Vorlesungsnotizen 4 PDF

Preview

Summary

Vorlesungsnotizen 4 inklu : Extrazelluläre Matrix, ZellZellverbindungen, Zell-Kommunikation...

Description

Extrazelluläre Matrix, Zell/Zellverbindungen, Zell-Kommunikation Cytoskelett Besteht aus - Mikrotubuli - Mikrofilamenten - Intermediätfilamenten Bestimmt - Struktur der Zelle - Motilität der Zelle - Transportprozesse in Zellen

Gewebe (Zellverbände) verbundene Zellpopulationen -

Zellen durch spezielle Verbindungen zusammengehalten interzelluläre Räume mit spezieller Matrix gefüllt

Extrazelluläre Matrix -

„biol. Kleister“ zwischen Zellen Grundsubstanz der EZM  Stark hydrolisiertes Polysaccharid-„Gel“ 

-

„Quellungsgrad“ des „Gels“  Regulation der Gewebe„Spannung “  Wichtig für Diffusion von Metaboliten, Hormonen ect.

Abb. 5 Quelle: http://www.science-blog.at/2012/11/erkrankungendes-bindegewebes-fibrosen-eine-haeufige-komplikation-beiimplantaten/

Besteht aus vielen Makromolekülen, die von den Zellen sezerniert werden 1. Protein/Polysaccharid-Komplex: Mucopolysacharide, Proteoglycane 2. Strukturproteine: Kollagen, Elastan 3. Adhäsive Proteine: Fibonectin, Laminin

Funktionelle Bedeutung - migration barrier - migration track - signal rexervoir - anchorage - biomechanical force

Grundsubstanz der EZM -

Proteolycane  Protein konjugiert mit Polysacchariden aus sehr vielen kleinen Disaccharid-Einheiten  Makromoleküaren Komplexe aus Glycoaminoglycanen (GAGs)  Gebunden an „Core-Protein“  Sehr stark geladen und hydratisiert  Eigenschaften werden vom Glyco-Anteilen bestimmt  Unterschied zu Glycoproteinen

Proteoglycane binden extrem große Mengen von Wasser - Hohes Schwellungsvermögen - Funktion  „Stoßdämpfer“ (Knorpel…)  „Schmiermittel“ (Gelenkflüssigkeit) Wie verändert sich ein Gelenk bei „Rheuma“? Osteoarthritis: Konzentration an Hyaloronsäure stark vermindert

Abb. 2 Quelle: http://www.progressiveptinc.com/wp/wpcontent/uploads/2013/05/Normal-Knee-OA-Knee.jpg

Hyaloronsäure - Relativ dimensions and volumes occupied by various macromolecules

Proteoclycan

Abb. 3 Quelle: http://ccftp.scu.edu.cn:8090/Download/uploadfile/20120810142841851.jpg

Glycosaminoglycane (GAGs) = unverzweigte Polysaccharid-Ketten aus repetitiven Disaccharid-Einheiten Disaccharid-Elemente - Heparansulfat - Hyaloronsäure 50.000 x Glucuronsäure + N-Acetyl-Glucosamin z.B. -

Hyaloronsäure: Chondroitin- oder Dermaansulfat: Heparansulfat: Keratansulfat:

Bindegewebe, Glaskörper, Nabelschnur, Synovialflüsigkeit Knorpel, Haut, Bindegewebe Gefäßwände Knorpel, Cornea

Strukturproteine der extrazellulären Matrix Kollagen - Hauptprotein der EZM  bei allen vielzelligen Organismen  25% des Gesamtproteins bei Säugern  Häufigstes Protein im Tierreich - Je 3 Polypeptidketten bilden seilartiges Kollagen - Durch Selbst-Assembliertung und enzymatischer Vernetzung können Kollagen-Fibrillen bis zu 1cm lang und 100nm dicke Faern bilden

Abb. 5 Quelle: http://www.scitecnutrition.com/de/catalog/guide_to_vitamins /images/guide_to_vitamins-05.jpg?v=2

Abb. 4 Quelle: http://www.uni-koeln.de/math- natfak/phchem/ilgen/stldiss/dat/Abb216.gif

Struktur eines Kollagen-Moleküls - Triple-Helix aus jeweils ca. 1000 AS - Polypeptidkette au spezifischen Aminosäuren-Repeat (G-X-Y)n Jede dritte AS ist Glycin, X=oft Prolin, Y= oft Hydroxyprolin - Sequenz bedingt Bildung einer helix mit einer Windung pro Repeat - 3 Helices assemblieren zu einer Triple-Helix

Kollagen-Biogenese Kollagen-Fasern durch Quervernetzung (crosslinking) Kollagen-Synthese in der Zelle, Fibrillen-Bildung außerhalb der Zelle

Unterschiedliche Kollagen-Typen Typ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.

Fibrillenlänge 300 nm 300 nm 300 nm 390 nm 300 nm 105 450 150 nm 200 150 nm ? ? ? ?

Ort des Vorkommens Zähne, Haut, Knochen, Sehne, Corneas Knorpel, Zwischenwirbelscheiben Haut, Sehne, Blutgefäße Augenlinse, Nierenhaut Cornea Knorpeliges Bindegewebe Haut, Zunge, Cornea Knorpel (wenig), Lederhaut Knorpel (wenig) Knorpel (wenig), Knorpel-Knochen Knorpel (wenig) Sehne (wenig) Edothel Foetale Haut und Sehne

Gewebe muss auch elastisch sein - Elastin ist Hauptbestandteil der Arterien-Wand z.B. Aorta: 50% - Während der Schwangerschaft nimmt der Gehalt an Elastin im uterus um 500% zu

Elastin - Vermitteln die Elastizität und Flexibitlität eines Gewebes - Sehr hydrophob ca. 750 AS  Tierische Elastin-Sequenz: (P-G-V-G-V-A)n - Synthese Ähnlich wie bei Kollagen  Tropoelastin: wirdn nach Sekretion quervenetzt - „random coil“- Bereich für Elastizität verantwortlich - Verminderte Elastin-Synthese in alternder Haut Elastin-Konzentration nimmt ab Abb. 6 Quelle: http://classconnection.s3.amazonaws.com/744/flashcards/1742744/png/ela stin1355290555919.png

Spezielle Typen von extrazellulärer Matrix - Membranartige Form: Basalmembran: Abgrenzung von Epithelschicht /Bindegewebe - Faserige Form: Sehnen - Calcifizierte Form: Knochen und Zähne - Durchsichtige Form: Hornhaut

Basalmembran = dünne Sicht „spezialisierter“ EZM unter epithelialen Zellen

Verschiedene Knorpeltypen -

Myaline cartilage from shoulder joint Elastic cartilage from external eat Fibrous cartilage from intravertebrate disc

Verankerung von Zellen mit der extrazellulären Matrix...