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Definition und Funktion:
Als Apoptose (griech. 'apo' = ab; 'ptosis' = fallen) wird der selbstinduzierte Zelltod bei eukaryotischen Zellen
bezeichnet. Dieser genetisch festgelegte Prozess der Selbstzerstörung bei Zellen ist für den Gesamtorganismus keineswegs von Nachteil. Schätzungsweise 80
Milliarden Körperzellen sterben täglich bei einem Erwachsenen durch Apoptose ab, ebenso viele werden neu gebildet. In einem ganzen Leben kommt es
insgesamt zu einem mehrfachen Austausch aller Zellen des menschlichen Körpers.
Die Apoptose darf nicht mit der Nekrose verwechselt werden. Bei der Nekrose ist der Zelltod nicht von der Zelle selbst ausgelößt, sondern von einem äußeren Einfluss,
wie etwa Verletzungen des Gewebes, radioaktive Strahlung oder Umweltgifte.
Auslösung der Apoptose ist möglich durch:
Ausschüttung von Zytokinen (Eiweiße mit Regulationsfunktion) durch T-Helferzellen, infolge einer Immunreaktion.
Irreparabele Beschädigung der Desoxyribonukleinsäure (DNA).
Beschädigung oder Funktionsverlust der Mitochondrien. Führt zu einer Freisetzung von Cytocrom C, welches den Zelltod induziert.
Bindung an einen sogenannten "Todesrezeptor". Diese auf der Zelloberfläche befindlichen Rezeptoren, lösen bei Aktivierung durch T-Zellen die Apoptose aus.
Vereinfachter Ablauf der Apoptose
1. Auslösung der Apoptose. Der selbstprogrammierte Zelltod kann dann nicht mehr gestoppt werden.
2. Die Zelle schrumpft ungefähr auf 1/10 ihrer Ausgangsgröße.
3. Nukleasen (Enzyme) spalten die DNA in mehrere Stücke auf, womit die Zelle ihre Fähigkeit zur Zellteilung (Mitose) verliert.
4. Caspasen (Enzyme) spalten die Strukturproteine (Aktinfilamente und Intermediärfilamente) der Zelle auf. Die Stabilität der Zelle ist damit aufgehoben.
5. Die Zelle zerfällt in mehrere kleinere Vesikel.
6. Fresszellen (Makrophagen) beginnen mit der Vernichtung der noch übrigen Zellbestandteile.
7. Eine benachbarte Zelle teilt sich (Mitose) und nimmt den Platz der zerstörten Zelle ein.
Funktion der Apoptose
Vernichtung von Zellen mit verändertem Erbgut (z.B. Krebszellen).
Erneuerung von alten Sinneszellen (z.B. für Geschmack und Geruch).
Eliminierung von Immunzellen, die auf körpereigene Zellen reagieren.
Zerstörung überflüssiger Nervenzellen im embryonalen Gehirn.
Apoptose bei Pflanzenzellen: Abfallen der Blätter
Zusammenfassung
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