Immunbiologie

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entstanden vor ca.1,5 Milliarden Jahren aus Prokaryoten - Zellen etwa 1000-mal größer als die der Prokaryoten -Zellen weisen bis zu 1000-mal mehr genetisches Material auf. Aufbauen der verschiedenen Organellen in zellen der Eukaryoten dauert wesentlich langer Vermehrung langsamer. Merkmale Zellwand Zellmembran Genetisches Material Mitochondrien Flagellen tierische Zelle umhüllt ZK und Zellplasma im Zellkern vorhanden Eukaryoten liegen im Zellplasma vor & speichern Energie Prokaryoten (griech. pro=vorher) Inicht vorhanden -kein Zellkern .- -Bakterien genetisches Material frei im Zellplasma -Austausch von Teilen des genetischen Materials außerhalb der Vermehrung mit anderen Bakterienzellen --Zellplasma von Zellmembran umhüllt Zellwand von Bakterien aus Murein -Flagellen zur aktiven Fortbewegung pflanzliche Zelle umgibt die Zelle umhüllt ZK und Zellplasma im Zellkern vorhanden liegen im Zellplasma vor & speichern Energie -Schleimhülle -Zellwand nicht vorhanden Zellmembran Zellplasma -genetisches Material Flagellen Prokaryoten. Bakterienzelle besteht aus Murien, Schleimhülle umhüllt ZK und Zellplasma kein Zellkern generell Material liegt frei im zellplasma keine vorhanden vorhanden ↳ Fortbewegung Immunreaktion. UNSPEZIFISCHE ABWEHR Angeborene Immunantwort Die angeborene Immunantwort ist die erste Verteidigungslinie des Körpers gegen Krankheitserreger, die durch bereits vorhandene, nicht-spezifische Abwehrmechanismen wie Haut barrieren, entzündliche Reaktionen und natürliche Killerzellen ausgelöst wird. Schutzbarrieren des Körpers Der Körper hat verschiedene Schutzbarrieren, die dazu dienen, das Eindringen von Krankheits- erregern und schädlichen Substanzen zu verhindern Organ Auge Nase Rachen Haut Bronchien Lunge Magen Dickdarm Dünndarm Schutzbarrieren Blase Harnröhre Tränenflüssigkeit besitzt bakterienabtötende (bakterizide) Wirkung. Flimmerhärchen sorgen für Transport von Fremdkörpern nach draußen, Sekret aus. sauren Polysacchariden wirkt antibakteriell. Speichel enthält Polysaccharide, die das Bakterienwachstum hemmen. Mechanische Barriere mit einem Saure- schutzmantel aus Milchsäure, Salzen und Fettsäuren. Flimmerhärchen und Hustenreflex sorgen für den Transport von Fremdkörpern nach draußen Sehr saures Milieu, pH-Wert bei 1-1,5 Säure tötet Keime ab. Alkalischer pH-Wert (8) Konkurrenz durch nützliche Bakterien Alkalischer pH-Wert (8) Konkurrenz durch nützliche Bakterien Genitalsystem Bei Frauen saures Milieu durch Milchsäurebakterien Wird von Urin durchspült. Infektion Bakterien dringen trotz. Schutzbarrieren in den Körper ein →→→Makrophagen (Riesenfresszellen) erkennen Bakterien im Gewebe →→→ Makrophagen phagozytieren (fressen") Bakterien →Botenstoffe locken Milliarden an Fresszellen aus dem Blut in das infizierte. Gewebe zum Ort. der Infektion →→→→ Fresszellen erkennen Eindringlinge und fressen" und verdauen diese abgestorbene. Fresszellen und abgestorbene Bakterien sammeln sich an und es entsteht Eiter Entzündung als Reaktion auf Infektion. angeborene Immunreaktion Eine Entzündung ist eine Reaktion auf eine örtlich begrenzte Infektion. Oberhaut Unterhaut Fresszelle •Makrophagen Erkennung von Fremdkörpern Eine Entzündung beginnt wenn Makrophagen Eindringlinge als körperfremd identifizieren. Botenstoffe Bakterien Splitter dringt ein →→→Makrophagen scheiden Botenstoffe aus →Blutfluss wird erhöht Blutgefäß wird durchlässig → Fresszellen werden angelockt Fresszellen beseitigen Bakterien Fremderkennung Immunzellen weisen auf ihrer Oberfläche Rezeptoren