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Biologie der Zellen und Gewebe (Fach) / Übung tierische Zellen (Lektion)
Mikroskop, Aufbau Zelle-Gewebe, Bewegungserscheinungen
Diese Lektion wurde von lenah027 erstellt.
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- Optische Auflösung Minimaler Abstand zwischen 2 Punkten der ihre seperate Wahrnehmung noch zulässt Oder: wie dicht dürfen 2 Strukturen beieinander liegen, um noch als solche identifizierbar zu sein
- Die Limitierung der optischen Auflösung Eine Strahlung kann nicht eingesetzt werden, um Strukturen aufzulösen, die kleiner als ihre Wellenlänge sind (fundamentale Limitierung aller Mikroskope) Kleiner Strukturen erzeugen Beugungsphänomene und erscheinen daher verschwommen
- Optische Auflösung einer Linse Auflösung (d) = λ/2nsinα λ: Wellenlänge der verwendeten Strahlung (Licht: 450-750 nm) 2nsinα: Numerische Apertur (NA)
- Wie kann man die optische Auflösung des Lichtmikroskops optimieren? Minimierung der Wellenlänge(λ) auf 450 nm (violettes Licht) Maximierung der numerischen Apertur 2n sinα
- Die numerische Apertur (NA) 2n sinα n: Brechungsindex des Mediums zwischen Präparat und Objektiv α: halber Öffnungswinkel des einfallenden Lichtkegels am Objektiv
- Maximierung der numerischen Apertur 1) Durch Vergrößerung des Winkels α durch Verwendung von Objektiven mit geringerem Abstand: 2) Durch Verwendung von Medien höherer Brechkraft zwischen Präparat und Objektiv: Immersionsöle
- Köhlern Zweck: optimale Ausleuchtung des Präparats, optimale Bildqualität, Voraussetzung für anspruchsvolle wissenschaftliche Mikroskopie Einstellung des Kondensors(schrittweise) Leuchtfeld-Blende schließen Rand der Blende scharfstellen Blende zentrieren Leuchtfeldblende nur so weit öffen, bis Lichtkreis gerade verschwindet
- Die Aperturblende Regulation der Helligkeit richtige Position entscheidet über optimalen Kontrast zu hell: Kontrast geht verloren
- Arten von Epithelgewebe Drüsenepithel Sinnesepithel Oberflächenepithel
- Arten von Geweben Bindegewebe Muskelgewebe Nervengewebe Epithelgewebe
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- Oberflächenepithelien 1) Bedeckung der Körperberfläche = Haut (Oberhaut, Epidermis) 2) Auskleidung von inneren Hohlräumen =Lungenepithel; Darmepithel -Schutz/Barrierefunktion = mechanisch(Schleimhaut, Hornschicht); biologisch(Tight Junctions) -Transportfunktion = resorbierend(Stoffaufnahme); sezernierend(Stoffabgabe)
- Epithelgewebe flächiger Aufbau polare Organisation (apikal/basal/lateral) enge Interzellular-Räume/ kaum extrazelluläre Matrix enge Zell-Zell Kontakte sind über Basal-Lamina mit dem darunter liegenden Bindegewebe verbunden
- Funktionen der Tight Junctions: Barrierefunktion: keine interzelluläre (parazelluläre) Diffusion →Abdichtung von Epithelgeweben Zaunfunktion: keine laterale Diffusion der integralen Membranproteine zwischen der apikalen und den basalen Regionen →Etablierung von Zell- und Gewebepolarität
- Funktion adhäsiver Zellkontakte Mechanische Verknüpfung und Stabilisierung von Zell-Verbänden und Geweben
- Funktion von Gap Junctions - Physiologische Kopplung von Zellen im Gewebe-Verband (Herzmuskel, Glattmüskel) - Synchronisation zellulärer Prozesse (z.B. Muskel-Kontraktion) - Reizleitung im Nervensystem (elektrische Synapsen)
- Histologische Einteilung von Epithelien - Zahl der Zell-Lagen (ein- oder mehrschichtig) - Form der Zellen (abgeplattet oder hochprismatisch) -Oberfläche verhornt oder unverhornt
- Dünndarmepithel -einschichtig - hochprismatisch -unverhornt
- Epidermis(Oberhaut) mehrschichtig verhornt abgeplattet
- Herstellung von histologischen Präparaten Fixierung (Quervenetzung der Biomoleküle) -chemisch(Aldehyde) -physikalisch(Einfrieren) Entwässerung -Ethanol -Aceton Intermedien -Xylol Einbettung (Härtung/Schneidbarmachung) -Paraffin Schneiden (Mikroskopierbare Dicke: 1-5 μm) -Mikrotome Entparaffinierung Färbung (tierische Zellen sind farblos) -Farbstoffe -chemische Reaktion Jeder Schritt kann Artefakte erzeugen!
