Allg. Histologie und Embryologie - Cheatsheet

Zellmembran und ihre Funktionen

Definition:

Hauptbestandteil der Zelle, Trennt das Zellinnere von der äußeren Umgebung. Kontrolliert den Stoffaustausch.

Details:

• Phospholipid-Doppelschicht
• Proteine: Transportproteine, Rezeptoren, Ankerproteine
• Cholesterin: Stabilisation
• Kohlenhydrate: Zell-Zell-Kommunikation
• Funktionen: Schutz, Signaltransduktion, Stofftransport, Kommunikation
• Transportmechanismen: Diffusion, Osmose, aktiver Transport
• Molekulare Medizin: Zielstrukturen für Medikamente

Signaltransduktion in Zellen

Definition:

Signaltransduktion beschreibt die Übertragung eines Signals von der Außenseite einer Zelle zur Innenseite, wodurch zelluläre Antworten ausgelöst werden.

Details:

• Schritte: Rezeptorbindung, Aktivierung der Intrazellularen Signaltransduktionskaskade, Zelluläre Antwort
• Wichtige Moleküle: Rezeptoren (z.B. GPCRs), second messenger (z.B. cAMP), Proteinkinasen (z.B. PKA)
• Signalweiterleitung: Konformationsänderungen, Phosphorylierung
• Beispiele: Hormonwirkung, Wachstumsfaktoren, Neurotransmitter
• Formeln: \[ Reaktion: Ligand + Rezeptor \rightleftharpoons [Ligand-Rezeptor-Komplex] \]\[ cAMP: ATP \rightarrow cAMP + PP_i \]\[ Phosphorylierung: Protein + ATP \rightarrow Protein^{P} + ADP \]

Binde- und Stützgewebe

Definition:

Kollagenfaserbündel; fixierte und freie Bindegewebszellen; Extrazelluläre Matrix aus Grundsubstanz, Kollagen, Elastin

Details:

• Bindegewebearten: lockeres, straffes, retikuläres, Fettgewebe
• Stützgewebearten: Knorpel, Knochen
• Funktionen: Stützung, Schutz, Verbindung, Stoffwechsel
• Zelltypen: Fibroblasten, Adipozyten, Chondrozyten, Osteozyten
• Matrix-Komponenten: Proteoglykane, Glykoproteine, Kollagenfibrillen
• Mechanische Eigenschaften: Zugfestigkeit, Druckelastizität

Gastrulation und Bildung der Keimblätter

Definition:

Gastrulation ist der Prozess der Zellbewegung, der zur Bildung der drei Keimblätter (Ektoderm, Mesoderm, Entoderm) führt.

Details:

• Startet in der dritten Woche der Embryonalentwicklung
• Primitivstreifen und Primitivknoten bilden sich
• Zellen wandern durch den Primitivstreifen (Invagination)
• Ektoderm: äußeres Keimblatt, bildet Haut und Nervensystem
• Mesoderm: mittleres Keimblatt, bildet Muskeln, Skelett, Herz
• Entoderm: inneres Keimblatt, bildet Verdauungs- und Atmungssystem

Epigenetik in der Entwicklung

Definition:

Steuerung der Genexpression durch reversible, nicht-sequenzverändernde Modifikationen von DNA und Histonen während der Entwicklung.

Details:

• DNA-Methylierung: Addition von Methylgruppen an Cytosinbasen, oft zur Gen-Silencing.
• Histon-Modifikationen: Acetylierung, Methylierung, Ubiquitinierung beeinflusst Chromatinstruktur und Genexpression.
• RNA-Interferenz: miRNA und siRNA regulieren Post-transkriptionale Genexpression.
• Wichtig für Zelldifferenzierung und Entwicklung.
• Epigenetische Veränderungen können vererbt werden.

Organogenese

Definition:

Organe und Gewebe entwickeln sich aus den drei Keimblättern (Ektoderm, Mesoderm, Endoderm).

Details:

• Ektoderm: Haut, Nervensystem
• Mesoderm: Muskeln, Skelett, Herz-Kreislauf
• Endoderm: Verdauungstrakt, Atemwege
• Prozess beginnt in der Embryonalperiode (3.-8. Woche)
• \textit{Differenzierung}: Spezialisierung von Zellen zu spezifischen Geweben/Organen
• \textit{Morphogenese}: Formbildung der Organe

Histologische Färbung und Präparationstechniken

Definition:

Techniken für die Bearbeitung und Färbung von Gewebeproben zur mikroskopischen Untersuchung.

Details:

• Fixation: Gewebe in Formalin oder anderen Fixiermitteln fixieren, um Abbau zu verhindern.
• Einbettung: Einbetten der Probe in Paraffin oder Kunststoff für Schnitte.
• Schnitttechniken: Dünnschnitte (3-5 μm) mit Mikrotom oder Kryotom erstellen.
• Färbung: Anwendung von Farbstoffen zur Visualisierung bestimmter Zellstrukturen.
• Hämatoxylin und Eosin (H&E): Standardfärbung zum allgemeinen Zellausdruck.
• Masson's Trichrome: Differenzierung von Muskel, Kollagen und Keratin.
• Immunhistochemie: Antikörper-basierte Methoden zur Proteinlokalisation.

Morphogene und ihre Rolle

Definition:

Signalmoleküle, die die Musterbildung und Zelldifferenzierung während der Embryogenese steuern.

Details:

• Regulieren Zellverhalten in Abhängigkeit von Konzentrationsgradienten
• Schlüsselmorphogene: Sonic Hedgehog (Shh), Bone Morphogenetic Proteins (BMPs), Wnt-Proteine
• Wichtige Rolle bei der Achsenbildung, Organogenese, und Gewebsspezifizierung
• Mutationen in Morphogen-Genen können Entwicklungsstörungen verursachen