‚Strukturen’ für Zellkontakte und Zellkommunikation ...

 

Zur Erinnerung ...

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Zellmembran

(syn. Plasmalemm)

„Dünnes Häutchen“, die äußere Begrenzung aller Zellen.

Die Zellmembran ist ‚selektiv permeabel’, d. h.:

  • Durchlässig für Wasser.
  • Durchlässig für gelöste Substanzen bis zu einer bestimmten Größe.

Die Durchlässigkeit (Permeabilität) ist abhängig von der chemischen Struktur der Substanz und von den Eigenschaften der Membran, insb. von den Kanälen und Carriern in der Membran.

 

Eine Sonderform der Carrier sind ATPasen.

 

-> Siehe auch: Hormone & Co. – Hormonrezeptoren; Glossar – ATP, Zellorganellen (Zellmembran etc.)

 

Aufgaben der Zellmembran

  • Stofftransport (... unter Verbrauch von ATP ...)
  • Struktur zur Gewährleistung der Spezifizität* von Zellen
  • Träger der Antigeneigenschaften der Zelle
  • Träger von Rezeptoren
  • Struktur für Zellkontakte und Zellkommunikation*

* Spezifizität = „Selektive Reaktion eines Antikörpers oder immunkompetenter Zellen über spezifische Rezeptoren mit einem bestimmten Antigen.“ [Pschyrembel]

 

* Struktur für Zellkontakte und Zellkommunikation, z. B. in Form von:

  • Desmosomen -> als Verbindung von Epithelzellen
  • Adherens junctions -> als mechanische Verbindung zwischen benachbarten Zellen
  • Gap junctions -> als interzelluläre Transport- und Informationsvermittler
  • Tight junctions -> als selektive Barrierebildner

-> Siehe auch: Glossar – ATP, Zellorganellen etc.

 

 

 

Desmosom = Macula adhaerens; Interzellularbrücke

 

Desmosomen sind punktförmige Haftverbindungen, die dem Zusammenhalt von Zellen dienen, besonders dem Zusammenhalt von ‚Epithelzellen’ (Epithelgewebe = sog. ‚Deckgewebe’, das äußere und innere Körperoberflächen bedeckt).

 

Charakteristisch für Desmosomen sind Verdichtungen im Interzellularraum (= Raum zwischen den Zellen) und Haftplatten.

 

Adherens junction = Zonula adhaerens

 

Verbindet die Aktinfilamente zweier Zellen und bewirkt eine mechanische Verstärkung der Verbindung. Aktin ist Strukturprotein in Myofibrillen und Mikrofilamenten des Zytoskeletts (im Zytoplasma). Es verbindet sich bei der Muskelkontraktion reversibel mit Myosin zum ‚Aktin-Myosin-Komplex’.

 

-> Siehe auch: Glossar – ATP, Bindegewebe, Fibrillen/Filamente, Zellorganellen;

http://de.wikipedia.org/wiki/Adherens_Junction

 

 

Gap junction = Nexus; Zell-Zell-Kanal

 

Eine ‚gap junction’ ist eine kanalartige Verbindung. Sie durchspannt den Raum zwischen zwei benachbarten Zellen (= sog. Interzellularspalt) und verbindet deren Zytosole (= Grundplasma der Zelle mit löslichen Bestandteilen - ohne Zytoskelett und Zellorganellen).

 

Ihre Funktion:

  • Stoffaustausch
  • Interzelluläre Kommunikation (= Kommunikation zwischen den Zellen) bzw. Erregungsleitung

Durch die kanalartige Verbindung können kleine hydrophile (‚wasserlösliche’) Moleküle von einer Zelle in die andere gelangen - z. B. anorganische Ionen, Glukose, Aminosäuren, Nukleotide (Ribonukleotide und Desoxyribonukleotide).

 

Gap junctions bestehen aus 12 Connexin-Molekülen, je 6 bilden einen Halbkanal.

  • Eine einmal gebildete Verbindung bleibt für Sekunden bis Minuten geöffnet.
  • Kontrolliert wird dies u. a. durch das ‚Membranpotential’ und durch hormonabhängige Phosporylierung (= Veresterung mit Phosporsäure).
  • Sie schließt sich durch hohe Calciumionen-Konzentration und durch niedrige Waserstoffionen-Konzentration (H+; Wasserstoffkationen).

-> Siehe auch: Glossar – ATP (Phosphorylierung), Puffersysteme (Wasserstoffionen) etc.

 

Zur Erinnerung ...

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Vorkommen von Calcium

V. a. im Knochengewebe als Hydroxylapatit.

Der Calciumbestand beträgt ca. 1,5 % des Körpergewichts.