- Glatte Muskulatur des Dünndarms zwei Lagen glatter Muskulatur innere Ringmuskulatur / äußere Längsmuskulatur
- Bewegungserscheinungen von Prokaryoten (Bakterien) -Flagellen = extrazelluläre Anhänge -Rotationsmotor -Triebkraft-Erzeugung durch Protonengradienten
- Bewegungserscheinungen von Protisten (einzellige Eukaryoten) - kontraktile Protein-Filamente - Calcium-Ionen induzierte Konformationsänderung
- Ubiquitäre zytoskelletale Mechanismen 1. Mikrofilamens-System = Mikrofilamente als Transportbahnen 2. Mikrotubulus-System = Mikrotubuli als Transportbahnen
- Die Mikrofilamente (Aktin-Filamente, F-Aktin) 2 Protofilamente auf globulären Untereinheiten, die sich helikal umeinander winden entstehen durch self-assembly des G-Aktins strukturell polar (minus und plus Ende) dynamisch(ATP)
- Mikrovilli Parallele Mikrofilament-Bündel Bündelung durch Villin dicht gepackt nicht kontraktil
- Antiparallele Mikrofilament-Bündel weniger dicht gepackt als parallele Bündel enthalten Motorprotein Myosin II sind kontraktil Bündelung durch α-Actinin Dimere
- Zelluläre Bewegungserscheinungen im Mikrofilamentsystem Tribkrafterzeugung: Mikrofilament-Assembly/Disassembly -Ausbildung dynamische Zellausläufer =Filopodien und Lamellipodien Motor-Proteine (Myosine) a) Intrazellulärer Organellentransport(Nahverkehr) b) Zelluläre Kontraktionsprozesse
- Kontraktile Bündel = antiparallele Mikrofilamente + bipolare MyosinII Oligomere Kontraktile Bündel verkürzen sich durch die Bewegung der Myoaine zum plus-Ende der Mikrofilamente z.B. Zellteilung (Zytokinese) Teilung der Tellen durch kontraktilen Ring
- Glatte Muskulatur Muskulatur der Gefäßwände Muskulatur von Darm, Magen, Uterus, Harnblase
- Glatte Muskulatur der inneren Organe und Gefäße mikroskopisch glatt erscheinende Zellen einkernig spindelförmig 25 bis 100 μm lang physiologische Kopplung durch Gap Junctions mechanische Verbindung über Desmosomen
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- Quergestreifte Muskulatur →Herz-Muskulatur →Skelett-Muskulatur
- Skelettmuskulatur Vielkernige Zellen (=Muskelfasern) merhere Zentimeter lange, schlauchartige Zellen Kerne randständig Entstehen durch Fusion von Myoblasten (Syncytium)
- Herzmuskulatur einkernige, manchmal mehrkernige Zellen bis zu 250 μm lange, verzweigte Zellen Kerne zentral Verbindung über Intercalated Discs(Glanzstreifen)(Gap Junctions, Desmosomen) Mechanische Verbindung über Desmosomen und Adherens Junctions Physiologische Kopplung und Synchronisation der Kontraktion über Gap Junctions
- Myofibrillen bestehen aus Sarkomeren Dicke Filamente (Myosin) Dünne Filamente (Aktin) Z-Bande (Trennung der Sarkomere)
- MTOCs = Microtubule Organized Centres Centosomen, Spindelpole und Basalkörper Nukleation von MT Verankerung der (-)Enden
- Zelluläre Bewegungserscheinungen Im Mikrotubulus System a) Intrazellulärer Organelltransport (Fernverkehr) Mitochondrien Endosomen Nahrungsvakuolen ER, Golgi-Apparat Triebkrafterzeugung: Motorproteine b) Mitose Spindelaubau Chromosomenbewegung Triebkrafterzeugung: Motorproteine und Mikrotubuli -Auf-/Abbau c) Cilien- und Geißelschlag Protozoen Spermien Flimmerepithelien Triebkrafterzeugung: Motorproteine = axonemale Dyneine
- Motorproteine des Organellentransport im Mikrotubulus-System Kinesine: transportieren in Richtung Plus-Ende der MT (anterograder Motor) Cytoplasmatisches Dynein: transportiert in Richtung Minus-Ende der MT (retrograder Motor) Schrittweite jeweils 8nm
- Flimmerepithelien =Erzeugung von Flüssigkeitsströmen
- Metachronie und Synchronie des Cilienschlags Die Cilien einer Reihe schlagen synchron Calcium-Ionen als Regulatoren Die Reihen schlagen metachron (nacheinander) mechanische Stimulation
- Morphologie von Paramecium Nahrungsvakuolen Cytostom(Zellmund) Kerndualismus: Makronukleus = Somatischer Kern (Polyploid) Mikronuklei = Generative Kerne (Diploid)
- Cilien des Mundfelds Flüssigkeitsstrom zum Mundfeld Partikeltransport
- Cytotische Stoffaufnahme Phagocytose = Aufnahme partikulärer Bestandteile Endocytose = Aufnahme molekularer Bestandteile
- Cyclose cyclischer Transport der Nahrungsvakuolen Mikrotubuli-Bündel als Transportbahnen