Zelluläre Anhänge und Zellverbindungen: Mikrovilli, Zilien und Desmosomen

Zelluläre Anhänge und Oberflächenstrukturen

Mikrovilli: Fingerförmige Zellfortsätze

Mikrovilli sind die häufigsten zellulären Anhänge und sind fingerförmig geformt. Sie kommen in Zellen der Niere und des Dünndarms vor. Funktion: Erhöhung der Oberfläche zur Steigerung der Nährstoffaufnahme.

Interdigitationen

Interdigitationen befinden sich an den Seiten der Zellen, vergrößern die Membranoberfläche und fördern die funktionelle Integration.

Basale Pits (Einstülpungen)

Diese Einstülpungen befinden sich an der basalen Seite der Zelle (unten) und erhöhen deren Oberfläche. Sie bieten auch Widerstand gegen Zellbewegungen und bestimmen die Proteinbindung an der Basis der Zelle.

Zilien (Cilia): Mobile Transporter

Zilien sind kurze, bewegliche Anhänge, die zum Transport von Flüssigkeiten oder Schleimsekreten dienen. Sie führen eine peitschenartige Bewegung aus.

• Funktion: Unterstützen den Transport von Zellen oder Partikeln, beispielsweise in den menschlichen Atemwegen.
• Abmessungen: Es gibt etwa 100 Zilien pro Zelle. Sie messen 0,2 Mikrometer im Durchmesser und sind zwischen 7 und 10 Mikrometer lang.
• Interner Aufbau (Axonem): Besteht aus 2 zentralen Mikrotubuli und 9 peripheren Paaren.

Flagellen (Geißeln)

Flagellen besitzen die gleiche interne Organisation wie Zilien, unterscheiden sich jedoch in Anzahl und Länge (sie sind länger und weniger zahlreich). Sie bestehen aus Proteinen, die sich von denen der Zilien unterscheiden.

• Vorkommen: In Bakterien (einzeln oder mehrfach) und als Schwanz von Spermien (entstehen aus den Zentriolen).
• Funktion: Ermöglicht die Bewegung der Zellen.

Zelladhäsion und Zellverbindungen

Zelladhäsion ermöglicht die Bildung starker Gewebe und die funktionelle Verteilung von Epithelzellen. Epithelzellen befinden sich auf der Oberfläche von Organen und Geweben und dienen dem Schutz.

Occludens-Verbindungen (Tight Junctions)

Diese Verbindungen befinden sich am apikalen Ende der Zelle. Transmembranproteine (Occludine und Claudine) verbinden benachbarte Zellen.

• Funktion: Verhindern die Passage von Stoffen aus dem Lumen in das kollektive Gewebe (parazellulärer Transport) und wirken als selektiv durchlässige Barriere.

Ankerverbindungen (Anchoring Junctions)

Ankerverbindungen entwickeln sich in Geweben, die starkem mechanischem Stress ausgesetzt sind, wie beispielsweise in der Haut, in Sehnen, Muskeln oder Organen.

Desmosomen

Desmosomen sind Strukturen, die Nachbarzellen fest miteinander verbunden halten. Intern wirken sie als seilförmige Anker und bilden ein Netzwerk, das dem Gewebe Steifigkeit verleiht. Sie sind mit zwei Filamenttypen verbunden:

• Keratin: In Epithelzellen
• Desmin: In Herzmuskelfasern

Gap Junctions (Kommunizierende Verbindungen)

Diese Verbindungen bilden eine Pore, durch die Moleküle das Zytoplasma passieren können. Sie bestehen aus Connexinen, die sich je nach Bedarf als Reaktion auf extrazelluläre Signale öffnen oder schließen. Die Regulierung erfolgt unter anderem durch den pH-Wert. Durch diese Poren passieren kleine Moleküle wie Ionen.

Hemidesmosomen

Hemidesmosomen ähneln Desmosomen und bestehen aus Bereichen der Plasmamembran. Sie sind für die Verankerung der Zelle mit dem darunterliegenden Bindegewebe verantwortlich.