Zelladhäsion und Zytoskelett

Question 1

Zelladhäsion und Zytoskelett

1. Relevanz für Gewebe
2. Relevanz für Zellen

Answer 1

1. Stabilität, Regenerierbarkeit, mechanische Belastbarkeit, Elastizität
2. Verbundsystem, Zell-Kommunikation, Beweglichkeit, Organisation von Zellorganellen, Koordination zellulärer Prozesse, Transport

Question 2

Komponenten des extrazellulären Bindegewebes

Answer 2

Epithelzellen
Basallamina
Kollagenfasern
Kapillaren
Elastische Fasern
Mastzellen
Makrophagen
Mesenchymzellen
Proteoglykane, Glykoproteine, Glykosaminoglykane

Question 3

Proteine der extrazellulären Matrix

Answer 3

Kollagene
Elastin
Proteoglykane
Nichtkollagene Glykoproteine

Question 4

Eigenschaften Mesenchym-/ Parenchymzellen

Answer 4

• im interstitiellen Gewebe verankert
• keine Polarisierung der Zelle
• adhäsive Verbindung mit dem extrazellulären Bindegewebe
• Bsp.: Fibroblasten, glatte Muskelzellen

Question 5

Eigenschaften Epithelzellen

Answer 5

• Zellverband an einer Grenzfläche
• polarisiert: einschichtig-mehrschichtig
• polarisierte Expression von Transportern, Kanälen, Poren
• Bsp.: Lungenepithel, Gefäßendothel, Darmmukosa-Epithel

Question 6

Formen von Epithelzellverbänden

Answer 6

• einschichtiges Plattenepithel
• einschichtig kubisch
• mehrschichtig unverhorntes Plattenepithel
• einschichtiges Zylinderepithel mit Mikrovilli
• mehrschichtig verhorntes Platteneipthel
• mehrreihiges Zylinderepithel (Flimmerepithel)

Question 7

Beispiele Adhäsiv-Rezeptoren

Answer 7

Cadherine (zwischen Zellen)

Integrine (Zell-Matrix)

Question 8

Zell-Zell-Kontakte

Answer 8

• Zonula adhärens verbinden Aktinfilamente zweier Zellen, wobei Cadherine = intrazelluläre Verbindungsproteine
• Zonula occludens = tight junctions
• Macula adherens = Desmosomen, verbinden Keratinfilamente mit Cadherinen als intrazell. Verbindungsproteinen
• Gap junctions mit Connexinen , Kommunikationskanal

Question 9

Komponenten des Zytoskeletts

Answer 9

• Intermediärfilamente
• Mikrotubuli
• Aktinfilamente

Question 10

Intermediärfilamente

1. Aufbau
2. Funktion
3. Durchmesser

Answer 10

1. Fibrilläre Proteine (Kernlamine, Vimentin, Keratine, Neurofilamente)
2. Zell- und Gewebsstabilität, mechanische Belastbarkeit
3. 10 nm

Question 11

Keratine

1. Proteine
2. zelluläre Verteilung

Answer 11

1. Typ 1 (sauer), Typ 2 (neutral, basisch)

2. Alle Epithelzellen, ß-Keratine: Haare, Nägel

Question 12

1. Aufbau von Keratinfilamenten

2. Befestigung

Answer 12

1. Monomer: alpha Helices
   —> coiled-coil dimer
   —> Tetramer aus 2 coiled-coil dimers
   —> mehrere Tetramere => Filamtent
2. Keratin an Plaques befestigt
   Cadherin verbindet Plaques mit Zytoplasmamembran

Question 13

Mutationen / Funktionsverluste von Keratin-Filamenten

Answer 13

-Epidermolysis bullose (blasen-bildende Hautareale)
-unvollständige Stabilität der Epidermis führt zur Lockerung von Keratinozyten mit Blasen-bildenden Hohlräumen
—> Gefahr von Infektionen

Question 14

Mikrotubuli

1. Bestandteile
2. Funktionen

Answer 14

1. Alpha-, beta- Tubulin (Organisationszentrum Centrosom, Centriolen)
2. Zell-Organisation, Organellen-, Vesikeltransport, Cilienbewegung, Zellteilung

Question 15

Motorproteine von Mikrotubuli und Transportrichtung

Answer 15

Dyneine: von + nach -, zum MTOC
Kinesine: von - nach +, zur Zell-Peripherie

Question 16

Aufbau und Definition von MTOC

Answer 16

Microtubuli-Organisations-Centrum

• polar: an Centriolen negatives Ende
• werden dynamisch Auf- und Abgebaut

Question 17

Polymerisation von Mikrotubuli

• Abhängig wovon?
• Wachstum an welchem Ende?
• überwiegt wenn…?

