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Zytologie

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Biologie

Du hast dich vielleicht schonmal gefragt, woher all das Wissen über unsere Körperfunktionen stammt und wie genau eigentlich komplexe Krankheiten festgestellt werden können. Mit der Klärung dieser Fragen beschäftigt sich die Zytologie. Wissenschaftler/-innen aus diesem Bereich untersuchen vorwiegend den Aufbau und die Funktionen von Einzelzellen. Aus diesen Forschungen können im Rahmen der vergleichenden Zytologie wichtige Erkenntnisse über die Vorgänge im menschlichen Körper abgeleitet werden und dadurch bestimmte Krankheiten besser verstanden werden. Die vergleichende Zytologie arbeitet zudem Hand in Hand mit der Histologie.

Bedeutung der Zytologie

Die vergleichende Zytologie stellt einen wichtigen Teilbereich der Biologie und der Medizin dar. Hierbei werden insbesondere der Aufbau, zytoplasmatische Veränderungen und histologische Eigenschaften von Zellen mithilfe von molekularbiologischen Methoden untersucht.

Ein/Eine Zytologe/-in beschäftigt sich in erster Linie mit der Lehre der Zellen und betrachtet deren Funktionen und Strukturen genau. Die vergleichende Zytologie dient als Methode, um schädliche Prozesse im Körper frühzeitig feststellen zu können und ist in der Medizin von großer Wichtigkeit.

Einen wichtigen Partner stellt die Histologie dar. Hier werden molekulare Bestandteile, Form und Struktur eines Zellgewebes genau untersucht. Eine dafür benötigte Gewebeprobe wird entnommen und unter einem Mikroskop angeschaut. Dann wird die Zellstruktur und die Zellform beurteilt und so kann Aufschluss darüber gewonnen werden, ob das Gewebe gutartig oder bösartig ist. Der Unterschied zur Zytologie ist jedoch, dass sich diese mit Einzelzellen oder Zellgruppen, statt zusammenhängenden Geweben beschäftigt.

Zellaufbau

Wenn du deine Grundlagen zum Thema Zellaufbau noch einmal auffrischen willst, dann schau noch einmal in den Artikel "Zellaufbau" hinein.

Zellen sind die kleinsten Bauteile unseres Körpers und bilden damit die wichtigste Funktionseinheit. Einen Zusammenschluss aus mehreren Zellen bezeichnet man als Gewebe. Zu den wichtigsten Geweben des Körpers gehören das Nerven-, Muskel- und Epithelgewebe.

Jede Zelle besitzt einen eigenen Stoffwechsel und ist aus unterschiedlichen Zellorganellen und Kompartimentierung aufgebaut. Im Grunde weist jede Zelle die gleiche Struktur auf, jedoch unterscheidet man grundlegend zwischen Eukaryoten und Prokaryoten.

Prokaryoten: Dazu zählen Bakterien, Cyanobakterien und Archaeen. Im Gegensatz zu Eukaryoten ist die Zelle hier zellkern- und cytoskelettlos und besitzt keine Kompartimentierung.

Eukaryoten: Dazu zählen Pflanzen-, Tier- und Pilzzellen, aber auch Einzeller und Algen. Sie besitzen einen Zellkern, in welchem sich das Erbgut der Zelle befindet.

Zytologische Untersuchungen

Zytologische Untersuchen werden abhängig von verschiedensten medizinischen Indikationen durchgeführt. Sie dienen der Feststellung, ob Gewebezellen von gut- oder bösartigem Charakter sind. Allgemein werden die "Gynäkologische Zytologie" und "Extragenitale Zytologie" (nicht-gynäkologische Zytologie) bei Untersuchungen unterschieden. Diese, meist in Form von Abstrichen ausgeführten Tests, werden häufig in der Krebsvorsorge vorgenommen.

Abstriche in der Zytologie

Um eine Aussage über den Gesundheitszustand eines Patienten treffen zu können, müssen verschiedene Untersuchungen, in diesem Fall die sogenannten Abstriche, vorgenommen werden. Im Allgemeinen wird zwischen zwei Abstrichen unterschieden, dem gynäkologischen und dem extragenitalen. Wie sich diese beiden unterscheiden erfährst du im folgenden Absatz.

