ellinger [5. 10. 2007] block 1 - gewebe block 2 - gewebe, organe, systeme block 3 - zellen morphologie - zuordnung von funktionen, problem: viele bilder - nicht alle online epithel-, stuetz-, muskel-, nervengewebe zellen + matrix (interzellularsubstanz) ortsstaendig (resident) frei, mobil (temporaer: Immunsystem, ...) matrix: wirkt auf zelle zurueck grundsubstanz (amorph) + fibrillen/fasern Zellmembran (Plasmamembran) Protoplasma Zellkern Zytoplasma Zytosol Zellorganellen Formen/Groesse je nach Fn - ~ 10 um; Organellen ~ 1 um; Viren, Glykogen, Keratin - < 1 um Mikroskop/Praeparation Licht 1:10 - 1:1000, EM 1:100 - 1:1000000 Aufloesungsvermoegen (Laenge) d=lambda/(n * sin(alpha)) d verkleinern: kuerzere Wellenlaenge; Brechungsindex d. Mediums verringern (Luft 1.0, bis Immersionsoel 1.5) alpha: halber Oeffnungswinkel, sin alpha < 1 n sin alpha == numerische Apertur foerderliche Vergroesserung ~ 500 bis 100 * numerische Apertur n z. B. Objektiv 40x/n=0.65 -> bis ca Okular 16x sinnvoll (640x Gesamtvergr.) Transmissionselektronenmikroskop EM: Kathode/Anode/2 Kondensorspulen/Kondensorblende/ Ablenksystem/Objekt/Kontrastblende/Objektiv/Projektivspule(n) vs. Rasterelektronenmikroskop: K/A/2 Kond./Abl/Endlinse/Reflektion ... Praeparate -a Fixierung (Formaldehyd, ...): _gerichtete_ Denaturierung (gegen Autolyse, Faeulnis), z. B. Immersionsfixierung Entwaesserung Einbettung - Paraffin, Celloidin (10 um); Ultraduennschnitt ~ 80 nm Kunstharz Schnitte Faerbung/Kontrast (Haematoxylin, Eosin; May-Gruenwald, Giemsa - Blut ...) Epithelgewebe - enger interz. Raum Polaritaet: apikale, basolat. Zelloberfl., Grenze (tight junctions d. Schlussleistensystems) Matrix an basale Lelloberfl. beschr. (Basallamina == Teil d. Basalmembran) keine Blutgefaesse (Ausnahme: Innenohr) Funktionelle Einheit mit Nachbarepithelzellen Nervenfasern Zellen d. Abwehrsystems (mobil) Funktion d. Epithelgewebes: Ueberzug der aeuss. u. inn. Koerperoberfl. Stoffaustausch (Resorption/Sekretion) Reizaufnahme Oberflaechen: Deckepithelien Druesenepithelien Resorbierende Epithelien Sinnesepithelien weitere Morphologie: Basalmembran: Basallamina; Fibroretikularschicht einschichtig: platt, isoprismatisch, hochprismatisch mehrschichtig: Basalzellen (Regeneration - wenig differenziert (Stammzellen)) gestuft/mehrreihig Uebergangsepithel (ableitende Harnwege - Nierenbecken, Harnleiter, Harnblase, Harnroehre) == Deckzellen (Block 2/Block 14 (Niere)) Ernaehrung bei einreihigen/stufigen Epithelien ueber Basallamina einfach Aus - Basalzellen entstehende sich differenzierende Zellen == - Intermediaerzellen (Analyse -> Abstriche) - Superficialzellen (Oberflaeche) mehrschichtiges Epithel (Basal - int. - super), Differenzierung: - Verhornung (Hornkoernchen - Strata) - unverhorntes Epithel Homoeostase - Absterben (Apoptose) der Oberflaechenzellen Cornea: (Hornhaut - CAVE: nicht verhornt) vorne geschichtetes Epithel (gute