Answer 17

• GTP: fördert Aufbau
• GDP: hemmt Polymerisation, fördert Zerfall
• Anlagerung von GTP-Tubulin am positiven Ende
• GTP/GDP >1

Question 18

GTP: Definition, Aufgabe in Mikrotubuli

Answer 18

Guanosin-Triphosphat: Guanin, D-Ribose, 3P

-bindet und aktiviert alpha, beta-Tubulindimer

Question 19

Mikrotubulianordnung in Cilien und Flagellen

Answer 19

9 Dubletts+2 als zentrale Achse

Question 20

Mikrotubuli und Aktinfilamente in der Zellteilung

Answer 20

Mikrotubuli: mitotische Spindel

Aktinfilamente: kontraktiler Schnürring

Question 21

Definitionen

1. Centrosom
2. Centriolen
3. Centromer

Answer 21

1. MOTC, Ursprung des Microtubulisystems
2. Stabile Tubulistücke, an denen der Aufbau des Microtubulisystems im MTOC startet
3. Zentrale Region von Chromosomen, an denen die kinetochoren Mikrotubuli des Spindelapparates über Motorproteine ansetzen

Question 22

Toxine des Spindelapparats

Answer 22

Anti-Mitose Substanzen, z.B. Colchicin: inhibiert die Mikrotubuli-Polymerisation

Question 23

Aktinfilamente

1. Bestandteile
2. Funktionen

Answer 23

1. G-, F-Aktin, Aktinbindungsproteine

2. Zellstabilisierung, Zellbewegung, Muskelkontraktion

Question 24

Orientierung und Struktur von Aktinfilamenten in Zellen: Beispiele

Answer 24

Cytokinese: kontraktiler Ring, mittig

Epithelzelle: Adhäsionsgürtel, am Ende gegenüber vom Zellkern

Zellwanderung: Stressfasern

Question 25

Aufbau 1. G-Aktin 2. F-Aktin

Answer 25

1. Monomäres, globuläres Aktin | 2. Polymeres, fibrilläres Aktin (polar)

Question 26

Polymerisation / Depolarisation von Aktinfilamenten

Answer 26

- G-Aktin: ATP-Bindungsprotein | - F-Aktin: ATP fördert Polymerisation, ADP hemmt Polymerisation

Question 27

Aktin-Bindungsproteine: Beispiele und Funktionen

Answer 27

- Cofilin: Signal für Spaltung des Aktinfilaments - Arp2/3: am minus-Ende, dient als Befestigung beim branching - capping-Protein am plus-Ende

Question 28

Motorproteine an losem F-Aktin

Answer 28

Myosin I: zwischen Plasmamembran und Aktinfilament, zwischen vesikel und Aktinfilament Myosin II: zwischen Aktinfilamenten

Question 29

Bindungsproteine an Aktinfilmenten

Answer 29

Myosin I und II, a-Actinin, Fimbrin, Profilin

Question 30

Inhibitoren der de-/Polymerisation 1. Aktinfilamente 2. Mikrotubuli

Answer 30

1. Cytochalasin, Phallodin | 2. Colchicin, Taxon

Question 31

Architektur des Skelettmuskels

Answer 31

Sarkomer —> Myofibrille —> Muskelfaser —> Muskelfazie

Question 32

Anordnung der Filamente im Sarkomer

Answer 32

- Aktinfilamente (dünn) mit Tropomyosin und Troponin | - Myosin-II FIlamente (dick) mit Köpfchen (ATPase)

Question 33

Mechanismus der ATP-abhängigen Kontraktion

Answer 33

- Myosinkopf mit ATP - eintreffendes Aktionspotential —> Ca2+ bindet an Troponin (Aktin) —> Aktin-Myosin-Bindung, ATP-Spaltung —> Kippen der Myosinköpfe, P-Abgabe, weiteres Kippen: ADP-Abgabe —> ohne ATP: stabiler Rigorkomplex; mit ATP: Aufrichtung der Köpfe, Aktin und Myosin getrennt - wenn Ca gering: Ruhestellung - Ca hoch: Aktionspotential kann eintreffen