auf die nach dem Schlüssel- Schloss Prinzip zu Bestandteilen der Oberfläche von Bakterien passen→ Immunzellen kommen mit Bakterien in Kontakt und binden diese mithilfe der Rezeptoren Körperzellen weisen andere Oberflächenstruktur als Bakterien auf, weshalb Immunzellen auf Bakterienzellen reagieren, jedoch nicht, auf körpereigene. unspezifische Abwehr Erreger dringt ein → Makrophagen erkennen körperfremde Eindringlinge und binden diese mithilfe der Rezeptoren → Makrophagen. umschließen die Fremdkörper und umhüllen sie mit Zellmembran→Bläschen im Inneren der Fresszelle mit aufgenommenem Erreger entsteht → Verdauungsenzyme die im Zellplasma gebildet wurden werden in das Bläschen abgegeben und zersetzen dort die Erreger → Jede Makrophage beseitigt Vielzahl von Bakterien (nicht aufgenommene vermehren sich weiterhin)→ Makrophagen finden auch die letzten Erreger und beseitigen sie → Makrophagen sterben im Gewebe ab und bilden Eiter → Entzündung klingt ab Immunreaktion SPEZIFISCHE ABWEHR Erworbene Immunreaktion Die erworbene Immunreaktion ist eine spezifische Abwehrantwort des Körpers, die nach der ersten Begegnung mit einem bestimmten. Krankheitserreger entwickelt wird und durch die Aktivierung von Antikörpern und spezialisierten T-Zellen gekennzeichnet ist.. Es können nicht alle bakteriellen Infektionen mithilfe von Entzündungsreaktionen beseitigt werden. Wenn die Bakterien sich zu schnell vermehren oder Fresszellen sie schlecht aufnehmen können bekämpfen spezielle weiße Blutzellen die Erreger gezielt. Dieser Vorgang wird spezifische Immunabwehr genannt. Struktur und Wirkung von Antikörpern Antikörper werden von Immunzellen produziert verteilen sich in gesamter Körperflüssigkeit binden spezifisch an Fremdkörper wie z. B. Bakterien Produktion von Antikörper-Molekülen schneller als Vermehrung von Fresszellen und Bakterien Bakterien und passende Antikörper verklumpen ↳ + Fresszellen innerhalb kurzer Zeit in den Zellen Y-Form zwei Bindungsstellen für Fremdkörper. Spezifische Abwehr Abwehr durch Antikörper- humorale Immunantwort Viren befinden sich im Körper außerhalb von Zellen ↓ Fresszellen werden durch Signalstoffe angelockt und verdauen einige Viren. ↓ Fresszellen präsentieren Teile der Viren (Antigene) auf ihrer Oberfläche ↓ T-Zellen aktivieren die passenden B-Zellen. ↓ Treffen T-Zellen, die zu den Erreger-Bruchstücken passende Rezeptoren besitzen, auf diese Fresszellen, teilen sich die T-Zellen ↓ Die aktivierten B-Zellen wandeln sich in Plasmazellen um und stellen die zum Virus passenden Antikörper her. ↓ Die Viren werden durch die Antikörper verklumpt und von Fresszellen verdaut. ↓ -Antigen Bindungsstellen Aus einigen T-Zellen und B-Zellen werden Gedächtniszellen, die beim nächsten Kontakt mit dem nun bekannten Virus eine schnelle Abwehrreaktion ermöglichen. Y: Antikörper (AK) Antikörper binden an passende Oberflächenbestandteile von Bakterien ↳ Schlüssel-Schloss-Prinzip ↳ Bakterien verklumpen → hindert Eindringlinge daran sich auszubreiten AK bilden Brücken zwischen Bakterien & Fresszellen ↳ Eindringlinge werden schnell einverleibt & verdaut Abwehr durch Killerzellen - zelluläre Immunantwort Viren befallen Körperzellen. ↓ Fresszellen werden durch Signalstoffe angelockt und verdauen einige frei vorliegende Viren. ↓ Fresszellen präsentieren Teile der Viren (Antigene) auf ihrer Oberfläche. ↓ Treffen auf diese Fresszellen T-Zellen, die zu den Erreger-Bruchstücken passende Rezeptoren besitzen, teilen sich die T-Zellen. ↓ T-Zellen aktivieren die passenden Killerzellen. ↓ Die aktivierten Killerzellen erkennen infizierte