Regenerationsfaehigkeit), hinten einschichtiges/plattes Epithel transplantierbar, da sehr lange lebensfaehig dazwischen Stroma (Bindegewebe) Duenndarmzotte: Epithel einschichtig hochprismatisch (Darm: Enterozyten, Becherzellen (Schleim)), Lymphozyten Epithelien: gleiche Zellen _oder_ Mischpopulation gestuftes Epithel: Nasen-/Rachenraum (Flimmerepithel) - alle Zellen reichen an Basallamina, nicht alle oberflaechenbildend Kinozilientragende, Becherzellen Eileiter, Nebenhoden Uebergangsepithel s. o. - ableitende Harnwege (duenner Fortsatz zur Basallamina) geschichtetes Epithel: bei mechan. Beanspruchung, z. B. Oesophagus (unvehornt) (Block 18: Haut - verhorntes Epithel, Epidermis, schuppenartige Struktur (Block 3: Basallamina - Epithelzellen, + Bindegewebe = Basalmembran; basolateral vs apikaler Teil: dazwischen Zellverbindung == tight junctions d. Schlussleistensystems) [8. 10. 2007] Binde- und Stuetzgewebe Stuetzfunktion (Skelett ...), Geruest, Ort von Immunreaktionen Organ: - Parenchym (meist Epithel: organspezifisch, zieht ueber Huelle in Organ hinein) - Stroma (Leitungsbahnen: Bindegewebeanteile) - wenige Zellen - grosser Extrazellularraum Interzellularsubstanz (Matrix) wichtig (weniger dichte Packung als bei Epithel): - Fibrillen, Fasern (Kollagen), elastische Fasern (Elastin) - Proteoglykane ("Grundsusbtanz") - Mineralien (+/-) - Wasser (+/-) Fibrozyten, Fibroblasten: resident Freie Zellen -blasten: (griech blastenin == bilden) - Biosynthese (Matrix, Kollagen) uebergang -blasten/-zyten ineinander -zyten: inaktiv - Kollagen: reissfest, wenig dehnbar (~ 5 %) - Sehnen ... - Elastin (etwas dickere Fasern, elastischer, z. B. im Knorpel) Proteoglykan (Zucker im Vordergrund, != Glykoprotein) - Zuckerseitenketten an Protein - Glykosaminoglykane, s. ../../la_aoe/biochemie1/Modul_5_Kohlenhydrate_1.pdf Kollagentypen: Kollagenfibrillen (manche) kollagene Fasern (einige - hoehere Ordnung) 4 Typen: - Typ-I-Kollagen: haeufigstes Kollagen Fibroblasten, Osteoblasten, Odontoblasten bildet Fasern - Typ II: Knorpel (Fibrillen, Glaskoerper des Auges) - Typ III: retikulaere Fasern (Zellen) - 3D-Netzwerk, etwa um Fettzellen in Basalmembran - Typ IV in Basalmembran (Lamina densa der Basalmembran) Epithel und Basallamina: Lamina densa mit Typ IV Kollagen Typ II Kollagen ragt aus Bindegewebe in Basalmembran darunter evtl (unstrukturiert) Typ I Kollagen elastische Fasern: - amorphe Masse aus Elastin - duenne Fibrillen aus Fibrillin, Knaeuel <-> gestreckt Sehne: parallelfasrig spinozellulaeres Bindegewebe (Ovarien) Nabelschnur: Gallertgewebe (Matrix - hohes Wasserbindungsvermoegen -> kann Blutgefaesse abschnueren) Knorpel: Vorsilbe Chondro- - nicht Gefaessfuehrend - Ernaehrung durch Diffusion von aussen (zur Versorgung ist daher Walken/Durchkneten wichtig! - schlechte Regenerationsfaehigkeit) - Chondroblasten - Chondrozyten - Chondroklasten Typ II, Typ XI Kollagen "maskiert", im