierung von Proteinen, "Lipidanker" von Proteinen

Zellbiologie 1.Semester

Nennen Sie unterschiedliche Beispiele für Bindegewebe und charakterisieren Sie diese.

  1. Dermisschichten der Haut
  2. Endoskelett (Knochen, Sehnen, Knorpel)
  3. Glaskörper des Auges

Eigenschaften sind sehr vielfältig, Bindegewebe können weich (Haut), Hart (Endoskelett), flexibel, durchsichtig (Glaskörper), zäh oder auch dehnbar sein

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