Körperzellen und vernichten sie. ↓ Aus einigen Killerzellen werden Gedächtniszellen, die beim nächsten Kontakt mit dem nun bekannten Virus eine schnelle Abwehrreaktion ermöglichen. Naturwissenschaftlicher Erkenninisweg Der Naturwissenschaftliche Erkenntnisweg bezieht sich auf die systematische Vorgehensweise, die Wissenschaftler*innen in den Naturwissenschaften verwenden, um Erkenntnisse über die Natur zu gewinnen.. Phänomene, Beobachtungen naturwissenschaftliche Fragestellung theoretische Annahme, Hypothese Prufen der Hypothese gegebenenfalls Verwerfen oder Veranderung der Hypothese Phänomene, Beobachtungen Der Prozess beginnt mit der Beobachtung von Phänomenen in der natürlichen Welt. Wissenschafter*innen nehmen gezielt wahr, was um sie herum geschieht, und erfassen dabei Informationen über bestimmte Ereignisse, Abläufe oder Zustände.. naturwissenschaftliche Fragestellung Basierend auf den Beobachtungen entsteht eine Fragestellung, die sich mit den beobachteten Phanomenen auseinandersetzt. Diese Fragestellung soll präzise und spezifisch sein, um den Erkenntnisprozess zu lenken. theoretische Annahme, Hypothese Um eine Erklärung für das beobachtete Phänomen zu finden, entwickeln die Wissenschaftler*innen Hypothesen. Eine Hypothese ist eine vorläufige Erklärung, die auf vorhandenem Wissen, bestehenden Theorien oder Vermutungen basiert. Sie dient als Ausgangspunkt für weitere Untersuchungen Prüfen der Hypothese Im nächsten Schritt wird die Hypothese durch experimentelle oder beobachtende Methoden auf ihre Richtigkeit überprüft. Wissenschaftler*innen entwerfen gezielte Experimente oder führen systematische Beobachtungen durch, um Daten zu sammeln, die die Hypothese bestätigen oder wiederlegen können. gegebenfalls. Verwerfen oder Veranderung der Hypothese Nach Auswertung der gesammelten Daten wird die Hypothese kritisch überprüft. Wenn die Ergebnisse im Einklang mit der Hypothese stehen wird diese vorläufig akzeptiert. Wenn die Daten der Hypothese widersprechen wird sie verworfen, die Wissenschaftler *innen gehen zurück zum dritten Schritt und entwickeln eine neue Hypothese, die den Daten besser entspricht.. Dieser Zyklus kann sich mehrmals wiederholen. Impfung 1796 erkannte Edward Jenner, ein englischer Landarzt, dass Menschen die zuvor an den harmlosen Erregern der Kuhpocken erkrankt waren gegen die echten und gefährlichen Pocken immun waren. Diese Entdeckung führte zur Entwicklung der medizinischen Impfung. Zweck Impfserum Aktive Immunisierung Vorteile Wirkungslänge Nachteile Abgeschwächte Krankheitserreger werden geimpft Passive Immunisierung Abgeschwächte Krankheitserreger werden eingeimpft Bildung von Gedächtniszellen B-Zellen bilden Antikörper. Erreger werden unschädlich gemacht. Gedächtniszellen werden gebildet. Gedächtniszelen Antikörper Impfschutz Gedächtniszellen Blut mit Antikörpern wird entnommen und zu Impfserum verarbeitet bleiben langfristig verfügbar (Schutzimpfung) aktive Immunisierung Infektion verhindern ja abgeschwächte o. tote Erreger langerer Zeitraum lange Immunität Ⓒ Erkrankung: Eingedrungene Erreger vermehren sich. Nebenwirkungen, wirkungslos bei Mutationen Infektion Gedächiniszellen ermöglichen rasche Produktion großer Mengen von Anti- körpern. Erreger werden sofort unschädlich gemacht Bekämpfung durch eingespritzte Antikörper: Kein dauerhafter Schutz (Heilimpfung) passive Immunisierung vorhandene Infektion bekämpfen Antikörper aus Blut erkrankter oder geimpfter Tiere nur für den Moment der Infektion. nein schnelle Hilfe keine Immunität Antibiotika Antibiotika werden zur Behandlung von bakteriellen