Microscopy. Light microscope (LM) TEM

Transkript

1 Microscopy Light microscope (LM) TEM

2 Microscopes Light microscope (LM) Transmission electron microscope (TEM) Scanning electron microscope (SEM)

3 Transmission electron microscope (TEM)

4 Die tierische Zelle rauhes ER Nucleolus Nucleus Kernmembran Cytoplasma Vesikel Lysosom glattes ER Golgi Apparat Plasmamembran Mitochondrium Cytoskelettelemente

5 Dimensionen der Zelle 25 nm 2 nm 200 nm Ribosom 25 nm 500 nm Chloroplast 200 nm 6 nm Ribosom 1500 nm Plasmamembran Mitochondrium 500 nm H 2 O 0.4 nm 6.4 nm Aminosäure E. coli 5500 nm 0.8 nm Haemoglobin

6 Function of the cytoskeleton stabilization intracellular transport signal transduction Composition of the cytoskeleton actin filaments(6-10 nm) microtubules (25 nm) intermediate filaments (11 nm) nano filaments (2-6 nm) & associated proteins & molecular motors Cytoskeletal elements differ in diameter.

7 Cytoskeletal elements in eukaryotes nano filaments actin filaments intermediate filaments microtubules 6-10 nm nm 25 nm according to Alberts et al.

8 Distribution of different cytoskeletal elements in the same cell nano filaments (e.g. centrins) actin filaments (F-actin) (rhodoamin-phalloidin) intermediate filaments (IF) (anti-vimentin) microtubules MT) (anti-tubulin)

9 Motility and trafficking actin filaments microtubules myosins kinesins dyneins

10 Molecular motors nano filaments?? microtubules actin filaments microtubules intermediate filaments Nature Reviews

11 Gewebetypen Epithelgewebe Binde- und Stützgewebe Aufbau der Darmwand Nervengewebe nach Krstic 1988 Muskelgewebe

12 Aufbau der Darmwand Gewebe Epithel Bindegewebe Ringmuskel Längsmuskel Bindegewebe Epithel Nervengewebe

13 Epithelgewebe Schleimsekret Epithelien in der Darmwand Becherzellen (Drüsenzellen) Basallamina hochprismatische Epithelienzelle nach Krstic 1988

14 Epithelgewebe freie Oberfläche apikal lateral einschichtig Basallamina Extrazelluläre Matrix (ECM) basal mehrschichtig hochprismatisches Epithel kubisches Epithel Plattenepithel

15 Epithelgewebe Oberflächenepithelien (Drüsenepithel; Sinnesepithel) Unterscheidungskriterien: einschichtig mehrreihig mehrschichtig mit und ohne Cilien mit und ohne Mikrovilli Plattenepithel (z.b. Epidermis der Haut) kubisches Epithel (z.b. Pigmentepithel der Netzhaut) hochprismatisches Epithel (z.b. Sammelrohr der Niere) Oberflächenepithelien einschichtig mehrreihig mehrschichtig Verhornung? Krstic 1988 Basallamina schließt Epithel immer ab!

16 Funktionen von Epithelen A. Schutz (z.b. Integument) B. Resorption (z.b. Darmepithel) C. Motorik - Flimmerepithel (z.b. Trachea) D. Sekretion (z.b. div. Drüsenepithel) E. Exkretion (z.b. Nierengewebe) F. Gleiten (z.b. Epidermis, Integument) G. Gasaustausch (z.b. einschichtiges Plattenepithel der Lungenaveolen) Krstic 1988

17 Oberflächenflimmerepithel des Eileiters Cilien Mikrovilli Epithelgewebe äußerer Dyneinarm Basalkörper Cilienquerschnitt Zentrales MT-Paar Basallamina Innerer Dyneinarm A-B Mikrotubulipaar Plasmamembran

18 Microvilli myosin I + calmodulin villin, fimbrin plasma membrane actin filaments glycocalyx microvilli with core filaments

19 Epithelgewebe Charakteristika Oberflächenspezialisierungen Zell-Zell-Verbindungen Exrazelluläre Matrix (ECM) Zell-ECM-Verbindungen Basallamina

20 Muskelgewebe Herzmuskel glatter Muskel & Epithelmuskelzellen Skelettmuskel nach Krstic 1988

21 The four classes of muscle cells in mammals SEM micrographs

22 Skelettmuskel Quergestreifter Muskel Sarkomer-Organisation (Spezialfall: Schräggestreifter Muskel (Anneliden)) Die Quergestreifte Muskelzelle ist ein Syncytium: Zelle die durch Fusion von mehreren Zellen entsteht. Krstic 1988

23 Aufbau eines Sarkomers longitudinal dünnes Actinfilament Actin-Monomer dickes Myosinfilament Myosin-Dimere Troponin-Komplex Tropomyosin Nebulin α-actinin C-Protein M-Banden-Protein Titin

24 Ca 2+ -Regulation der Muskelkontraktion Actin filament Troponin ICT Tropomyosin

25 quer längs Herzmuskel Quergestreifter Muskel: echte Sarkomere (1B) einkernige Zellen (Kein Syncytium!) Sarkoplasmabereiche (2C) um Kern Glanzstreifen (3C): spezielle Zell-Zellkontakte elektrische Kopplung durch Gap-Junctions reich kapillarisiert (5) T-Tubulus System vorhanden (T) Krstic 1988

26 Glatte Muskelzellen keine Querstreifung: keine Sarkomerorganisation einkernige Zellen (Kein Syncytium!) (meist spindelförmig) Ring- und Längsmuskulatur der Darmwand Krstic 1988

27 Kontraktion von glatten Muskelzellen Kontraktion Regulation Ca 2+ -CaM Myosin LC kinase x Ca 2+ -CaM Phosphatase Actinfilamente Myosin II dense bodies : α-actinin

28 Binde- und Stützgewebe Blut mesodermaler Ursprung, recht heterogene Zusammensetzung Binde- Bindegewebe: Fettzellen Blutzellen faseriges Bindegewebe: lockeres ( Füllmaterial ) straffes (Sehnen) Stützgewebe: Knorpelgewebe Knochen Binde- und Stützgewebe Knorpel Knochen, Zahnzement konstante Form Krstic 1988 Zahnbein (Dentin)

29 1 Ectoderm 3 Mesoderm 2 Endoderm Macrophagen Endothelzellen Hämocytoblasten Blutzellen Glatte Muskelzellen Fibroblasten Binde- und Stützgewebe Bindegewebe Osteoblasten Osteocyten Knochengewebe Odontoblasten (Ectoderm) Fettzellen Fett Mastzellen Osteoclasten Chondrocyten Knorpelgewebe Krstic 1988

30 Bindegewebe in der Darmwand Lockeres, faseriges Bindegewebe Blutkapillare mit Endothelzelle und Erythrocyten Fettzellen Fibroblast Nervenfaser Kollagenfaser Elastische Faser retikuläre Faser Monocyt Krstic 1988

31 Zentralnervensystem peripheres Nervensystem z.b. Spinalganglien Nervengewebe Nervengewebe in der Darmwand: MEISSNERscher Plexus z.b. Großhirn, Kleinhirn, Rüchenmark AUERBACHscher Plexus Krstic 1988

32 Nervenzellen Nervengewebe Oligodendrocyten Das Neuron: Perikaryon - Dendriten - Axone Gliazellen Schwannsche Zelle Astrozyten nach Kandel et al. 1995