Gynäkologische Abstriche

Im Rahmen der Krebsvorsorge ist der gängigste zytologische Laborvorsorgetest der PAP-Abstrich. Vor allem für die Feststellung von Gebärmutterhalskrebs wird diese Untersuchung angewandt. Diesen kannst du dir so vorstellen: Mit einer winzigen Zange wird eine kleine Gewebeprobe aus einem auffälligen Bereich der Gebärmutter entnommen und anschließend von Spezialisten untersucht. Dieser Eingriff ist minimalinvasiv und in der Regel nicht schmerzhaft für die Patientin.

Der PAP-Abstrich verdankt seinen Namen dem Mediziner Dr. Papanicolaou, welcher maßgeblich zum Durchbruch der gynäkologischen Zytologie beigetragen hat. 1971 wurde diese Art der Krebsvorsorge in die Kassenleistungen aufgenommen, was zu einer deutlichen Reduzierung an Gebärmutterhalskrebs erkrankten Patientinnen führte.

Extragenitale Abstriche

Die vergleichende Zytologie findet natürlich nicht nur in der Gynäkologie Anwendung, sondern auch in vielen weiteren medizinischen Bereichen, so beispielsweise in der Lungendiagnostik oder in der Blutanalyse.

Eine genaue Beschreibung zum Untersuchungsvorgang, welche Methoden es hier gibt und wie die Auswertung erfolgt, erfährst du im nächsten Abschnitt.

Materialgewinnung und Untersuchung in der Zytodiagnostik

Die Materialgewinnung zur erforderlichen histologischen Untersuchung der Gewebezellen kann auf unterschiedliche Art und Weise und abhängig von der Indikation erfolgen. Manche Zellen befinden sich frei schwimmend in Körperflüssigkeiten, die vom Körper abgestoßen werden, beispielsweise dem Harn, andere werden wiederum durch Blutabnahme gewonnen. Eine weitere Methode sind wiederum die zuvor erwähnten Abstriche, welche meist durch einen kleinen medizinischen Eingriff, der Endoskopie, erfolgen.

Auch kann mithilfe von Punktionen, also durch das Einstechen einer Hohlnadel in einen Hohlraum, das Untersuchungsmaterial aus dem Körper entzogen werden. Diese Methode wird in der Medizin als "Biopsie" bezeichnet.

Die Endoskopie ist eine minimal-invasive, chirurgische Vorgehensweise, bei der durch technische Hilfsmittel das Innere von Hohlorganen oder Körperhöhlen untersucht werden kann. Dadurch können sowohl Gewebeproben entnommen oder Bilder aus dem Körperinneren aufgenommen werden.

  • Magenspiegelung (Gastroskopie)
  • Darmspiegelung (Kolonoskopie)
  • Spiegelung der Brusthöhle (Thorakoskopie)
  • Spiegelung der Bauchhöhle (Laparoskopie)

Um das gewonnene Material untersuchen zu können, wird es auf einen Glasträger aufgebracht und ausgestrichen, welcher es ermöglicht, die Zellen unter dem Mikroskop zu betrachten. Die Zellproben, insbesondere aus Flüssigkeiten, können auch mithilfe von Zentrifugation hergestellt werden. Hierbei wirkt das Prinzip der Massenträgheit.

Die Zellen werden durch einen Schleudervorgang getrennt und können danach herausgenommen und getrennt voneinander untersucht werden.

Falls du deine Grundlagen zum Thema "Masse" erweitern möchtest, schau dir gerne den Artikel zum Thema "Kräfte" an.

Färbungsmethoden

Bevor das Material jedoch histologisch untersucht werden kann, erfolgt ein weiterer Schritt: Die Präparate werden einem Färbeverfahren unterzogen, um die einzelnen Bestandteile bei der Untersuchung noch besser unterscheiden zu können. Dabei stellen die jeweiligen Färbungen in unterschiedlichen Farben die einzelnen Bestandteile des Präparates dar.

Zu den gängigen Färbungen zählen:

  • Spezialfärbungen
  • Immunzytochemische Färbungen
  • Routinefärbungen
  • Bei Blutpräparaten wird die Wright-Färbung verwendet.
  • Die Papanicolaou (PAP)-Standardfärbung findet Anwendung in der gynäkologischen Zytologie.
  • In der extragenitalen Zytologie wird meistens auf die May-Grünwald-Giemsa (MGG)-Färbung zurückgegriffen.

