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Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht

Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht. Mag. Katrin EISBACHER, BRG Salzburg katrin.eisbacher@gmx.at Dr. Bernhart RUSO, TU Wien bernhart@ruso.at. Das Immunsystem. Erkennen von Information im Körper. Schlüssel-Schloss-Prinzip. Induced Fit Hand-im-Handschuh-Prinzip.

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Presentation Transcript

  1. Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht Mag. Katrin EISBACHER, BRG Salzburg katrin.eisbacher@gmx.at Dr. Bernhart RUSO, TU Wien bernhart@ruso.at

  2. Das Immunsystem Erkennen von Information im Körper Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  3. Schlüssel-Schloss-Prinzip Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  4. Induced FitHand-im-Handschuh-Prinzip Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  5. Enzyme – aktive Zentren Asparaginsäure GlycinValin Threonin Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  6. Bestandteile des Immunsystems • mechanische Barrieren • humorales Immunsystem • Antikörper • Komplementsystem • Interleukine • zelluläres Immunsystem • B-Lymphozyten • Granulozyten • NK-Zellen • Makrophagen • T-Zellen Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  7. Lysozym Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso • http://www.biologie.uni-hamburg.de/lehre/bza/1hew/1hewm.htm

  8. Lysozym H Glutaminsäure Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  9. Lysozym Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  10. Mechanische BarrierenLysozym Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  11. Bestandteile des Immunsystems • mechanische Barrieren • humorales Immunsystem • Antikörper • Komplementsystem • Interleukine • zelluläres Immunsystem • B-Lymphozyten • Granulozyten • NK-Zellen • Makrophagen • T-Zellen Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  12. Zelluläre Bestandteile –B-Lymphozyten Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  13. Struktur von Antikörpern - Papain Cystein Histidin Asparaginsäure Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  14. Papain - Acylierung Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  15. Papain - Deacylierung Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  16. Limited Digest mit Papain Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso Ergebnis: Antikörper bestehen aus zwei antibindenden Fragmenten Fab und einem kristallisierbaren Fragment Fc

  17. Bildung von Präzipitaten Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  18. Aufbau von Antikörper Fab Fc Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  19. Aktives Zentrum Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  20. Bestandteile des Immunsystems • mechanische Barrieren • humorales Immunsystem • Antikörper • Komplementsystem • Interleukine • zelluläres Immunsystem • B-Lymphozyten • Granulozyten • NK-Zellen • Makrophagen • T-Zellen Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  21. Komplementsystem Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso Komplementfaktoren C1 bis C9 Mannose-bindendes Lektin C1r, C1s, MASP-1 bis MASP-3 es entstehen Anaphylatoxine C5a, C2b

  22. Komplementfaktor C1 Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  23. Bestandteile des Immunsystems • mechanische Barrieren • humorales Immunsystem • Antikörper • Komplementsystem • Interleukine • zelluläres Immunsystem • B-Lymphozyten • Granulozyten • NK-Zellen • Makrophagen • T-Zellen Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  24. Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  25. Immunoglobulinfaltung Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  26. Bindungsstellen Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  27. Ig-Klassen Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  28. Funktionen des Humoralen IS Opsonierung Aktivierung des Komplementsystems direkte Inaktivierung durch Antikörper Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  29. Vielfalt der Antikörper Tierisches Lebewesen kann ca. 1 Mio unterschiedlicher Antikörper bilden je 300 Gene für variable Regionen der schweren und leichten Ketten ergeben 90 000 Varianten in der Keimbahn Somatische Rekombination Somatische Mutation Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  30. Bestandteile des Immunsystems • mechanische Barrieren • humorales Immunsystem • Antikörper • Komplementsystem • Interleukine • zelluläres Immunsystem • B-Lymphozyten • Granulozyten • NK-Zellen • Makrophagen • T-Zellen Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  31. Giemsa-Färbung Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  32. Neutrophile Granulozyten • saure Hydrolasen • Defensine • Myeloperoxidasen • Elastase • Kollagenase • Neuramidase • Cathepsin G Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  33. Enzyme in Neutrophilen statt SH Cystein Serin Elastase Kollagenase spaltet nach Prolin Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  34. Cathepsin G NH Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  35. Defensine Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  36. Eosinophile Granulozyten Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  37. Basophile Granulozyten Histamin Heparin Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  38. Bestandteile des Immunsystems • mechanische Barrieren • humorales Immunsystem • Antikörper • Komplementsystem • Interleukine • zelluläres Immunsystem • B-Lymphozyten • Granulozyten • NK-Zellen • Makrophagen • T-Zellen Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  39. Natürliche Killerzellen Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  40. MHC-I-Komplex Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  41. Bestandteile des Immunsystems • mechanische Barrieren • humorales Immunsystem • Antikörper • Komplementsystem • Interleukine • zelluläres Immunsystem • B-Lymphozyten • Granulozyten • NK-Zellen • Makrophagen • T-Zellen Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  42. Makrophagen Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  43. MHC-II-Komplex Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  44. Bestandteile des Immunsystems • mechanische Barrieren • humorales Immunsystem • Antikörper • Komplementsystem • Interleukine • zelluläres Immunsystem • B-Lymphozyten • Granulozyten • NK-Zellen • Makrophagen • T-Zellen Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  45. Zelluläre Bestandteile – T-Lymphozyten • T-Helferzellen • T-Gedächtniszellen • Cytotoxische T-Zellen • T-Suppressorzellen • Regulatorische T-Zellen (TReg) • NK-T-Zellen • γδ T-Lymphozyten Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  46. T-Zell-Rezeptor Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  47. Immunoglobulin-Superfamilie Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  48. Bestandteile des Immunsystems • mechanische Barrieren • humorales Immunsystem • Antikörper • Komplementsystem • Interleukine • zelluläres Immunsystem • B-Lymphozyten • Granulozyten • NK-Zellen • Makrophagen • T-Zellen Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  49. Humorales Immunsystem - Interleukine Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

  50. Humorales Immunsystem - IL-1 IL1R1 Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso

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