Q1 B1 KW 46. Krebs, Virengenetik, Bakteriengenetik, Antibiotika und genetische Aspekte des Immunsystems

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1 Q1 B1 KW 46 Krebs, Virengenetik, Bakteriengenetik, Antibiotika und genetische Aspekte des Immunsystems

2 Krebs und/durch Viren? Video und Text Aufgaben: 1) Bau und Vermehrung von Viren und Buch 10.6, S ) Erläutern Sie den Aufbau von Viren und beschreiben Sie die in der Abbildung gezeigten Phasen des lytischen Zyklus. Gehen Sie dabei auch auf die Möglichkeit des lysogenen Zyklus ein. 3) Stellen Sie mögliche Zusammenhänge zwischen einer viralen Infektion und der Entstehung von Krebs dar. 4) Erklären Sie die Notwendigkeit einer Reversen-Transkriptase für RNA-Viren. Seite 2

3 Krebs und Viren man geht davon aus, dass ca. 30% mit Viren in Verbindung stehen (laut Fortbildung gestern^^) Seite 3

4 HPV Humane Papillomviren (HPV) _Virus_%28HPV%29_EM.jpg Seite 4

5 HPV Humane Papillomviren (HPV) Seite 5

6 HPV Humane Papillomviren (HPV) Gentialwarzen bei Mann und Frau Stehen im Zusammenhang mit Gebärmutterhalskrebs. Seit einigen Jahren Impfungen möglich. Impfen? individuelle Entscheidung nach fachärztlicher Beratung Seite 8

7 Retroviren Seite 9

8 Retroviren HIV (human immunodeficiency virus) und HTLV (human t-cell lymphotropic virus) sind Viren. Seite 10

9 Quelle: Seite 11

10 HA 1) Recherchieren Sie die grundliegen Wirkweise von Antibiotika und erklären Sie, warum diese nicht gegen Viren direkt wirken, jedoch trotzdem bei viralen Infektionen wie einer Grippe als medikamentöse Behandlung genutzt werden. 2) Bitte arbeiten Sie Kapitel 9.1 durch und erläutern Sie den Versuch mit dem Ergebnis. Geben Sie anschließend eine Definition für Transformation an. 3) Aufgabe 9.1 Seite 12

11 HA 1) Recherchieren Sie die grundliegen Wirkweise von Antibiotika und erklären Sie, warum diese nicht gegen Viren direkt wirken, jedoch trotzdem bei viralen Infektionen wie einer Grippe als medikamentöse Behandlung genutzt werden. Seite 13

12 Antibiotika (Handreichungen) Seite 14

13 Antibiotika Seite 15

14 Antibiotika Geschichte 1928 Entdeckung durch Alexander Flemming 1940 Süd Kalifornien Seite 16

15 HA 1) Recherchieren Sie die grundliegen Wirkweise von Antibiotika und erklären Sie, warum diese nicht gegen Viren direkt wirken, jedoch trotzdem bei viralen Infektionen wie einer Grippe als medikamentöse Behandlung genutzt werden. Antibiotika wirken nicht direkt gegen Viren, jedoch wirken sie gegen die Bakterien, mithilfe der sich die Viren vermehren können, sodass die Ausbreitung/ Vermehrung von Viren nicht mehr erfolgen kann. Dies erleichtert unserem Immunsystem die Bekämpfung der Erreger. Seite 17

16 HA 1) Recherchieren Sie die grundliegen Wirkweise von Antibiotika und erklären Sie, warum diese nicht gegen Viren direkt wirken, jedoch trotzdem bei viralen Infektionen wie einer Grippe als medikamentöse Behandlung genutzt werden. 2) Bitte arbeiten Sie Kapitel 9.1 durch und erläutern Sie den Versuch mit dem Ergebnis. Geben Sie anschließend eine Definition für Transformation an. 3) Aufgabe 9.1 Seite 18