Immunzytochemische Färbungen sind eine Unterkategorie der Spezialfärbungen und können nach der routinemäßigen Einfärbung vorgenommen werden. Sie sind histologisch betrachtet besonders wichtig, um bösartige Zellen und Zellveränderungen festzustellen.

Spezialfärbungen werden für die spezifische Anfärbung von Gewebearten oder Zellbestandteilen, wie dem endoplasmatischen Retikulum verwendet. Auch können durch sie, neben dem Nachweisen von Krankheitserregern, Zellprodukte sichtbar gemacht werden.

Routinemäßige Färbungen werden verwendet, um eine Übersicht im histologischen Präparat zu erschaffen. Durch folgende können die Kerne, das Zytoplasma und Fasern im Gewebe dargestellt werden. Eine Standardfärbung bewirkt, dass die einzelnen Bestandteile gut voneinander abgegrenzt betrachtet werden können. Die gängigste Form in diesem Bereich wäre die Hämatoxilin-Eosin, die sogenannte HE-Färbung, um das Zytoplasma darzustellen.

Materialbeurteilung und -auswertung

Wenn in der Zytologie Untersuchungen vorgenommen werden sollen, so wird das Material, welches aus Zellen, deren umgebenen Strukturen oder Zellverbänden bestehen kann, in drei Kategorien eingeteilt:

  1. Gesund/gutartig/unauffällig
  2. Reaktiv/Zellen in Veränderung/auffällig
  3. Krankhaft/malig/krebsverdächtig

Auswertung in der Gynäkologischen Zytologie

PAP- GruppeZytologischer Befund
PAP IUnauffälliger Befund, im histologischen Präparat wurde ein normales Zellbild festgestellt:→ altersentsprechendes Zellbild
PAP IIDie Zellen sind unwesentlich oder nur bis zu einem geringen Level verändert:→ in der Vorgeschichte der Patientin sind jedoch Auffälligkeiten vorzufinden→ Es liegt keine Krebsvorstufe vor
PAP IIIUnklare Befunde, da die Zellen zum Teil auffällige Veränderungen vorweisen, die zum jetzigen Zeitpunkt jedoch noch nicht eindeutig zu bestimmen sind:→ vor allem in den Drüsen zu erkennen→ ein beginnendes Karzinom wäre nicht auszuschließen
PAP IIIDEs sind Zellveränderungen (Dysplasie) zu bemerken, die auf mögliche Krebsvorstufen hinweisen können:→ geringes Risiko der Krebszellenentwicklung
PAP IVVorstadien eines Gebärmutterhalskrebses:→ starke Zellveränderungen
PAP VMalignes (Bösartiges) Gebärmutterhalskrebskarzinom:→ hohe Wahrscheinlichkeit der Krebsentwicklung

Die Befunde der Gruppen III und IIID sind in jedem Fall zu kontrollieren und gegebenenfalls mit weiteren Tests zu unterstreichen. Liegen Gruppe IV oder V vor, so sollte eine sofortige Abklärung erfolgen und weitere Maßnahmen ergriffen werden. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass dies ist immer vom behandelnden Arzt zu entscheiden ist und nicht verallgemeinert werden kann.

Auswertung in der extragenitalen Zytologie

Auch in hier ist zu beachten, dass eine solche Testauswertung noch keine hundertprozentige Diagnose einer Krebserkrankung darstellt. Um diese wirklich sicher feststellen zu können, müssen weitere medizinische Tests durchgeführt werden.

GruppeZytologischer Befund
0Nicht beurteilbar
AEs liegen keine Zeichen einer Bösartigkeit der Zellen vor
BEs wurden Auffälligkeiten bei der Untersuchung entdeckt, jedoch können es gutartige oder bösartige Zellveränderungen sein
CEs wurden maligne oder malignitätsverdächtige Zellen entdeckt

Vergleichende Zytologie - Das Wichtigste

  • Die Lehre der Zellen von deren Funktion, Struktur und histologischen Eigenschaften
  • Wird insbesondere bei der Krebsvorsorge angewandt und dient der Feststellung zur Gut- oder Bösartigkeit von Gewebezellen
  • Bei Untersuchungen wird zwischen "Gynäkologischer Zytologie" und "Extragenitaler Zytologie" unterschieden
  • Bei der Auswertung können die Zellen in unauffällig, auffällig und krebsverdächtig eingeteilt werden

Zytologie

Ein/Eine Zytologe/-in beschäftigt sich mit der Lehre der Zellen und betrachtet deren Funktionen und Strukturen genau. Die vergleichende Zytologie dient als Methode, um krankhafte Prozesse oder zytoplasmatische Veränderungen feststellen zu können.-

Eine zytologische Untersuchung dient der Feststellung zur Gut- oder Bösartigkeit von Gewebszellen. Es wird in Gynäkologische und Extragenitale Untersuchungen unterschien, welche meist in Form von Abstrichen durchgeführt.

