oder Blutgefässe - Kinder-Uni
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Kinderuni Basel 2013 Wir schaffen Wissen – heute für morgen Wie unterhalten sich die Zellen in unserem Körper miteinander? Kurt Ballmer-Hofer http://www.psi.ch/lbr/molecular-cell-biology Von Atomen, Molekülen, Viren, Zellen und ‚grösseren‘ Lebewesen Viren Einzellige Lebewesen Mehrzellige Lebewesen Moleküle Physik Atome Urknall, Elementarteilchen Chemie Biologie Wie gross sind diese Dinge…und wie kann man sie sichtbar machen? Röntgenkristallographie Elektronmikroskopie Atome Grosse Moleküle Zucker 0.1 nm Viren Roter Blutfarbstoff 1 nm 10 nm 1 Milliardstel m 10-9 Bakterien Zellen Rote Blutkörperchen 100 nm 1 μm Lichtmikroskopie 10 μm 1 Millionstel m 10-6 Eine Milliarde mal grösser 1 mm Das Mikroskop in früheren Zeiten Hans Janssen um das Jahr 1595 Antoni van Leeuwenhoek ca 1650 Ernst Abbe Firma Zeiss 1879 Synchrotron 2005 Der menschliche Körper und seine Organe Lunge Leber Herz Niere Skelett Muskeln Blutgefässe Unsere Organe sind aus verschiedenen Zelltypen aufgebaut; das Herz Blutgefässzellen Muskelzellen Blutgefässzellen Bindegewebszellen oder Blutgefässe Endothelzellen Bindegewebe Muskelzellen Und wie sehen Zellen denn eigentlich aus? Nervenzellen Rote Blutkörperchen Muskelzellen Weitere Zelltypen - Nierenzellen: Filtration - Leberzellen: Entgiftung - Knochenzellen: Stabilität Fresszellen Zellen ändern ihre Form und bewegen und teilen (vermehren) sich Wie sich Zellen bewegen und teilen. Zellen ändern ihre Form und bewegen sich auf ein Ziel zu ? Zellen bewegen sich auf ein Ziel zu, was treibt sie an in diese Richtung zu gehen? (D. Legler). Ein weisses Blutkörperchen an der Arbeit: Es verfolgt und ‚frisst‘ ein Bakterium (David Rogers, Vanderbilt University, 1950). Wie sind Zellen aufgebaut, was sind ihre Bestandteile? Endoplasmatisches Reticulum und Golgi Apparat Fabriken der Eiweisse, wichtiger Zellbestandteile Kern enthält die Bibliothek der Bauanleitungen Mitochondrien Die Kraftwerke Plasmamembran die Zellhülle Lysosomen und Endosomen die Abfall-Station Die Knochen, die Muskeln und die Bibliothek (Kern) der Zellen Wie Zellen ausserhalb des Körpers gezüchtet und studiert werden können So sehen Moleküle aus, sie bestehen aus noch kleineren Teilen, den Atomen Ein Molekül, das den Zellen mitteilt wo und wann sie Blutgefässe bilden sollen. Viele Moleküle in den Zellen sind Eiweisse, so sehen diese aus Elektronenmikroskopie Lichtmikroskopie Hunderttausendmal vergrössert Kleinwinkelstreuung Röntgenkristallographie Wie Zellen auf ihre Nachbarn hören Wie die Erforschung von Zellen und Molekülen zu medizinisch nutzbaren Anwendungen, z.B. neuen Medikamenten, führt • Krankheiten sind oft die Folge falscher Uebertragung von Signalen, die zwischen Zellen ausgetauscht werden, • Die Uebertragung von Signalen in Zellen kann mit Hilfe spezieller, künstlicher Moleküle (Wirkstoffe) verhindert werden. Solche Moleküle erlauben die Entwicklung neuer Medikamente, • Wir interessieren uns für Blutgefässe und untersuchen wie sich diese aus einzelnen Zellen bilden. Die menschlichen Blutgefässe Blutgefässe im Elektronenmikroskop Valentin Djonov So fliesst das Blut durch Arterien (vom Herzen weg) in die Venen (zum Herzen) Blutgefässe können auch ausserhalb des Körpers untersucht werden Der GefässWachstumsfaktor VEGF sagt den Zellen was sie zu tun haben. PBS Steffen Zeisberger, Conni Marty, Reto Schwendener, PSI und UNIZH VEGF Wir verfolgen im Mikroskop wie sich Blutgefässe bilden Zellen reagieren auf VEGF und beginnen zu spriessen (Dauer ca. 12 Std.). Es bildet sich ein neues Blutgefäss Und wozu ist das alles gut? Krankheiten, bei denen Blutgefässe verändert sind Keine Behandlung ‘Leere’ Antikörper Antikörper mit Zellgift Das Wachstum von Tumoren beeinflussen: Ohne Blutgefässe wächst ein Tumor langsamer. Und wozu ist das alles gut? Krankheiten bei denen Blutgefässe verändert sind Entstehung von Altersblindheit verlangsamen. Und was habt Ihr nun gelernt? • Und wie reden Zellen nun miteinander? • Sie tauschen Moleküle miteinander aus, die ihnen sagen, was sie als Nächstes zu tun haben. • Und wozu ist das alles zu gebrauchen? • Man kann verstehen wie Krankheiten entstehen und vielleicht neue Medikamente zu deren Heilung erfinden. • Härzlige Dangg für Euri Uffmerksamkeit und e schöne Obe!