Infektionen eingesetzt, um das Wachstum und die Vermehrung von Bakterien. zu hemmen oder sie abzutöten. Entdeckung des ersten Antibiotikums 1928 entdeckte Alexander Fleming bei Experimenten mit Bakterien zufällig, dass ein Schimmelpilz namens Penicillium notatum eine Substanz abgibt, die das Wachstum von Bakterien verhindert. Dies war die Entdeckung des ersten Antibiotikums Penicillin. Penicillin wirkt, indem es bestimmte Enzyme blockiert, die für die Zellteilung von Bakterien wichtig sind, was zum Platzen der Bakterienzellen und ihrem Absterben führt. Sachgemäßer Antibiotika Einsatz - sachgemäßer Einsatz wichtig um Ausbreitung resistenter Bakterien zu begrenzen Resistenzen können entstehen, wenn einzelne Bakterien einer Art gegen ein Antibiotikum unempfindlich sind und sich nach der Behandlung ohne die Konkurrenz der empfindlichen Artgenossen vermehren können Nachkommen dieser resitenten Bakterien auch gegen das Antibiotikum resistent Infektion kann meistens dennoch mithilfe eines anderen Antibiotikums bekämpft werden multiresistente Bakterien →gegen mehrere Antibiotika resistent sparsamer Einsatz und korrekte Einnahme um Ausbreitung resistenter Bakterien zu verhindern Wirkungsweise von Antibiotika Antibiotika verhindern Neuaufbau von Zellwand und Zellmembran und blockieren Stoffwechselreaktionen von Bakterien Viren keine Lebewesen ↳bestehen nicht aus Zellen und haben keinen eigenen Stoffwechsel bei Erkrankungen durch Viren sind Antibiotika nutzlos Bei Bakterien bewirken Antibiotika deren zerstörung oder schränken Vermehrung stark ein Antibiotika unterstützen körpereigene Immunabwehr Allergien Allergien allergische Reaktionen können durch verschiedene körperfremde Stoffe ausgelöst werden Haut, Schleimhäute der Atemwege, Schleimhäute des Darms. Voraussetzung für allergische Reaktion mehrmaliger Kontakt mit Allergen und eingetretene sensibilisierung Symptome Hautausschläge, Juckreiz, Niesen, laufende Nase, Atembeschwerden usw. können sich im Laufe des Lebens entwickeln Allergische Reaktion Plasmazellen erster Pollenkontakt Allergen zweiter Pollenkontakt Mastzelle -Antikörper Mastzelle mit Histamin Mastzelle setzt Histamin frei erster Kontakt mit Allergen ↓ Plasmazellen bilden Antikörper gegen Allergen ↓ Antikörper binden an Mastzellen ↓ zweiter Kontakt mit Allergen. ↓ Mastzelle bindet an Pollen und gibt Signalstoffe ab ↓ Allergische Reaktion Organ transplantation Organtransplantation ist ein medizinisches Verfahren, bei dem ein gesundes Organ von einer Person, dem Spender, entnommen und chirurgisch in eine andere Person, dem Empfänger eingepflanzt wird, deren Organe versagt haben oder schwer geschädigt sind. Das Ziel der Organtransplantation besteht darin, die Lebensqualität des Empfängers zu verbessern und möglicherweise seine Lebensdauer zu verlängern. Organempfänger benötigt Spenderorgan Oberflächenstruktur ähnlich Zelle des Empfängers Langzeitig Medikamente nehmen die Abstoßung des Organs verhindern 5 Organspender findet sich O 6 Entzündungsreaktion Organ wird schlechter durchblutet und stirbt gegebenfalls ab b Oberflächenstruktur verschieden Antikörper binden an Zelle der möglichen Spenderorgane Körper reagiert auf das fremde Organ Oberflächenstruktur Antikorper werden hergestellt Wichhge Begriffe Prokaryoten Prokaryoten sind einzellige Organismen ohne echten. Zellkern und membranbegrenzte Organellen. Eukaryoten Eukaryoten sind Organismen, deren Zellen einen echten Zellkern und membranbegrenzte Organellen enthalten. Zellkern Der Zellkern ist eine membranumhüllte Struktur in eukaryotischen Zellen, die die DNA