Durch einen zytologischen Abstrich wird das Gewebe zur Laboruntersuchung gewonnen. Es wird zwischen Extragenitalen und Gynäkologischen Abstrichen unterschieden. Die Gewebeproben werden auf einen Glasträger zur Untersuchung unter dem Mikroskop ausgetrichen. 

Der Unterschied zwischen Histologie und Zytologie ist, dass sich die Zytologie mit Einzellzellen oder Zellgruppen beschäftigt und die histologie immer ein zusammenhängendes Geweben betrachtet.

Finales Zytologie Quiz

Frage

Nenne ein Beispiel für einen Prokaryoten.

Antwort anzeigen

Antwort

Ein Bakterium ist ein Prokaryot.

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Frage

Nenne ein Beispiel für einen Eukaryoten.

Antwort anzeigen

Antwort

Ein Beispiel für einen Eukaryoten sind Tiere und Menschen.

Frage anzeigen

Frage

Welcher Wissenschaftler nahm zuerst an, dass Eukaryoten durch Endosymbiose entstanden sein können?

Antwort anzeigen

Antwort

Dies war der Botaniker Franz Wilhelm Schimper.

Frage anzeigen

Frage

Durch welchen Wissenschaftler wurde die Endosymbiontentheorie berühmt?

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Antwort

Sie wurde durch Lynn Margulis berühmt. 

Frage anzeigen

Frage

Was sind Archeen?

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Antwort

Archeen sind neben Bakterien und Eukaryoten die dritte Säule der Einteilung von Lebewesen. Sie werden auch als Urbakterien bezeichnet und sind Einzeller ohne Zellkern. Sie grenzen sich durch die Zusammensetzung ihrer Zellmembran von den Bakterien ab.

Frage anzeigen

Frage

Wie hat die Endosymbiose laut der Endosymbiontentheorie stattgefunden?

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Antwort

Es wird angenommen, dass zwei Bakterien in der Evolution miteinander eine Endosymbiose eingegangen sind. Zunächst ist laut Theorie ein alpha-Proteobakterium mit einem Urbakterium, dem Archeon, eine Endosymbiose eingegangen.


Frage anzeigen

Frage

Welche zwei Organellen entstanden im Rahmen der Endosymbiontentheorie?

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Antwort

Mitochondrien und Plastiden sind laut der Theorie aus einer Endosymbiose hervorgegangen.

Frage anzeigen

Frage

Welche Organellen wurden vermutlich durch Invagination der Plasmamembran des Urbakteriums aufgenommen?

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Antwort

Zellorganellen, die durch Invagination entstanden sein sollen, sind der Golgi-Apparat, das Endoplasmatische Retikulum und die Kernhülle.

Frage anzeigen

Frage

Warum ist die DNA der Plastiden ein Indiz für die Endosymbiontentheorie?

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Antwort

Sie ist ein Indiz, da sie eine ähnliche Ringstruktur besitzt, wie die Bakterien. 

Frage anzeigen

Frage

Warum sind die Ribosomen der Mitochondrien und Plastiden ein Indiz für die Endosymbiontentheorie?

Antwort anzeigen

Antwort

Sie sind ein Indiz, da sie in Größe und Zusammensetzung denen der Bakterien ähneln.

Frage anzeigen

Frage

Warum ist die Doppelmembran der Mitochondrien und Plastiden ein Indiz für die Endosymbiontentheorie?


Antwort anzeigen

Antwort

Sie ist ein Indiz, da vermutlich die Organellen in die Zelle aufgenommen wurden und dabei ihr charakteristischen Membranen als Innenmembran behielten. Die äußere Membran stammt von der Zellmembran der äußeren Zelle, was ein Beleg für die Aufnahme darstellt.