17 Griffith und Avery Seite 19

18 Griffith und Avery Seite 20

19 Seite 21

20 Transformation Nackte DNA wird aufgenommen und im bakteriellen Genom integriert. Seite 22

21 Viren und Bakterien ein Vergleich Aufgabe AB und 11.6 Vergleichen Sie die virale und bakterielle Weitergabe von Genen. Erläutern Sie anschließend die Begriffe Transformation, Transduktion und Konjugation. Seite 23

22 Viren und Bakterien ein Vergleich Viren Bau Grundaufbau: Capsid + Erbgut (DNA oder RNA); T- Phagen: Kopf, Schwanz und Endplatte. Bakterien Zellwand, DNA /Chromosom im Cytoplasma + Plasmide, teilweise mit Geißel (Fortbewegung) Stoffwechsel Nicht vorhanden Eigener Stoffwechsel vorhanden Vermehrung und Weitergabe von Genen Gene werden mittels Transduktion in die Wirtszelle übertragen. Die Wirtzelle reproduziert dann die Viren. Vermehrung durch Zellteilungsprozesse; Transformation und Konjugation; auch Transduktion über Viren möglich Seite 24

23 Q1 B1 KW 46 Donnerstag Krebs, Virengenetik, Bakteriengenetik, Antibiotika und genetische Aspekte des Immunsystems

24 Griffith und Avery Seite 26

25 Antibiotika Resistenzen Konjugation Text Seite 27

26 Donnerstag Konjugation: Beschreiben Sie den Genaustausch mittels Konjugation und erläutern Sie den Begriff horizontaler Gentransfer im Gegensatz zum vertikalen Gentransfer (Bsp. Transduktion) am Beispiel der Konjugation. Seite 28

27 Antibiotikaresistenzen (Handreichungen) Entwickeln Sie auf der Grundlage Ihres Wissens über die bakterielle Genetik eine Hypothese, wie eine ganze Gruppe (Kolonie) von Bakterien resistent gegen ein Antibiotikum werden kann. Seite 29

28 Antibiotika Resistenzen Konjugation Seite 30

29 Antibiotika Resistenzen Konjugation Seite 31

30 Antibiotika Resistenzen Konjugation Resistenzmechanismen: Enzyme lassen sich nícht mehr hemmen, aufgrund einer strukturellen Veränderung durch beispielsweise Mutation Bakterium verändert die Eintrittspforten des Antibiotikums Bakterium bildet neutralisierende Moleküle/Stoffe Bakterien pumpen die Antibiotika wieder heraus Seite 32

31 Handreichungen Bakteriengenetik, Phagengenetik Bau und Vermehrung von Bakterien, Versuche von Griffith und Avery, Transformation, Konjugation, Transduktion, Antibiotika-Resistenzen, Bau und Vermehrung von Phagen Seite 33

32 NÜ: Genetische Aspekte der Immunreaktion Genetische Aspekte der Immunreaktion Seite 34

33 Immunsystem Aufbau, Funktion was wisst ihr? Seite 35

34 Seite 36

35 Blut Blutplasma (ca. 55%): Wasser, Proteine, Salze, Zucker, Hormone Zelluläre Bestandteile (45%): Erythrozyten (Gasaustausch und Gastransport) Leukozyten (Immunsystem) - Lymphozyten Spezifische Immunsystem Thrombozyten (Blutgerinnung) Seite 37

36 Mechanische & physiologische Barrieren Mechanisch: Haut & Flimmerhärchen Physiologische Barriere: Säureschutzmantel Tränenflüssigkeit (Lysozym) Sekrete der Schleimhaut (Immunsystem) Magensäure Seite 38