Lichtmikroskop nicht sichtbar - nur als Alterserscheinung (?) Grundsubstanz: Hyaluronsaeure (Proteoglykan) Aggrekan (Zuckerseitenkette in Proteoglykan d. Knorpels) ev. elastische Fasern 60 - 70 % Wasser Mineralien - Perichondrium: Knorpelhaut (mit Stammzellen) mehrere Zellagen (nur Gelenksknorpel haben kein Perichondrium) Zellen, Fasern (stratum fibrosum) - Bilden Matrix -> wandern nach innen, Teilung Chondron: Gruppe von Zellen aus 1 Elternzelle (isogen) Territorium um Chondron; interterritoriale Matrix Kollagen umgibt Chondrone Rippe Asbestfasern Typ-II-Kollagen maskiert (s. o.): Alterungsprozess durch Veraenderung d. Grundsubstanz (wasserbindungsvermoegen verringert) -> Asbestfasern durch Ueberaggregate aus Typ-II-Kollagenfibrillen Knochen (Osteo-): Osteoblastem Osteozysten, Osteoklasten Matrix: Typ-I-Kollagen, Proteoglykane, viele Mineralsalze Roehrenknochen - Epiphyse (Enden), Diaphyse - spongioeser Knochen (Spongiosa) - kompakter Knochen (Kompakta - z. B. Knochenmanschette an Diaphyse ...) Knochenhaut (periost) aussen Stratum m. Fasern, innen zellulaer (Stammzellen) Osteogenitorzellen -> Knochenzellen Matrix/Fasermaterial 4 Typen von Lamellen im reifen, lamellaeren Knochen: - aeussere Generallamelle - Periost ganz aussen: mehrere lagen von Zellen + Fasermaterial - innere Generallamelle (an Mark grenzend) Endost - Speziallamellen: um Haversche Kanaele == Osteom (Haver's Kanal + Speziallamellen) - Schaltlamellen in Zwischenraeumen: ehemalige Osteome Blutgefaesse fuehren von Periost hinein bzw verbinden Haver'sche Kanaele (Volkmann-kanal) Osteoklast (Calcitonin/Parathormon) [18. 10. 2007] Muskel - musculus == "Maeuschen" Muskel Muskelfaserbuendel Myofibrillen Myofilamente: Aktin, Myosin Sarkomer eigene Matrix: Basallamina um jede Muskelzelle Bindegewebe: Endomysium quergestr. Skelettmuskulatur: vielkernige "Muskelfasern" durch Verschmelzung von Vorlaeuferzellen (Myoplasten) = Synzytium (nach Aufloesung der Plasmamembranen) Querstreifung: Anisotrop/Isotrop willkuerliche Kontraktion Zellkerne an Oberflaeche (Synzytium == vielkerniger Zellverband) Zelldurchmesser d > 100 um (dazwischen Blutgefaesse ~ 5 um) Buendel: 10 - mehrere 100 Myofibrillen ER, Mitochndrien entlang der/ziwschen den Fibrillen Querstreifung: Sarkomer: regelmaessige Anordnung von Aktin (gelb) und Myosin (rot) Perimysium um Muskelzellbuendel Epimysium um Muskel Quergestreifte Herzmuskulatur a) Arbeitsmuskulatur - Einzelzellen, zentral gelegener Kern - stufenfoermig, verzweigt - funktionelles Synzytium - Querstreifung durch Anordnung der Myofilamente verzweigte Zelle mit Verzahnungen an den Enden zu Glanzstreifen an Grenzen zu Nachbarzellen Verzahnung an Enden: mechanische - und Informationsuebertragung ID: disci intercalares b) an Endocard: modifizierte Arbeitsmuskulatur zur Reizleitung (Purkinjefasern) Glatte Muskulatur spindelfoermige Einzelzellen zentraler Kern diagonale Myofibrillen -> keine