enthält und für die Steuerung. der zellulären Aktivitäten verantwortlich ist. Mitochondrien Mitochondrien sind membranumhüllte Organellen in eukaryotischen Zellen, die für die Energieproduktion durch Zellatmung verantwortlich sind.. Chloroplasten Chloroplasten sind membranumhüllte Organellen in pflanzlichen Zellen, die für die Photosynthese verantwortlich sind und grünes Chlorophyl enthalten. Kompartimentierung Kompartimentierung bezieht sich auf die Aufteilung des zellulären Raums in verschiedene abgegrenzte Bereiche oder Organellen, um spezifische Funktionen zu ermöglichen und biochemische Prozesse effizienter zu gestalten. Murein Murein ist ein Hauptbestandteil der bakteriellen Zellwand und verleiht ihr Stabilität und Form. Entzündung Eine Entzündung ist eine schützende Reaktion des Körpers auf eine Verletzung oder Infektion, die durch Rötung, Schwellung,Schmerz und Hitzegefühl gekennzeichnet ist. Infektion Eine Infektion ist eine Erkrankung, bei der schädliche Mikroorganismen, wie Viren, Bakterien oder Pilze, in den Körper eindringen und sich vermehren, was zu einer Störung der normalen Körperfunktionen führt. Makrophagen Makrophagen sind spezialisierte Zellen des Immunsystems, die für die Erkennung, Zerstörung und Beseitigung von Fremdstoffen, wie z B. Bakterien verantwortlich sind. Phagocytose Phagocytose ist ein Prozess, bei dem spezialisierte Zellen, wie Makrophagen, Partikel oder. Mikroorganismen aufnehmen und in Bläschen (Vesikel) einschließen um sie zu zerstören oder zu beseitigen. Eiter Eiter ist eine dickflüssige Ansammlung von abgestorbenen Zellen, Bakterien und Gewebeflüssigkeiten, die während einer Entzündungsreaktion gebildet wird und oft gelblich oder grünlich aussieht. angeborene Immunreaktion Die angeborene Immunreaktion bezieht sich auf die natürliche und schnelle Reaktion des Immunsystems auf Krankheitserreger, die durch vorprommierte Abwehrmechanismen wie Entzündungsreaktionen, Phagozytose und die Freisetzung von antimikrobiellen Substanzen gekennzeichnet ist. Schlüssel-Schloss-Prinzip Das Schlüssel-Schloss-Prinzip beschreibt die Passgenauigkeit zweier oder mehrerer komplementärer molekularer Strukturen. spezifische Immunabwehr Die spezifische Immunabwehr ist ein Teil des Immunsystems, der durch die Produktion von maßgeschneiderten Antikörpern und die Aktivierung von bestimmten Imunzellen eine gezielte. Abwehr gegen spezifische Krankheitserreger ermöglicht Antikörper Antikörper sind Immunproteine, die Krankheitserreger erkennen und neutralisieren können. Antigene Antigene aktivieren das Immunsystem und lösen Immunantworten aus.. T-Helferzellen T-Helferzellen koordinieren und aktivieren andere Immunzellen, um Krankheitserreger zu bekämpfen. B-Zellen B-Zellen sind Immunzellen, die Antikörper produzieren und spezifische Antigene erkennen können. T-Killerzellen T-Killerzellen erkennen und zerstören infizierte Zellen um Krankheitserreger zu bekämpfen. humorale Immunantwort Die humorale. Immunantwort bezieht sich auf die Immunreaktion, bei der B-Zellen Antikörper produzieren und diese im Körper zirkulieren, um Krankheitserreger zu neutralisieren oder zu eleminieren.. zelluläre Immunantwort Die zelluläre Immunantwort besteht aus. Immunzellen, die Krankheitserreger oder abnormale Zellen direkt erkennen und zerstören, um den Körper zu schützen.. Schutzimpfung Eine Schutzimpfung regt das Immunsystem durch die Verabreichung abgeschwächter Krankheitserreger an, um den Körper vor zukünftigen Infektionen zu schützen. aktive Immunisierung Aktive Immunisierung bietet langfristigen Schutz durch die Verabreichung