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Zellkontakte und Oberflächenstrukturen ermöglichen die mechanische Stabilität, Kommunikation und funktionelle Spezialisierung von Geweben durch Verankerung, Abdichtung oder Oberflächenvergrößerung.
Zellen existieren im Gewebeverband nicht isoliert, sondern sind über spezialisierte Proteinstrukturen, die Zellkontakte, miteinander verbunden. Diese Kontakte nutzen das bereits bekannte Zytoskelett als inneren Anker, um mechanische Kräfte zu verteilen oder Barrieren zu bilden.
Die Tight Junctions (Zonula occludens) fungieren wie ein biologischer Reißverschluss. Sie dichten den Raum zwischen benachbarten Zellen so stark ab, dass keine Moleküle unkontrolliert hindurchdiffundieren können. Dies ist essenziell für Barrieren wie die Blut-Hirn-Schranke oder das Darmepithel.
Für die mechanische Belastbarkeit sorgen Desmosomen (Macula adhaerens) und Adherens Junctions (Zonula adhaerens). Während Desmosomen wie punktförmige Schweißstellen wirken und mit den stabilen Intermediärfilamenten verbunden sind, bilden Adherens Junctions gürtelförmige Bänder, die an Aktinfilamenten ansetzen.
Die Kommunikation zwischen Zellen wird durch Gap Junctions (Nexus) ermöglicht. Diese bestehen aus Proteinkomplexen namens Connexinen, die kleine Kanäle bilden. Wie Tunnel erlauben sie den direkten Austausch von Ionen und kleinen Molekülen, was besonders für die elektrische Kopplung im Herzmuskel wichtig ist.
Zur Oberflächenvergrößerung nutzen Zellen Mikrovilli. Dies sind fingerförmige Ausstülpungen der Zellmembran, die im Inneren durch ein Bündel aus Aktinfilamenten stabilisiert werden. Sie dienen primär der effizienten Aufnahme von Nährstoffen, beispielsweise im Dünndarm.
Im Gegensatz dazu dienen Kinozilien (Flimmerhärchen) der Bewegung. Sie bestehen aus Mikrotubuli, die in einer charakteristischen 9x2+2-Struktur (neun Doppeltubuli außen, zwei Einzeltubuli innen) angeordnet sind. Durch Motorproteine können sie Schleim oder Eizellen aktiv transportieren.
Eine Sonderform der beweglichen Fortsätze sind Geißeln (Flagellen). Sie weisen denselben inneren Aufbau aus Mikrotubuli auf wie Kinozilien, sind jedoch deutlich länger. Beim Menschen findet man sie ausschließlich als Fortbewegungsorganell bei Spermienzellen.