 

Calcium im Serum:

55 % in ionisierter Form als Ca2+

40 % an Plasmaproteine gebunden

5 % an organische Säuren gebunden

 

-> Siehe auch: Mineralstoffe; Glossar – cAMP/cGMP; Drüsen (Schilddrüse und Nebenschilddrüse bzw. Calcium- und Phosphatstoffwechsel)

 

Bestandteile des Zytoskeletts

 

  • Myofibrillen aus Aktin in den I-Streifen* im Zytoplasma der Muskelzellen

Intermediärfilamente:

  • Tonofibrillen in Epithelzellen
  • Neurofibrillen in Nervenzellen
  • Gliafilamente in Gliazellen

Und:

  • Mikrotubuli -> zur Zellstabilisierung und zum intrazellulären Transport

* Myosinfilamente bilden den A-Streifen; der abwechselnde Aufbau aus A- und I-Streifen, die jeweils nochmals durch weitere Streifen unterteilt sind, ergibt die ‚Querstreifung’ der Skelett- und Herzmuskulatur.

 

Weitere Unterteilung ...

  • ... der A-Streifen durch eine Aufhellung, sog. H-Streifen, Hensen-Streifen; in der Mitte der H-Streifen findet sich eine dünne Mittelmembran (M-Streifen);
  • ... der I-Streifen durch die anisotrope (... richtungsabhängig veränderliche ...) Zwischenscheibe, sog. Z-Streifen.

[A-Streifen sind ebenfalls anisotrop; I-Streifen sind isotrop, d. h., sie haben nach alle Richtungen hin die gleichen Eigenschaften. (DUDEN)]

Zellorganellen

Zu den Zellorganellen gehören:

Zellkern, endoplasmatisches Retikulum (ER), Golgi-Apparat, Lysosomen, Peroxisomen und Mitochondrien. Und i. w. S. auch die Zellmembran.

 

 

-> Siehe auch: Glossar – Bindegewebe, Fibrillen, Zellorganellen; Zum Nachdenken – Terminale Zucker

 

Zum Nachdenken ...

  • „Während im Embryonalstadium Gap Junctions weit verbreitet sind, kommen sie beim Adulten [Erwachsenen] v. a. im Herzmuskel (Myokard), in Epithel- und Gliazellen sowie in der Retina vor. ... Möglicherweise spielen Sie auch bei epileptischen Anfällen eine Rolle.“

[Quelle und zum Weiterlesen:: http://de.wikipedia.org/wiki/Gap_Junction]

 

-> Siehe auch: Glossar - Nervenknoten, Nervenzellen, Gliazellen

  

Tight junction = Zonula occludens; sog. ‘Schlussleiste’

 

Eine ‚tight junction’ bildet die Grenze zwischen apikaler* und basolateraler* Zellmembran.

  • Aufgaben: Abdichtung gegen Diffussion* und Verhinderung der Vermischung von Membranproteinen.
  • Bestandteile: U. a. Claudin (24 Arten).

* Apikal = den Scheitel, die Spitze betreffend

* Basolateral = seitlich an der Basis

 

* Diffusion = Ausgleich von Konzentrationsunterschieden durch Bewegung von Teilchen vom Ort höherer Konzentration zum Ort niedrigerer Konzentration; bei Ionen ist die Menge des pro Zeiteinheit diffundierten Stoffes auch abhängig von der Ladungsverteilung ...

 

[Durch Diffusion, Osmose und Filtration werden Teilchen ‚passiv’ (... durch Diffusion und Osmose unkontrolliert ...) transportiert. Aktiver Transport erfolgt durch Energiezufuhr aus dem Zellstoffwechsel; insbesondere bei unterschiedlichen Ionenkonzentrationen auf beiden Seiten der Zellmembran (= zwischen Zellinnerem und Interstitium [‚Zwischenraum’ mit Bindegewebe, Gefäßen und Nerven]).

-> Siehe dazu auch: Glossar – Hautschichten (ANHANG: Diffusionsarten)]

 

... Abdichtende und durchlässige ‚tight junctions’ ...

 

Stärker abdichtende tight junctions finden sich z. B. in Harnblase, Dickdarm, Haut, Blut-Hirn-Schranke und in distalen Nierenkanälchen (Tubuli); durchlässige tight junctions z. B. im Dünndarm, in der Gallenblase und in proximalen Nierenkanälchen.

 

[Exkurs: Nierenkanälchen ...

Im ‚proximalen Tubulus’ werden etwa 65 %, in der Henle-Schleife ca. 20 % der filtrierten Menge nahezu konstant resorbiert (Rückresorption der noch benötigten Nährstoffe, Elektrolyte und Wasser). Die Resorption im ‚distalen Tubulus’ (ca. 10 %) und im Sammelrohr (ca. 5 %) wird reguliert durch Aldosteron und ADH:

  • Aldosteron wird in der Nebennierenrinde (NNR) gebildet; es führt zu einer erhöhten Rückresorption von Natrium und Wasser und zu einer vermehrten Ausscheidung von Kalium.
  • ADH (antidiuretisches Hormon, Vasopressin) - wird im Hypothalamus hergestellt, im Hypophysenhinterlappen (HHL) gespeichert und bei Wasserverlust ausgeschüttet.

