Cytologie - joerg-schmitz
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Cytologie:
Zellkern (Nukleus):
Zelleib (Zytoplasma):
Grundplasma (Hyaloplasma / Zytosol):
basophil
eosinophil
homogene Komponente des Zytoplasmas
Nukleus und Zytoplasma werden unter dem Begriff Protoplasma zusammengefaßt.
Berufsstrukturen (Metaplasma):
Ergastoplasma
Elemente des Zytoskeletts
lichtmikroskopisches Äquivalent des RER
(basophil durch hohen Ribosomenanteil)
Oberflächendifferenzierungen:
Mikrovilli: (Länge < 2 m) – RESORPTION
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Ausstülpungen der Zelle; dienen der Vergrößerung der Zelloberfläche bei
Resorptionsvorgängen (Faktor < 50)
bilden als stationäre Struktur den Bürstensaum
intern längsorientierte Aktinfilamente, die basal in die Mikrofilamente des Zellkortex
einstrahlen (Terminalgespinst); untereinander durch aktinbindende Proteine (z.B. Fimbrin,
Villin), an der Zytomembran durch laterale Verankerungsproteine befestigt
im Darm Glykokalix-Besatz (Antennulae microvillares), zusätzlich hydrolytische Enzyme
Stereozilien: (Länge 4-8 m) – RESORPTION
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einzelne Zytoplasmaausstülpungen, über Brücken untereinander verbunden
histotechnisch Vereinigung zu Bündeln
gleichen in Feinstruktur und Funktion weitgehend den Mikrovilli
Vorkommen: Ductus epididymidis; Epithel der Bogengänge des Innenohrs
Kinozilien (Zilien): (Länge 6-12 m) – BEWEGLICH – TRANSPORT
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Transport von Schleim oder Flüssigkeiten an der Oberfläche
jede Zilie jeweils in einem Basalkörperchen (Kinetosom) verankert [9 Gruppen a 3
Mikrotubuli]
bei zilienreichen Epithelzellen Bildung des Basalkörperchensaums
9 * 2 + 2 Mikrotubuli (Axonema) in eigentlichem Zilienschaft (mit Dyneinarmen);
Interaktion (ATP)
Flagella (Geiseln): (Länge < 5 m) – BEWEGLICH
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Feinbau der Zilien
stets solitär (z.B. Flagellum des Spermiums)
Sinneshaare: – REIZAUFNAHME
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Differenzierung aus Zilien
KEIN Kinetosom / zentrales Tubuluspaar
Basale Plasmalemmeinfaltung;
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Oberflächenvergrößerung an der dem Lumen abgewandten (basalen) Seite von Epithelien
mit hohem Flüssigkeits- und Elektrolytdurchgang
Vorkommen von Na+- & K+-ATPasen
zwischen basalem Labyrinth schmale Zytoplasmaabschnitte mit hintereinandergereihten
Mitochondrien (basale Streifung z.B. in Streifenstücken)
Genetische Eigenschaften der menschlichen
somatische Zelle:
2 * 22 Autosomen (jeweils 2 homologe)
2
Geschlechtschromosomen
= Heterosomen
= Gonosomen
Jedes Chromosom besteht nach der S-Phase aus 2 identischen
Schwesterchromatiden
Chromatide 2
Zentromer
(Kinetochor)
Chromatide 1
Jede somatische Zelle (mit Ausnahme der Keimzellen) ist stets
diploid!!!
Mehrkernigkeit / Polyploidie:
Konflux von Zellen
Synzytium (mehrkernig)
Bsp.: quergestreifte Muskelfaser, Synzytiotrophoblast
Mitose ohne nachfolgende Zytokinese
Plasmodium (mehrkernig)
Bsp.: Osteoklasten
(Z.Z. wird diskutiert, ob Plasmodienbildung beim Menschen
vorkommt und Osteoklasten durch Konflux entstehen
(Synzytien)!!!)
