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Biologie · Die menschliche Zelle
Tight Junctions, Adherens Junctions, Desmosomen, Hemidesmosomen und Gap Junctions: Aufgabe, Zytoskelett-Anker, Adhäsionsmolekül und Vorkommen.
Jeder Zellkontakt hat eine Aufgabe und einen Anker: Tight Junctions dichten ab, Adherens Junctions und Desmosomen halten fest, Gap Junctions verbinden das Zytoplasma.
Von apikal nach basal liegen im Epithel diese Kontakte, die ersten drei bilden den apikalen Junktionskomplex:
Epithelien liegen an Grenzflächen, sitzen dicht und haben kaum extrazelluläre Matrix zwischen den Zellen. Zusammenhalt und Dichtigkeit sichern deshalb Zell-Zell-Kontakte.
Die Tight Junction (Zonula occludens) wirkt wie ein Reißverschluss um die Zelle. Sie verschließt den Spalt zwischen Nachbarzellen, sodass Stoffe kaum noch parazellulär, also zwischen den Zellen hindurch, gelangen, etwa an der Blut-Hirn-Schranke und im Darmepithel.
Außerdem hindert sie Membranproteine daran, zwischen apikaler und basolateraler Seite zu wandern (Lateraldiffusion). Tight Junctions kommen fast nur in Epithelien vor.
Die Adherens Junction (Zonula adhaerens) ist ein Gürtel um die Zelle, direkt neben der Tight Junction. Über Cadherine koppelt sie die Aktinfilamente zweier Nachbarzellen. Du findest sie vor allem in Epithelien.
Das Desmosom (Macula adhaerens) ist eine punktförmige Schweißstelle an Intermediärfilamenten (Keratin). Es sitzt dort, wo Zug wirkt: in Haut, Epithelien und Herzmuskel.
Das Hemidesmosom sieht aus wie ein halbes Desmosom, verbindet die Zelle aber mit der Basalmembran darunter. Es hängt ebenfalls an Intermediärfilamenten und nutzt Integrine.
Die Gap Junction (Nexus) schaltet Nachbarzellen zusammen: Je ein Connexon aus sechs Connexinen pro Zelle bildet zusammen einen Tunnel. Er lässt Ionen und kleine Moleküle wie Glucose, cAMP oder IP₃ durch, die Zelle kann ihn öffnen und schließen.
Gap Junctions gibt es in fast jedem Gewebe. Im Herzmuskel koppeln sie die Zellen elektrisch, sodass die Erregung von Zelle zu Zelle springt.
Zellfortsätze wie Mikrovilli und Zilien → Ausführlich in: Kinozilien, Geißeln, Mikrovilli
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Deine AufgabeGehe die Seitenmembran von oben nach unten durch: Welcher Kontakt dichtet ab, welche halten mechanisch zusammen, welcher verbindet das Zytoplasma – und welcher Kontakt hält die Zelle an der Basalmembran?
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Deine AufgabeErkläre am Aufbau der Gap Junction, wie Ionen und kleine Moleküle zwischen Nachbarzellen ausgetauscht werden und wie die Kanäle geöffnet und geschlossen werden.
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