Zellstrukturen und ihre Funktionen — Raues Endoplasmatisches
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Zellstrukturen und ihre Funktionen — Raues Endoplasmatisches Retikulum • besonders ausgeprägt in Drüsenzellen • dann meist nur wenig oder kein glattes ER vorhanden rER einer Drüsenzelle: Ergastoplasma = Stapel paralleler ER-Zisternen Zellstrukturen und ihre Funktionen — Glattes Endoplasmatisches Retikulum = agranuläres ER • v.a. in Zellen mit hoher Lipidstoff- Lipid-, Steroid-, Membransynthese wechselaktivität, steroidproduzie- Hydroxylierungen, Biotransformationen rende Zellen (Cytochrom P450) Flavonoid- und Terpenoidsynthese z.B. in einer Öldrüsenzelle der Leitenzym: Glucose-6-Phosphatase Klette (rechts) Zellstrukturen und ihre Funktionen – Endoplasmatisches Retikulum Zellstrukturen und ihre Funktionen — Glattes Endoplasmatisches Retikulum Hepatozyten mit viel glattem ER • bilden Lipoproteinpartikel, die Lipide zu anderen Körperstellen transportieren • mit Entgiftungsenzymen, z.B. Cytochrom P450-Familie: wasserunlösliche Metaboliten oder Gift werden ausreichend wasserlöslich (Hydroxylierung), damit sie ausgeschieden werden; z.T. erst „Giftung“ durch P450Hydroxylierung (Aflatoxine!) bzw. „Aktivierung“ von Arzneistoffen (Contergan® = Thalidomid); Adaptation z.B. in Gegenwart von Phenobarbital: glattes ER wird erweitert, um „Entgiftung zu schaffen“ • Testung von Arzneistoffen nach Inkubation mit Mikrosomen = Membranpräparation aus Endoplasmatischem Retikulum Zellstrukturen und ihre Funktionen — Glattes Endoplasmatisches Retikulum • in quergestreifter Muskulatur: sarkoplasmatisches Retikulum = Calciumspeicher Zellstrukturen und ihre Funktionen — Sarkoplasmatisches Retikulum Zellstrukturen und ihre Funktionen — Dictyosomen und Golgi-Apparat Golgi-Apparat = Gesamtheit aller Dictyosomen bei Pflanzenzellen: • einzelne Dictyosomen, unregelmäßig in der Zelle verteilt = dispers • an der Produktion von Zellwandmaterial beteiligt bei tierischen Zellen: • Dictyosomen liegen in charakteristischer Form zu anderen Organellen = retikulär • posttranslationale Modifikation von Proteinen • in Siebröhren aufgelöst Bildung der Plasmamembran und sekretorischer Vesikel, Bildung der Mittellamelle und primären Zellwand (Pflanzen!) Proteinglykosylierung, -prozessierung Leitenzym: Galactosyltransferase Zellstrukturen und ihre Funktionen — Dictyosomen, Golgi-Apparat Dictyosom quer und flach geschnitten Unterscheidung zwischen: Cis, dem ER zugewandt bei Algen/Wasserpflanzen: Median Trans, der Plasmamembran Wassersekretion über Golgizugewandt Vesikel (Vakuolen) Zellstrukturen und Ihre Funktionen — Dictyosomen, Golgi-Apparat Bildungsgewebe (Säugetiere) Nervenzellen Bauchspeicheldrüse Magenschleimhaut Milchdrüsen Sekret Neurosekrete Enzyme Schleimsubstanzen Nahrungsproteine Hypophyse, Schilddrüse, Nebenschilddrüse, Nebennierenmark, Plazenta Hormone Plasmazellen Antikörper Zellstrukturen und Ihre Funktionen — Endoplasmatisches Retikulum/Golgi-Apparat Funktion: • Sekretion von extrazellulären Proteinen, Transport der membranständigen Proteine Unterscheidung zwischen kontinuierlicher Sekretion: z.B. in Hepatozyten, und regulierter Sekretion: z.B. in Pankreaszellen, wobei die Sekretion erst nach erfolgtem Stimulus von außen stattfindet, z.B. Insulinsekretion über Präproprotein: Signalpeptid – B-Kette – C-Peptid – A-Kette • posttranslationale Modifikationen wie Glykosylierung, Sulfatierung, Phosphorylierung, Acylierung • Endkontrolle für Richtigkeit der Protein: falsch gefaltete Proteine werden der Autophagie zugeführt; z.T. akkumulieren Proteinmutanten (z.B. α1-Antitrypsin) im Membransystem Zellstrukturen und Ihre Funktionen — Endoplasmatisches Retikulum/Golgi-Apparat Funktion: • Transport der membranständigen Proteine Beispiel: Cystische Fibrose (8000 bis 10000 Patienten in D) Zellstrukturen und Ihre Funktionen — Lysosomen Funktion: intrazellulärer Abbau von Makromolekülen Vorkommen: in allen tierischen Zellen, v.a. Leber, Niere, Milz, Leukozyten, selten in pflanzlichen Zellen (Vakuole!?) Aussehen: nur von einfacher Biomembran umgeben, Matrix mit sauerem Milieu enthalten Hydrolasen aller Art mit sauerem pH-Optimum (<—> neutraler pH im umgebenden Zytoplasma!) Unterscheidung zwischen Heterophagie = endozytotisch aufgenommene Fremdpartikel werden lysiert, und Autophagie = zelleigene Strukturen/Organelle werden lysiert Hydrolytische Enzyme (Hydrolasen) Zellstrukturen und Ihre Funktionen — Lysosomen eosinophile Granulozyten mit linsenförmigen Lysosomen; Kristalloid (= Internum) liegt in homogener Matrix (= Externum) sind an Elimination von Antikörper-AntigenKomplexen beteiligt Hydrolytische Enzyme (Hydrolasen) Zellstrukturen und Ihre Funktionen — Lysosomen Enzym Abbau von Carboxypeptidase Proteine Endopeptidase Kathepsin saure DNase saure RNase Nukleinsäure Phospholipase saure Lipase Lipide α-Glukuronidase β-Galactosidase β-Glukosidase Polysaccharide etc.