Frage anzeigen

Frage

Warum ist die Zellteilung der Mitochondrien und Plastiden ein Indiz für die Endosymbiontentheorie?


Antwort anzeigen

Antwort

Sie ist ein Indiz dafür, da sich die Organellen unabhängig von der eigentlichen Zelle verdoppeln.

Frage anzeigen

Frage

Was ist eine Symbiose?

Antwort anzeigen

Antwort

Eine Symbiose beschreibt in der Biologie einen Zustand, den zwei Lebewesen miteinander eingehen. Diese Beziehung der beiden zueinander ist positiv, sodass letztendlich beide davon profitieren.

Frage anzeigen

Frage

Was ist die Kernaussage der Endosymbiontentheorie?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Endosymbiontentheorie beschreibt die wissenschaftliche Annahme, dass in der Evolution zwei Zellen miteinander eine gegenseitige Vorteilsbeziehung, eine Endosymbiose, eingegangen sind.

Frage anzeigen

Frage

Was sind Cyanobakterien?

Antwort anzeigen

Antwort

Cyanobakterien besitzen den Zellaufbau der Bakterien. Der Unterschied zu normalen Bakterien ist aber, dass sie eine Art Fotosynthese Funktion besitzen. Bei dieser Fotosynthese wird Sauerstoff gebildet.

Frage anzeigen

Frage

Womit beschäftigt sich die Zytologie?

Antwort anzeigen

Antwort

Sie beschäftigt sich mit der Lehre der Zellen, deren Funktionen und Strukturen.

Frage anzeigen

Frage

Welche zwei Untersuchungsformen gibt es?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Gynäkologische Untersuchung
  • Extragenitale Untersuchung
Frage anzeigen

Frage

Was untersucht die Histologie?

Antwort anzeigen

Antwort

Zusammenhängende Gewebe

Frage anzeigen

Frage

Was untersucht die Zytologie?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Einzelzellen
  • Zellgruppen
Frage anzeigen

Frage

Nenne drei Beispiele für Gewebe!

Antwort anzeigen

Antwort

  1. Nervengewebe
  2. Muskelgewebe
  3. Epithelgewebe
Frage anzeigen

Frage

Was soll durch zytologische Untersuchungen festgestellt werden?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Gut- oder Bösartigkeit von Zellen.

Frage anzeigen

Frage

Welcher ist der gängigste Abstrich im Bereich der gynäkologischen Krebsvorsorge? 

Antwort anzeigen

Antwort

Der PAP-Abstrich.

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Frage

Bei welcher Untersuchung wird mithilfe einer Hohlnadel Untersuchungsmaterial aus dem Körper gewonnen?

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Antwort

Bei der Biopsie.

Frage anzeigen

Frage

Nenne die drei Färbungen, welche bei der Materialuntersuchung angewandt werden!

Antwort anzeigen

Antwort

  1. Routinefärbungen
  2. Spezialfärbungen
  3. Immunzytochemische Färbungen
Frage anzeigen

Frage

In welche drei Kategorien werden die Zellzustände nach der Untersuchung eingeteilt?

Antwort anzeigen

Antwort

  1. Gesund/gutartig/unauffällig
  2. Reaktiv/Zellen in Veränderung/auffällig
  3. Krankhaft/malig/krebsverdächtig
Frage anzeigen

Frage

Wie viele PAP-Gruppen gibt es?

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Antwort

Sechs.

Frage anzeigen

Frage

Wie lautet der zytologische Befund bei PAP-Gruppe IV?

Antwort anzeigen

Antwort

Vorstadien eines Gebärmutterhalskrebses mit starken Zellveränderungen 

Frage anzeigen

Frage

Nenne drei Methoden, um Material für eine zytologische Untersuchung zu gewinnen!

Antwort anzeigen

Antwort

  1. Abstrich
  2. Biopsie
  3. Endoskopie
Frage anzeigen

Frage

Durch welchen Vorgang können einzelne Zellen voneinander getrennt werden?

Antwort anzeigen

Antwort

Durch die Zentrifugation.

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Frage

Was ist der Unterschied zwischen Eukaryoten und Prokaryoten?

Antwort anzeigen

Antwort

  1. Eukaryoten besitzen ein Zellkern und ein Zytoskelett
  2. Prokaryoten sind zellkern- und zytoskelettlos und ohne Kopartimentierung
Frage anzeigen
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