Zur Erinnerung ...

Kalium ist wichtigstes Kation im Intrazellularraum*, v. a.  in Mitochondrien und Ribosomen. Rote Blutkörperchen (Erythrozyten) enthalten besonders viel Kalium.

 

* Intrazellularraum = Raum innerhalb der Zelle; er enthält die Intrazellularflüssigkeit (ca. 40 % des Körpergewichts, ca. 65 % des Körperwassers) und ist von der Plasmamembran umgeben

 

-> Siehe auch: Hypothalamus und Hypophyse, Nebenniere, Mineralstoffe – Kalium; Glossar – Zellorganellen, Zirkumventrikuläre Organe]

 

Claudin -1 und Claudin-2 ...

 

„Claudin-1 bildet z. B. eine undurchlässige Abdichtung, Claudin-2 jedoch einen parazellulär verlaufenden Kanal für Kationen*.“

[Pschyrembel]

 

* Kationen = positiv geladene Ionen bzw. Atome oder Moleküle; sie bewegen sich im elektrischen Feld zur jeweils entgegengesetzt geladenen Elektrode.

 

Zum Weiterlesen ...

http://de.wikipedia.org/wiki/Claudin

 

 

-> Siehe dazu auch: Wunderwerk Gehirn – Hirnsinus, Hirnventrikel, Retina; Essen & Co. – Liquor; Glossar – Puffersysteme, Zellorganellen, Zirkumventrikuläre Organe

 

Und zum Weiterlesen ...

http://de.wikipedia.org/wiki/Dendritische_Zelle

 

-> Siehe dazu auch: Glossar – ATP etc.; Zum Nachdenken – Lymphatisches System

 

Quelle und zum Weiterlesen:

Klinisches Wörterbuch ‚Pschyrembel’

 

 

Und zum Nachdenken ...

 

Die ‚Adhesio interthalamica’ ist eine Brücke aus ‚grauer Substanz’ bzw. eine Verwachsung, die beide Thalami* verbindet. Sie verläuft durch den 3. Hirnventrikel.

 

Bei einer Schädigung des Thalamus (sog. Thalamussyndrom) – z. B. durch eine Durchblutungsstörung – kommt es zu heftigen Schmerzen in der gegenüberliegenden Körperhälfte, die nicht auf Schmerzmittel ansprechen, und zu:

Sensibilitätsstörungen

Hyperkinesen (gesteigerte Motorik, v. a. der Skelettmuskulatur)

Hemiparese (inkomplette Lähmung einer Körperhälfte)

Hemianopsie (Halbseitenblindheit mit Ausfall einer Hälfte des Gesichtsfelds)

Und evtl. zur ‚Thalamushand’*.

[Pschyrembel 1994 bzw. 2007]

  

* Linker und rechter Thalamus; beide umschließen den 3. Hirnventrikel.

Der Thalamus (= ‚Sehhügel’ ) ist die größte ‚graue Kernmasse’ des Zwischenhirns.

Er ist über entsprechende Fasersysteme v. a. mit der Großhirnrinde, dem extrapyramidalen System, Kleinhirn und Rückenmark verbunden und ist u. a. auch Umschaltstation für Teile der Seh- und Hörbahn.

 

* Thalamushand mit ‚eingedrehtem’ Unterarm, gebeugter Hand und gebeugten Fingern im Grundgelenk; in den übrigen Gelenken sind die Finger gestreckt. Es besteht eine unwillkürliche Bewegungsunruhe, da die Tiefensensibilität herabgesetzt ist.

  • Die ‚graue Schicht’ an der Außenfläche des Thalamus ist durch dünne, kreuzende Fasern aufgelockert (Nucleus reticularis thalami).

-> Siehe dazu auch: Hypothalamus ... und Thalamus; Wunderwerk Gehirn; Wunderwerk Mensch; Fragen, Fragen, Fragen – Hirnlokales Syndrom (Hemianopsie etc.)

  

Zum Weiterlesen bei Wikipedia:

de.wikipedia.org/wiki/Adhaesio_interthalamica

de.wikipedia.org/wiki/Thalamus (Nucleus reticularis thalami)

de.wikipedia.org/wiki/Formatio_reticularis etc.

 

Und siehe auch:

Essen & Co. – Mengen- und Spurenelemente (Niere)

... und Thalamus

Wunderwerk Gehirn – Hirnventrikel etc.

Wunderwerk Mensch – Sehbahn, Hörbahn

Fragen, Fragen, Fragen – Epilepsie, Hirnlokales Syndrom (Hemianopsie)

Diplomarbeiten etc. - Muskelgewebe

Zum Nachdenken – Schockformen

 

 

 

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