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Name: Selin Özdemir, Sema Bach, Oxana Grama 2015

Signalübertragung zwischen Zellen

Die Signalübertragung zwischen Zellen ist sehr wichtig für die Bildung von Gewebe und Organen, aber auch für Immunreaktionen (u.a. für die Abstoßung fremder Zellen z.B. bei Bluttransfusionen oder Gewebetransplantationen). Außerdem wird durch die Signalübertragung Muskelkontraktion, Geruchsempfindung und Lichtwahrnehmung reguliert. 

Signale erkennen 

Damit Signale übertragen werden können, müssen die Signale erst erkannt werden. Der asymmetrische Aufbau der Zellmembran ist die Basis für das Erkennen der Signale. Die Innenseite und die Außenseite muss sich in der Anordnung der Membranproteine, und deren Aufbau unterscheiden. Diese Asymmetrie im Aufbau ist bei den Zellmembranen tierischer Zellen sehr auffällig.

Zell-Zell-Erkennung

Die an der Zellmembran außen sitzenden Kohlenhydrate und Molekülstrukturen helfen dabei, Zellen zu erkennen. Zellen können auch Rezeptoren an der Außenseite tragen, welche es ermöglichen jene Strukturen anderer Zellen zu identifizieren. Die Zell-Zell-Erkennung ist für Zellwanderungen und die Entstehung der Gewebe unter anderem während des Wachstums im Organismus sehr wichtig. 

Signale aufnehmen und weiterleiten 

Die Zelle muss Signale über die Membran aufnehmen können, um dann im Inneren darauf zu reagieren. Solche Signale sind primäre Botenstoffe, welche Hormone und Neurotransmitter sein können. Die primären Botenstoffe werden von Zellen im Organismus hergestellt und rufen in anderen Zellen Reaktionen hervor. Hormone und Neurotransmitter können nicht durch die Zellmembran in die Zelle eindringen, deswegen werden diese erst an Rezeptoren, welche sich an der Außenseite der Membran befinden, gelagert. Der Rezeptor ändert dann seine räumliche Struktur (Konformationsänderung).
Jener Vorgang löst eine Folgereaktion aus: Zuerst wird ein signalübertragendes Protein  aktiviert, welches ein Effektorprotein (ein Enzym) anreizt. Im Inneren der Zelle wird von dem Enzym die Herstellung eines sekundären Botenstoffes angeregt. Dieser sekundäre Botenstoff verursacht dann jene Veränderung im Inneren der Zelle, wie zum Beispiel funktionelle oder strukturelle Veränderungen, welche vom Anfangssignal beabsichtigt waren.

 

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