Desmosomen: Definition, Aufbau & Funktion | StudySmarter
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Desmosomen

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Biologie

Bei Desmosomen handelt es sich um Zellstrukturen zwischen tierischen Zellen, die enge Verbindungen zwischen zwei Zellen herstellen.


Wichtig sind Desmosomen vor allem für Zellen, die einer hohen mechanischen Belastung ausgesetzt sind, wie beispielsweise in der Herzmuskulatur oder im Deck- und Drüsengewebe (Epithelzellen). Man bezeichnet diese Verbindungen auch als Macula adhaerens


Desmosomen sind als kleine, punktförmige Strukturen an der Zellmembran zu erkennen: Sie funktionieren so ähnlich wie Druckknöpfe oder Nieten.


Sind Desmosomen defekt, können sich bestimmte Zellen nicht mehr zusammenhalten – dies kann zur Entstehung von Krankheiten wie beispielsweise der Pemphigus vulgaris kommen: eine Autoimmunkrankheit, die vor allem durch starke Blasenbildung charakterisiert ist.


Eine ähnliche Variante stellen die Hemidesmosomen dar. Statt zwei Zellen verbinden sie eine Zelle mit dem Extrazellularraum. Das pflanzliche Gegenstück zu Desmosomen sind Plasmodesmen.



Wie sind Desmosomen aufgebaut?


Ein Desmosom ist aus vielen verschiedenen Proteinen aufgebaut. Die Basis dafür bildet die Plaque, wie Du sie auf der Abbildung erkennen kannst. Sie wirkt als die Verbindungsstelle für weitere Proteine, da sie aus Ankerproteinen (zum Beispiel Plakoglobin, Plakophilin) besteht. 


Auf der Seite des extrazellulären Raumes (man nennt ihn auch äußere Plaque) sind Cadherine (Adhäsionsproteine) befestigt. Sie sorgen für die Zell-Zell-Haftung, indem sie sich mit den Cadherinen der anderen Zelle verbinden.
So entsteht ein starkes Gefüge.


Auf der anderen Seite, also bei der inneren Plaque, findet man ein nur in Desmosomen vorkommendes Protein; das Desmoplakin, welches an die Ankerproteine der Plaque gebunden ist. Seine Aufgabe ist es, eine Verbindung zu den Intermediärfilamenten (Struktur aus Proteinen, die mechanische Stabilität einer Zelle erhöht) des Cytoskelettes herzustellen. Dies geschieht vor allem in Form von Fibrillenbündeln, die aus dem Protein Keratin oder Cytokeratin bestehen. Durch diese Verbindung zum Cytoskelett werden Desmosomen stabilisiert und bleiben an ihrem Ort bestehen.


Der Abstand zwischen den Plasmamembranen in einem Desmosom ist ca. 15–25 nm.


Abbildung 1: Darstellung des Aufbaus eines Desmosoms.
Quelle: commons.wikipedia.org

 


Was ist die Funktion von Desmosomen?


Desmosomen sorgen dafür, dass Zellen untereinander fest verankert sind, indem sie eine sehr enge Verbindung zwischen ihnen herstellen. Dies ist vor allem für die Zellen wichtig, die viel mechanischer Belastung ausgesetzt sind. Desmosomen sorgen auch durch die Verbindung von der Zellmembran und dem Cytoskelett dafür, dass die Form der Zellen erhalten bleibt.



Hemidesmosomen


Hemidesmosomen sind eine andere Variante der Desmosomen, die ebenfalls oft in Epithelzellen vorkommen. Sie verbinden stattdessen eine Zelle mit der extrazellulären Matrix, vor allem mit der Basalmembran (beziehungsweise dem oberen Teil der Membran, die Basallamina genannt wird). Diese liegt im Extrazellularraum auf dem Epithel (Deckgewebe, das innere und äußere Oberflächen des Körpers auskleidet).


Durch ihre nahe Verwandtschaft zu den "normalen" Desmosomen, haben Hemidesmosomen auch einen ähnlichen Aufbau. An die Plaque, die sich hier nur auf der Seite der Zelle befindet, sind statt Cadherine Integrine gebunden. Diese binden an die Lamanin Proteine der Basalmembran und stellen so die Verbindung zwischen den beiden Strukturen her.


Desmosomen - Das Wichtigste auf einen Blick


  • Bei Desmosomen handelt es sich um Zellstrukturen zwischen tierischen Zellen, die enge Verbindungen zwischen zwei Zellen herstellen.
  • Desmosomen kommen vor allem in der Herzmuskulatur und in den Epithelzellen vor.
  • Desmosomen sind aus vielen verschiedenen Proteinen aufgebaut, die so wirken wie Druckknöpfe oder Nieten.
  • Hemidesmosomen sind eine andere Art der Desmosomen, die statt zwei Zellen eine Zelle mit der extrazellulären Matrix verbinden.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Desmosomen

Bei Desmosomen handelt es sich um Zellstrukturen zwischen tierischen Zellen, die enge Verbindungen zwischen zwei Zellen herstellen. Wichtig sind sie vor allem für Zellen, die einer hohen mechanischen Belastung ausgesetzt sind, wie beispielsweise in der Herzmuskulatur oder im Deck- und Drüsengewebe (Epithelzellen). Man bezeichnet diese Verbindungen auch als Macula adhaerens.

