Zytoskelett und Zellmechanik

Vortrag zur Vorlesung `Nanostrukturphysik II´
Von Kirstin Kochems
09.07.2013
Zelleigenschaften
Zytoskelett
und Intrazellulärer Transport
 Bioadhäsion


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Eukaryotische/
Prokaryotische Zellen
 große mechanische
Belastungen

 Zytoskelett
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


Mikrotubuli
Mikrofilamente
Intermediärfilamente
[1]
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= Aktinfilamente
Durchmesser 7 nm
 an Plasmamembran und in Ausbuchtungen
 Nehmen Zugspannungen auf
 Motorproteine: Myosine


Generieren Kräfte durch Hydrolyse von ATP
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• G-Aktin  F-Aktin
• Plus- und Minusende
• Abhängigkeit von
Konzentration von Aktin
ATP
 Treadmilling
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
unterschiedliche Proteinfilamente

Durchmesser 9-11 nm

Zugspannung aufnehmende Elemente
 mechanische Stabilisierung der Zelle
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


Hohlzylinder mit Durchmesser von 25 nm
Tubulinpolymere
kompressionsresistente `Stützbalken´
[2]
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
Motorproteine:
Kinesin und Dynein
[1]
[2]
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

unspezifische Adhäsion: vdW, el.-statische Kräfte …
-> z.B Biofilme aus Schichten von Bakterien
spezifische Adhäsion:
 Schlüssel-Schloss-Mechanismen
 hochspezifische Bindung
 Molekulare Erkennung
[1]
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
Spezifische Bioadhäsion der Zelle mittels
Zelladhäsionsmolekülen
 Verbindung mit dem Zytoskelett
 Cadherine
 Adhäsionsmoleküle der Nervenzellen
 Selectine
 Integrine
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Zytoskelett:
Stabilisation der Zelle und aktive Erzeugung
von Kräften
 Spezifische Bioadhäsion und Zytoskelett
 biomechanisches Verhalten von Zellen

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[1] U. Hartmann: Unveröffentlichtes Manuskript zu
„Nanostrukturforschung und Nanotechnologie, Teil II“
[2] N. Campbell: „Biologie“, Pearson Studium, 2011 (8. Auflage)
[3] „Actin filament assembly“, Mechanobiology Institute, Singapore
[4] http://www.youtube.com/watch?v=O21VnOgICa8
[5] http://de.wikipedia.org/wiki/Zytoskelett
[6] http://www.saficor.com/safinur_mechanism.htm
05.02.2013
Nanostrukturierte Festkörper I
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