Das Video kommt von YouTube: erst beim Abspielen verbindet sich die Seite mit YouTube (Google).
Zelldifferenzierung [Stammzellen, totipotent, pluripotent, unipotent) - [Biologie, Oberstufe]
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 73 Zeilen
- [musik] In diesem Video werden wir uns mit der Zelldifferenzierung beschäftigen, einem
- Vorgang, bei dem sich aus ursprünglich identischen Zellen sehr unterschiedliche Zelltypen differenzieren bzw.
- entwickeln. Welche Zellen sind es, die in der Lage sind, sich zu unterschiedlichen Zelltypen zu
- differenzieren? Und welche verschiedenen Zelltypen gibt es überhaupt und welche Funktionen erfüllen Sie?
- Die Zellen von uns Menschen sowie auch die von anderen Wirbeltieren sehen keinesfalls alle gleich aus. Im
- Gegenteil, je nachdem, wo wir uns im menschlichen Körper die Zellstruktur von Gewebe angucken, fällt auf, wie
- unterschiedlich diese Zellen in ihrem Aufbau sind. Wie ihr gleich noch sehen werdet, die Struktur einer Zelle ist eng
- an ihre Funktion geknüpft. Oder anders formuliert, der ganz bestimmte Aufbau einer Zelle ermöglicht überhaupt erst
- ihre Funktion. [musik] Schauen wir uns die spezialisierten Zelltypen und ihre Funktionen mal
- genauer an. Muskelzellen sind die Motoren unseres Körpers. Eine Muskelzelle ist in der Lage zu
- kontrahieren, sich zusammenzuziehen. Egal, ob ihr mit einer Handel trainiert oder einfach nur aus einem Glas trinkt.
- Bei beiden Vorgängen ziehen sich die Zellen der quergestreiften Skelettmuskulatur zusammen und verkürzen
- sich. Dadurch ermöglichen sie Bewegung und Kraft. Skelettmuskelzellen, die auch als Muskelfasern bezeichnet werden, sind
- nicht nur lang gestreckt, sie sind auch voll gepackt mit sogenannten Myiofibrillen. Dünnen Fasern aus
- spezialisierten Proteinen, unter anderem Aktin und Myosin, die für die Kontraktion verantwortlich sind. Immer
- dann, wenn ihr mit einer Hantel euren Arm beugt und den Bizeps anspannt, gleiten die Aktinfilamente über die
- Myosinfilamente, wodurch sich das Sakomer, die funktionelle Einheit einer Myophilbrille
- verkürzt und der Muskel zusammenzieht. Genau die gegenteilige Bewegung der Aktinfilamente sorgt wiederum dafür,
- dass sich die Muskelzellen auch wieder entspannen. Ihr seht also, der ganz spezifische Aufbau der Muskelzelle
- ermöglicht also ihre Funktion, sich zu kontrahieren und wieder zu entspannen. An dieser Stelle sei erwähnt, dass es
- neben der quergestreiften Skelettmuskulatur auch glatte Muskulatur, die z.B. Organwände
- auskleidet und die Herzmuskulatur gibt. All diese Zelltypen sind dazu befähigt, sich zu kontrahieren. Wie wichtig, dass
- sich unsere Herzmuskulatur kontrahiert und somit den Herzschlag ermöglicht. Ein weiterer Zelltyp sind Nervenzellen, auch
- Neurone genannt. Nervenzellen sind die Informationsüberträger im Körper. Euer Gehirn ist in der Lage
- in Sekunden schnelle die Informationen dieses Videos zu verarbeiten, sodass ihr euch theoretisch noch währenddessen
- Notizen machen könnt. Betrachten wir uns die Nervenzellen in unserem Gehirn, fällt ihr länglicher Aufbau auf. Die
- Struktur einer Nervenzelle mit einer Vielzahl an Dendriten ausgestattet zu sein, ermöglicht ihr, dass sie mit einer
- Vielzahl weiterer Nervenzellen in Kontakt treten kann und damit auch sehr effektiv Informationen von diesen
- aufnehmen kann. Denn durch die vielen Verzweigungen der Dendriten wird die Oberfläche in diesem Bereich der
- Nervenzelle um ein Vielfaches erhöht. [musik] Eine große Oberfläche, die die Kontaktaufnahme erheblich vereinfacht.
- Die langen Fortsätze von Nervenzellen, die sogenannten Axone, ermöglichen es ihnen [musik] auch über lange Distanzen
- Informationen weiterzulen, z.B. vom Gehirn bis zu unseren Beinen. Die bikonkave Form von Eritrozyten erlaubt
- es ihn Sauerstoff sehr effektiv aufzunehmen und die Fähigkeit sich zu verformen erlaubt es ihnen auch kleinste
- Kapillaren, kleinste Blutgefäße zu durchqueren und so das Gewebe mit Sauerstoff und Nährstoffe zu versorgen.