abgeschwächten Erreger oder Bestandteile. passive Immunisierung Passive Immunisierung bietet sofortigen kurzfristigen Schutz durch die Verabreichung vorgefertigter Antikorper. Lebendimpfstoff Lebendimpfstoffe verwenden abgeschwächte lebende Erreger, um langfristigen. Schutz durch die Auslösung einer Immunantwort zu bieten.. Totimpfstoff Totimpfstoffe enthalten inaktivierte Krankheitserreger oder deren Bestandteile, um eine Immunantwort und Schutz vor der Infektionskrankheit auszulösen. Antibiotikum Ein Antibiotikum ist ein Medikament, das zur Behandlung von bakteriellen Infektionen eingesetzt wird. Penicillin Penicillin istein weit verbreitetes Antibiotikum. resistent Resistent bedeutet, dass Krankheitserreger gegenüber einer Behandlung unempfindlich geworden sind. multiresistent Multiresistent bedeutet, dass Krankheitserreger gegenüber mehreren Behandlung unempfindlich geworden sind. Bakterien Bakterien sind winzige Einzeller mit unterschiedlichen Funktionen und können sowohl nützlich als auch krankheitserregegend sein. Zellmembran Der Zellmembran ist eine dünne Hülle, die die Zelle umgibt und den Austausch mit der Umgebung ermöglicht. Zellplasma Das Zellplasma ist der gelartige Inhalt innerhalb der Zelle, der verschiedene Organellen enthält und Stoffwechselreaktionen ermöglicht. Zellwand Die Zellwand ist eine äußere strukturelle Hülle, die der Zelle Form, Schutz und Stabilität verleiht. Flagellen Flagellen sind lange, fadenförmige Fortsätze, die Zellen bei der Bewegung unterstützen, Zellteilung Die Zellteilung ist der Prozess, bei dem eine Zelle sich in zwei Tochterzellen aufteilt, um Wachstum, Reperatur und Fortpflanzung zu ermöglichen. exponentielle Vermehrung Exponentielle Vermehrung bedeutet schnelles und kontinuierliches Wachstum über die Zeit.. bakterielle Infektion Eine bakterielle Infektion tritt auf, wenn pathogene Bakterien in den Körper gelangen und sich vermehren, wodurch. sie eine Krankheit oder Entzündung verursachen können. Viren Viren sind mikroskopisch kleine infektiöse Partikel, die in der Lage sind, in Wirtszellen einzudringen, sich zu vermehren. und Krankheiten in Organismen zu verursachen. Proteine Proteine sind vielseitige Moleküle aus Aminosäuren, die verschiedene Funktionen im Körper erfüllen.. Wirtszellen Wirtszellen sind Zellen, die von einem Pathogen infiziert werden und im als Lebensraum dienen. Inkubationszeit Zeitraum zwischen Infektion und Auftreten erster Symptome. Tröpfcheninfektion Übertragung von Krankheitserregern durch kleine Flüssigkeitströpchen. Epidemie Auftreten ansteckender Krankheit mit hoher Verbreitung in einer bestimmten Region/Bevölkerungsgruppe. Allergie überempfindliche Reaktion auf bestimmte Substanzen die normalerweise harmlos sind. Allergen Substanz, die eine allergische Reaktion im Körper hervorrufen kann. Sensibilisierung Prozess bei dem das Immunsystem empfindlich gegenüber einem Allergen wird und allergische Reaktionen auslösen kann. Mastzellen Spezialisierte Zellen des Immunsystems, die bei allergischer Reaktion. Entzündungsstoffe.freisetzen. steril frei von lebenden Mikroorganismen die eine Infektion verursachen könnten. Killerzellen Immunzellen die infizierte Zellen erkennen und zerstören können Autoimmunerkrankung Störung des Immunsystems, bei der es fälschlicherweise körpereigene Gewebe angreift und Schäden oder Entzündungen verursacht. Erbkankhe genetische Störung, die die Gesundheit und Entwicklung eines Individuums beeinflusst. Transplantation chirurgischer Transfer von Organen, Gewebe oder Zellen. Marker kennzeichnen Zellen, Gewebe oder Krankheiten.