Desmosomen gibt es dort, wo Zellen einer hohen mechanischen Belastung ausgesetzt sind. Dazu gehören vor allem die Herzmuskulatur und die Epithelzellen.

Finales Desmosomen Quiz

Frage

In welchem Zelltyp kommen Desmosomen vor?

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Antwort

Desmosomen kommen nur in Tierzellen vor.

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Frage

Was sind Desmosomen?

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Antwort

Bei Desmosomen handelt es sich um Zellstrukturen zwischen tierischen Zellen, die enge Verbindungen zwischen zwei Zellen herstellen.

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Frage

Wie nennt man Desmosomen noch?

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Antwort

Man bezeichnet Desmosomen auch als Macula adhaerens.

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Frage

Für welche Zellarten sind Desmosomen besonders wichtig?

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Antwort

Wichtig sind Desmosomen vor allem für Zellen, die einer hohen mechanischen Belastung ausgesetzt sind, wie beispielsweise in der Herzmuskulatur oder im Deck- und Drüsengewebe (Epithelzellen).

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Frage

Mit welchen Alltagsgegenständen kann man die Funktionsweise von Desmosomen vergleichen?

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Antwort

Desmosomen funktionieren so ähnlich wie Druckknöpfe oder Nieten.

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Frage

Was passiert, wenn Desmosomen nicht so funktionieren, wie sie sollten?

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Antwort

Sind Desmosomen defekt, können sich bestimmte Zellen nicht mehr zusammenhalten - dies kann zur Entstehung von Krankheiten wie beispielsweise der Pemphigus vulgaris kommen: eine Autoimmunkrankheit, die vor allem durch starke Blasenbildung charakterisiert ist.

Frage anzeigen

Frage

Was sind Hemidesmosomen?

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Antwort

Hemidesmosomen sind sozusagen eine spezifischere Variante von Desmosomen. Statt zwei Zellen verbinden sie eine Zelle mit dem Extrazellulärraum.

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Frage

Was ist die Plaque?

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Antwort

Die Basis der Desmosomen bildet die Plaque. Sie wirkt als die Verbindungsstelle für weitere Proteine, da sie aus sogenannten Ankerproteinen (z.B. Plakoglobin, Plakophilin) besteht.

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Frage

Was sind Cadherine und was ist ihre Aufgabe?

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Antwort

Auf der Seite des extrazellulären Raumes (man nennt ihn auch äußere Plaque) sind Cadherine (Adhäsionsproteine) befestigt. Sie sorgen für die Zell-Zell-Haftung, indem sie sich mit den Cadherinen der anderen Zelle verbinden. So entsteht ein starkes Gefüge.

Frage anzeigen

Frage

Was ist das Desmoplakin und was ist seine Aufgabe?

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Antwort

Das Desmoplakin ist ein Protein, was nur in Desmosomen vorkommt. Seine Aufgabe ist es, eine Verbindung zu den Intermediärfilamenten (Struktur aus Proteinen, die mechanische Stabilität einer Zelle erhöht) des Cytoskelettes herzustellen.

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Frage

Wie groß ist der Abstand zwischen den Plasmamembranen in einem Desmosom?

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Antwort

Der Abstand zwischen den Plasmamembranen in einem Desmosom ist ca. 15-25 nm.

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Frage

Was ist die Funktion von Desmosomen?

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Antwort

Desmosomen sorgen dafür, dass Zellen untereinander fest verankert sind, indem sie eine sehr enge Verbindung zwischen ihnen herstellen. Dies ist vor allem für die Zellen wichtig, die viel mechanischer Belastung ausgesetzt sind. Desmosomen sorgen auch durch die Verbindung von der Zellmembran und dem Cytoskelett dafür, dass die Form der Zellen erhalten bleibt.

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Frage

Was ist der Unterschied zwischen dem Aufbau der Desmosomen und der Hemidesmosomen?

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Antwort

Durch ihre nahe Verwandschaft zu den "normalen" Desmosomen haben Hemidesmosomen auch einen ähnlichen Aufbau. An die Plaque, die sich hier nur auf der Seite der Zelle befindet, sind statt Cadherine Integrine gebunden. Diese binden an die Lamanin Proteine der Basalmembran und stellen so die Verbindung zwischen den beiden Strukturen her.

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Frage

Aus was werden Desmosomen aufgebaut?

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Antwort

Ein Desmosom ist aus vielen verschiedenen Proteinen aufgebaut.

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Frage

Wie sehen Desmosomen an der Zellmembran aus?

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Antwort

Desmosomen sind als kleine punktförmige Strukuren an der Zellmembran zu erkennen.

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