- Zellen, die den Dünnndarm auskleiden, haben eine stark vergrößerte Oberfläche durch ihre zahlreichen Zellfortssätze,
- den sogenannten Mikrovillly. Aber auch der dünnarm selbst ist nicht glatt, sondern besteht aus
- fingerförmigen Ausstülpungen, den Darmzotten, die die Oberfläche vergrößern. Darmzotten und Mikrovli
- bewirken eine Oberflächenvergrößerung des Dünndarms auf etwa 200 m², was in etwa das 20fachen unserer
- Körperoberfläche entspricht. Die Struktur des Dünndarms stark gefaltet zu sein und damit seine Oberfläche stark zu
- vergrößern trägt zu seiner sehr effizienten Nährstoffaufnahme bei. [musik]
- Nährstoffe können sehr effizient resorbiert und damit dem Körper wieder zugeführt werden. All diese
- unterschiedlichen Zelltypen, der Mensch verfügt über ca. 200 verschiedene Zelltypen, entstammen aus ursprünglich
- identischen undifferenzierten Zellen, den sogenannten Stammzellen. Stammzellen sind wahre alleskönner.
- [musik] wobei alle Tiere von dieser Fähigkeit mit zunehmender Differenzierung etwas
- einbüßen. Im Frühstadium des Embryos in den ersten Zellteilungen sind seine Zellen noch totipotent. Sie besitzen die
- Fähigkeit, sich in alle Zelltypen zu differenzieren, ebenso weiterer embryonaler Zellen. [musik]
- Diese Zellen besitzen also die Fähigkeit, sich zu einem gesamten Organismus entwickeln zu können. In der
- weiteren Phase der Embryonalentwicklung verlieren Stammzellen ein Teil dieser Fähigkeit. Sie sind zwar noch
- pluripotent, besitzen also die Fähigkeit, sich in die meisten anderen Zelltypen zu differenzieren, aber sie
- können neuen Embryonen mehr herstellen. In einem adulten erwachsenen Organismus [musik] sind viele Zellen unipotent. Sie
- können lediglich einen einzigen [musik] Zelltyp hervorbringen und zwar den eigenen.
- Es wäre jedoch denkbar schlecht, wenn alle Zellen des adulten menschlichen Körpers unipotent wären. Bei einer
- Schädigung des Gewebes kann es äußerst hilfreich sein, dass Stammzellen aktiviert werden, die sich zu demjenigen
- Zelltyp differenzieren, der geschädigt wurde. Bestimmte Zellen sind auch noch im erwachsenen Alter in der Lage, sich
- zu zahlreichen ihnen verwandten Zelltypen zu differenzieren und tragen somit dazu bei, tote Zellen zu ersetzen
- und Gewebe zu erhalten. Man bezeichnet sie auch als multipotente Stammzellen. Bei uns kommen multipotente Stammzellen
- beispielsweise in Geweben vor, in denen häufig Zellen ersetzt werden müssen. Dies ist z.B. wie der Fall bei der
- Epidermis, also der Oberhaut, der Darmschleimhaut und dem Knochenmark. Hier werden die Blutzellen gebildet.
- [musik] Die Stammzellen von erwachsenen Tieren sind nicht totipotent, weil ihre
- Fähigkeit zur Differenzierung auf eine relativ geringe Anzahl an Zelltypen beschränkt ist. [musik] Deshalb sind
- Stammzellen adulter, erwachsener Tiere [musik] multipotent. Die Themen Stammzellen,
- Stammzellforschung und Stammzelltransplantation sind so spannend, dass ich euch das
- entsprechende Video an dieser Stelle oben rechts einmal verlinke, insofern ich es dann fertig habe. Der Prozess der
- Zelldifferenzierung ist natürlich nicht nur auf tierische Zellen beschränkt. Auch Pflanzen sind durch das vorhanden
- sein von Stammzellen dazu befähigt, [musik] dass diese undfferenzierten Zellen sich
- zu unterschiedlichen Zelltypen differenzieren und damit nicht genug, denn Pflanzen sind zeitlebens [musik]
- totent. Diese Eigenschaft verdanken sie miren. [musik] Das sind bestimmte Bereiche von
- undfferenzierten Zellen, die dafür sorgen, dass Pflanzen zeitlebens weiterwachsen können und sich zu
- unterschiedlichsten Zelltypen differenzieren. Entnimmt man dieses undifferenzierte
- Gewebe meratischer Zellen einer Pflanze und pflanzt es unter optimalen Bedingungen wieder ein, so kann eine
- komplett neue Pflanze daraus entstehen. [musik] Die Fähigkeit zur Totipotenz von Merthem
- machen sich Biologen in vielen Forschungsbereichen wie z.B. der Landwirtschaft zu nutze, um durch
- Vermehrung und Züchtung genetisch identische Pflanzen zu generieren. Ja.
Zum Nachlesen
ZelltypBeispiele von pflanzlichen Zelltypen · Meristemzelle · Scheitelzelle · Parenchymzelle · Siebzelle · Sklerenchymfaser · Steinzelle · Epidermiszelle · Schließzelle …
Zelle (Biologie)Eine Zelle (lateinisch cellula ‚Kämmerchen, Zelle') ist die kleinste lebende Einheit aller Organismen. Man unterscheidet Einzeller, also Lebewesen, …
Differenzierung (Biologie)Steuerung der Differenzierung durch Genregulation. Bearbeiten · Molekularbiologisch äußert sich die Differenzierung von Zellen darin, dass nicht das gesamte …
StammzellnischeAls Stammzellnische wird in der Biologie eine Umgebung innerhalb eines mehrzelligen Organismus bezeichnet, die Stammzellen erhält. Die anatomische Struktur …