Zellstrukturen und ihre Funktionen Raues Endoplasmatisches Retikulum

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1 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

2 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)

3 Zellstrukturen und ihre Funktionen Endoplasmatisches Retikulum

4 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 P450- Hydroxylierung (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

5 Zellstrukturen und ihre Funktionen Glattes Endoplasmatisches Retikulum in quergestreifter Muskulatur: sarkoplasmatisches Retikulum = Calciumspeicher

6 Zellstrukturen und ihre Funktionen Sarkoplasmatisches Retikulum

7 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

8 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)

9 Zellstrukturen und Ihre Funktionen Dictyosomen, Golgi-Apparat Bildungsgewebe (Säugetiere) Nervenzellen Bauchspeicheldrüse Magenschleimhaut Milchdrüsen Hypophyse, Schilddrüse, Nebenschilddrüse, Nebennierenmark, Plazenta Plasmazellen Sekret Neurosekrete Enzyme Schleimsubstanzen Nahrungsproteine Hormone Antikörper

10 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

11 Zellstrukturen und Ihre Funktionen Endoplasmatisches Retikulum/Golgi-Apparat Funktion: Transport der membranständigen Proteine Beispiel: Cystische Fibrose (8000 bis Patienten in D)

12 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)

13 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)

14 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.

Zellstrukturen und Ihre Funktionen Lysosomen

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