Totipotent,pluripotent ,multipotent, unipotent und Stammzellen?
hallo leute,
ich schreibe am Donnerstag eine bio klausur und ich verstehe einfach nicht was mit den Begriffen in der Überschrift gemeint sind. Kann mir da jemand weiter helfen? :(
und das Thema Stammzellen verstehe ich auch nicht.
bin für jede hilfreiche Antwort dankbar!
2 Antworten
Hi,
das sind unterschiedliche Entwicklungspotenzen von Zellen.
Wir müssen uns vorstellen, dass aus einer befruchteten Eizelle ein ganzer Organismus mit vielen Zellen hervorgeht, die sich unterscheiden. Dieses sich unterscheiden nennt man Differenzierung.
Die Differenzierung erfolgt aber nicht auf einmal, sondern im Laufe der Entwicklung werden Entwicklungsschicksale von Zellen festgelegt, was aus ihnen einmal werden soll, das nennt man Determination. Determination schränkt das Entwicklungspotential von Zellen ein, dann erfolgt irgendwann eine endgültige Differenzierung. Eine differenzierte Zelle teilt sich nicht mehr, sie bleibt ihrer Funktion treu, bis sie tot ist.
Stammzellen hingegen unterscheiden sich von solchen Zellen in zwei Punkten, sie sind nicht differenziert und sie behalten ihre Teilungsfähigkeit bei. Abkömmlinge von Stammzellen können sich differenzieren, so dass in einem Gewebe eventuell Zellen gleicher Funktion nachgebildet werden können.
Wir haben also bis jetzt folgende Begriffe geklärt:
- Stammzelle
- Differenzierung
- Determination
jetzt schauen wir uns, mit dem Wissen im Hinterkopf, die Begriffe totipotent, pluripotent, multipotent, unipotent einmal an.
totipotent: wir haben gesagt, dass aus einer einzelnen Zelle (befruchtete Eizelle) ein ganzer Organismus hervorgeht. Die Eizelle verfügt also über die gesamte genetische Potenz der Erbmasse des Kerns, um aus einer einzelnen Zelle einen ganzen Organismus zu bilden, das nennt man Totipotenz. Es ist sozusagen die höchste Entwicklungspotenz, die es gibt. Totipotente Stammzellen finden sich im jungen menschlichen Keim, bis zum 8-Zellstadium der sich teilenden Eizelle, sie können jeden erdenklichen Zelltyp des Körpers bilden.
pluripotent: Entwickelt sich die Eizelle bzw. der junge Keim über das 8-Zellstadium hinaus, verlieren die embryonalen Zellen ihre Totipotenz. Sie verlieren sie also noch im Eileiter der Frau, in den ersten Tagen nach der Befruchtung, auf dem Weg zur Gebärmutter. Wenn der Keim ein Bläschenkeim geworden ist (Blastocyste), die einnistungsfähig ist, sich also in die Gebärmutterschleimhaut einnisten möchte, sind die Zellen der inneren Zellmasse dieses Keims, aus dem sich später der Fötus entwickeln wird, bereits nicht mehr totipotent. Schauen wir uns eine solche Blastocyste einmal an:
Bildquelle: wikipedia, credits: Seans Potato Business, Lizenz: CC BY-SA 3.0 link: https://en.wikipedia.org/wiki/Blastocyst#/media/File:Blastocyst_English.svg
Das wäre ein Bläschenkeim (Blastocyste), etwa 7 Tage alt, unmittelbar vor der Einnistung in die Gebärmutterschleimhaut (Endometrium). Seine innere Zellmasse (inner cell mass) oder "Embryoblast", ist der Teil, aus dem sich das Baby entwickelt.
Diese Zellen der inneren Zellmasse nennt man "embryonale Stammzellen". Aus ihnen können noch Zellen verschiedenster Art hervorgehen, daher sind sie von großem Interesse in der Wissenschaft, jedoch können sie, wenn man eine einzelne entnähme, keinen ganzen Organismus mehr aus sich selbst bilden. Dementsprechend sind sie auch nicht mehr totipotent. Wenn Zellen verschiedener Art möglich sind, aber nicht mehr der ganze Organismus, nennt man sie pluripotent.
multipotent: das sind Stammzellen, die einige Zelltypen hervorbringen können. Man merkt schon an der Ausdrucksweise die beträchtliche weitere Einschränkung der Entwicklungspotenz. Klassisches Beispiel sind hier blutbildende Stammzellen des Knochenmarks. Diese klönnen verschiedene Blutzellen bilden, aber damit hat es sich auch. Solche Stammzellen sind multipotent.
unipotent: Stammzellen mit restriktivster Einschränkung der Entwicklungspotenz, sie können nur noch zu einem einzigen ("uni") differenzierten Zelltyp werden. Bsp.: Stammzellen der Haut differenzieren sich zu neuen Hautzellen. Kein anderer Zelltyp ist hier mehr erlaubt, ausgehend von einer unipotenten Stammzelle. LG
Für Begriffsdefinitionen hast du ja ein Lehrbuch, steht da mit Seitenangabe.
Unter dem entsprechenden Suchbegriffen findest du sie auch.
https://de.wikipedia.org/wiki/Totipotenz
Wenn du eine konkrete Verständnisfrage hast, wirst du hier auch Antworten bekommen.