Querstreifung ebenfalls funktionelles Synzytium selten Einzelzellen autonom (Wand innerer Organe und Gefaesse) bei Kontraktion korkenzieherartige Verformtung des Zellkerns staerkere Verkuerzung als quergestreifte Muskulatur Typen: a) Gefaesstyp b) Eingeweidetyp Nervengewebe Nervenzellen, Gliazellen (Zahlenverhaeltnis 1 : 10) Polar Matrix von Gliazellen an Grenzregion zu Bindegewebe gebildet Nervenzellen von Basallamina umgeben (-> Funktion) dur Bindegewebe Nervenzellen zu "Nerven" organisiert Endoneurium - Perineurium - Epineurium Nervenzelle == Neuron == Ganglienzelle Neurit, Axon, Dendriten wichtige Begriffe: Nissl Schollen Axonhuegel Myelinscheiden Mesaxon Ranviersche Schnuerringe Oligodendrozyten Schwannsche Zellen saltatorische/diskrete Signaluebertragung afferente/efferente Nerven Zelleib == Perikaryon (Karyon == Kern) Dendriten: baumartige Fortsaetze zum Zelleib hin (afferent) Axon (Neurit): efferent (sehr lange - bis ~ 1 m) raues ER: Nissl -> Nissl-Schollen (Tigroidsubstanz, da gestreift) frei von Nissl-Schollen: Axonhuegel (Ursprungskegel) Huelle (Scheide) um Axon - ZNS: Oligodendrozyten - PNS: Schwannsche Zellen um Axon, dazwischen Ranviersche Schnuerringe saltatorische Signaluebertragung von Schnuerring zu Schnuerring (!= NZ ohne Mark - kontinuierliche Reizleitung) Unterschied in Reizleitungsgeschwindigkeit je nach Markauspraegung Rezeptor-, Leitungs-, Effektorregion Neuronentypen: - bipolare NZ (An-, Ableitung an untersch. Seiten - Hoerbahn, Sehbahn: 3 Schichten hintereinander) - pseudounipolare NZ: gemeinsames Stueck von Dendrit und Axon Spinalganglion (Patellarsehnenreflex (Der Patellarsehnenreflex (auch Kniesehnenreflex, Kniephänomen, Patellarreflex oder Quadricepsdehnungsreflex))...) afferenter/efferenter Axon (!): Umgehung des Zelleibes, keine Signalverarbeitung - multipolar: Pyramidenzelle (pyr. Form! Cortex), Purkinje-Zelle (Herz), ... Glia: - zentrale Glia Makroglia Astrozyten (mech./metabol.) (Blut-Hirn-Schranke, ...) Oligodendrozyten (Myelinscheiden) Ependymzellen (Liquorraeume) Mikroglia: eigene Zellpopulation (Phagozytose -> Abwehrzellen) - periphere Glia Schwann-Zellen Mantelzellen (Satellitenzellen): Huelle um Ganglienzellen Nervenzelle: Epikaryon + Fortsaetze Nervenfaser: Axon + Huellen, markhaltig, marklos Glia - Schwannzellen (PNS), Oligodendrozyten (ZNS) Nerv: viele Nervenfasern + Bindegewebshuellen - Endon./Perin./Epin. peripherer Nerv: Faserbildung - marklose Nervenfasern: Schwannzelle zwischen Axonen, diese liegen in Zytoplasmaeinfaltungen, darum herum Basallamina - Myelinscheide: Schwann-Zelle waechst mehrfach um Axon herum (spiralfoermige Einstuelpung ...), nur Membranmaterial bleibt zurueck inneres, aeusseres Mesaxon ("Einstuelpungstrichter") Nerv: multifaszikulaerer Nerv - Epineurium aussen um Nerv - Perineurium fasst Nervenbuendel(Faszikel) zusammen - Endoneurium um/zwischen einzelne(n) Nervenfasern Buendel von Nervenfasern