37 Verletzung Entzündungsreaktion (unspezifische Antwort) Seite 39

38 unspezifisch (angeboren) Bestandteil Mastzellen Makrophagen (Vorläufer Monocyten) Dendritische Zelle (Granulocyten) Funktion Senden Signalstoffe aus -> Blutgefäße weiten sich und die Durchlässigkeit wird erhöht; Fresszelle; Geben Lockstoffe ab, die weitere Leukozyten bzw. Fresszellen anlocken (Chemotaxis) Geringe Phagocytoseaktivität, wandern nach Aufnahme des Erregers in die Lymphknoten und betreiben dort Antigenpräsentation Kleinere Fresszellen, die Phagocytose ausüben Unterstützung durch: Komplementsystem Seite 40

39 Spezifische Antwort Seite 41

40 Spezifische Antwort Seite 42

41 spezifisch (adaptiv - erworben) L y m p h o z y t e n Bestandteil T-Killerzelle/ Cytotoxische T-Zelle T-Helferzelle T-Regulatorzelle T-Gedächtniszelle B-Gedächtniszelle Funktion Erkennen und vernichten befallene Zellen, körperfremde Zellen und Tumorzellen, indem sie Stoffe absondern, die zur Zerstörungen des Ziels führen (Bsp.: Zellwand) Veranlasst nach Erkennung des Antigens die Teilung (Vermehrung) der B-Zellen (und aktiviert weitere Lymphocyten) Hemmt bzw. reguliert die Immunantwort (beispielsweise die Teilung der B-Zellen) Langlebige Zelle, die sich das Antigen merkt und somit zur Immunität beiträgt Langlebige Zelle, die sich das Antigen merkt und somit zur Immunität beiträgt Plasmazelle Bildet spezifische Antikörper Seite 43

42 Die Lymphocyten gehören wie die Mastzellen, Makrophagen, Granulocyten und Dendritische Zellen zu den Leukocyten. Seite 44

43 Seite 45

44 Antigen/Antikörper Ein Antigen ist eine Struktur am krankheitserregenden Organismus oder ein krankheitserregender Stoff, der dem Körper fremd ist und somit eine Immunantwort auslöst. Antigen steht für Antikörper generierend. (generieren= erzeugen, erstellen, anfertigen) Ein Antikörper wird von einer Plasmazelle produziert und passt nur auf die Vorlage nach der er erstellt wurde, also das Antigen. Ein Antikörper kann am Antigen und an einem Leukocyten binden. Antikörper können Erreger markieren, neutralisieren und/oder verklumpen lassen. Bindung Beispiel: Antigen Bindung Leukocyt Y Antikörper Seite 46

45 Antikörper Seite 47

46 Ein mögliches Beispiel (Antikörper wurden hier bereits gebildet) Antigen-Antikörper-Komplex: Wenn (ein) Antikörper an das Antigen gebunden (ist) sind. Der MHC-Komplex (rotes Rechteck) ist die Bindungsstelle für den Antikörper am Leukocyt. Seite 48

47 Antikörper: genetische Aspekte (wichtig! HR) Aufgaben (Kapitel 16.4): 1) Beschreiben Sie den Aufbau und die Funktion von Antikörpern. 2) Erläutern Sie die Synthese von Antikörpern beginnend vom Gen. 3) Erklären Sie, wodurch die große Vielfalt der Antikörper geschaffen wird. Gehen Sie anschließend auf den immunbiologischen Nutzen der wachsenden Antikörpervielfalt ein. Seite 49

48 Seite 50

49 Primär- und Sekundärreaktion auf Antigene Seite 51

50 Schnellere Reaktion durch Gedächtniszellen Seite 52

51 Was ist wichtig fürs Abi? Genetischen Aspekte der Immunreaktion (Antikörpervielfalt) Seite 53

52 Seite 54

53 Q1 B1 KW 46/47 Genregulation

54 Rückblick Bakterium (Prokaryot) Bakterien sind überall, sehr klein (leicht) und werden schnell von Ort zu Ort transportiert, sodass sich ihre Umweltbedinungen rasch und gravierend ändern. Seite 56

55 Bakterium Seite 57

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