Endomitose:
Mitose ohne Trennung der verdoppelten Chromosomen
(Schwesterchromatiden), Auflösung der Kernmembran
sowie Kern- und Zellteilung
Polyploide Riesenzelle (leistungsgesteigert)
Bsp.: Leberepithelzellen
Apoptose:
Die Zellen einiger Gewebe gehen zugrunde und werden durch neue ersetzt (z.B. Epidermiszellen der Haut; Erneuerungs- oder Mausergewebe). Auch können Zellen absterben ohne
ersetzt zu werden, z.B. während der Entwicklung. Es kommt zu Zonen des Gewebeuntergangs, die z.B. zur Separierung der Finger führen. In allen Fällen erfolgt ein programmierter
Zelltod. Es handelt sich um einen aktiven Vorgang, bei dem letale Proteine gebildet werden.
Er beginnt mit einer Chromatinverklumpung an einer gefalteten Kernmembran.
Nekrose:
Der provozierte Zelltod wird dagegen durch Schädigungen (Noxen) hervorgerufen. Hierbei
kommt es vor allem zu Mitochondrienschwellungen und Membranschädigungen. So gelangen
aus den Lysosomen abbauende Enzyme ins Zytoplasma und bewirken eine Autolyse. Im
Zellkern kommt es zu einer Kernpygnose (Chromatinverdichtung), dann erfolgen Karyorhexis
und die Karyolysis (Kernzerfall).
Zellzyklus:
Interphase:
Gap 1 [t different]:
2 * 22 + 2 einzelne Chromatinfäden (homolog, diploid)
Größenwachstum und Proteinsynthese
S – Phase [t = 7h]:
Identische Replikation der Chromatiden 1 Chromosom besteht aus 2
Schwesterchromatiden
Gap 2 [t = 1-3h]:
Evtl. DNA-Korrekturen anhand der homologen Chromosomen
Gap0 [t beliebig]:
Proliferativ inaktive Zellen, treten nach spezifischem Reiz in den normalen Zellzyklus ein
Zellen, die sich nicht mehr teilen (z.B. Nervenzellen)
Differentielle Teilung:
Eine der beiden Tochterzellen bleibt im undifferenzierten Zustand als Stammzelle für
weitere Mitosen zurück (Blastemcharakter); Vorkommen bei Zellen, die vom Bildungsort
abtransportiert werden
Mitose (Karyogenese) [t = 40-120 min]:
Ziel:
erbgleiche Verteilung des Genmaterials auf beide Tochterzellen
-
Teilung der Chromosomen in je 2 Schwesterchromatiden, wobei jede Chromatide eines
Chromosoms auf 1 Tochterzelle übergeht. Die Tochterzelle besitzt somit 2 * 22 + 2
einzelne Chromatinfäden
Zytokinese (Teilung des Cytoplasmas) durch einen Aktomyosinring
2 Tochterzellen (DIPLOID!!!)
Eintritt in die G1 der Interphase
Meiose (Reifeteilung) {Diploid Haploid}:
Vor der Meiose werden in der S-Phase 2 Schwesterchromatiden gebildet.
Ziel:
Produktion von Keimzellen
Meiose I (REDUKTIONSTEILUNG: Trennung der homologen Chromosomen):
Paarweises Aneinanderlagern jeweils homologer Chromosomen (Synapsis)
Crossing-over (Chiasma) zwischen jeweils homologen Chromosomen (von Nichtschwesterchromatiden)
Trennung homologer Chromosomen (mit je 2 Schwesterchromatiden) unter Lösung der
Chiasmata (HAPLOID, 22 Autosomen + 1 Gonosom). Dabei erfolgt die Verteilung der
Chromosomen auf die beiden Tochterzellen zufällig, d.h. nicht so, daß die eine
Tochterzelle nur von der Mutter stammende und die andere nur vom Vater stammende
Chromosomen erhielte.
beide Faktoren ergeben zusammen die genetische Rekombination
Interphase zwischen Meiose I und Meiose II ohne S-Phase keine Replikation (HAPLOID)
Meiose II (ÄQUATIONSTEILUNG: Trennung der Schwesterchromatiden) [vergleichbar Mitose]:
Aufteilung der Schwesterchromatiden eines Chromosoms auf 2 Tochterzellen (HAPLOID)
4 Keimzellen mit haploidem Chromosomensatz, bestehend aus 1 Chromatinfaden
(Chromatide) pro Chromosom
♂:
♀:
4 Spermien
1 Eizelle u. 3 Abortivformen (sog. Polkörperchen)
