Immunsystem

Immunsystem Übung

• Nenne die unterschiedlichen Schutzbarrieren unseres Körpers.

  Tipps

  Die Schutzhülle der Haut hat einen leicht sauren pH-Wert.

  Die saure Flüssigkeit im Magen tötet fast alle eingedrungenen Erreger ab.

  Die Schleimhäute von Körperöffnungen wie Mund und Nase produzieren Flüssigkeiten, die Erreger abtöten und fernhalten.

  Lösung

  Unsere Haut mit ihrem Säureschutzmantel umgibt unseren Körper und schützt ihn vor eindringenden Erregern.
  Über unsere Körperöffnungen versuchen viele Erreger, Zugang zu unserem Körper zu bekommen. Deshalb sind diese Körperöffnungen durch Schleimhäute gut geschützt. Die Schleimhäute produzieren Flüssigkeiten, die die Erreger abtöten und fernhalten. In den Augen etwa wird Tränenflüssigkeit produziert, im Mund Speichel und in der Nase Nasenschleim.
  Dringt über die Speiseröhre dennoch ein Erreger bis in den Magen, hat er dort kaum eine Chance. Im Magen befindet sich nämlich die Magensäure, die fast jeden Erreger abtötet.
  So wird es den Eindringlingen sehr schwer gemacht, in unseren Körper zu gelangen.

• Bestimme, welche Mechanismen zur spezifischen und zur unspezifischen Immunabwehr gehören.

  Tipps

  Die Mechanismen der unspezifischen Immunabwehr sind nicht auf bestimmte Erreger spezialisiert.

  Antikörper passen auf ganz spezifische Antigene, die man auf der Oberfläche von Krankheitserregern findet.

  Zwei der Mechanismen zählen zur spezifischen Immunabwehr.

  Lösung

  Die Mechanismen der unspezifischen Immunabwehr sind nicht auf bestimmte Erreger spezialisiert. Sie bekämpfen jede Art von Erreger gleichermaßen.
  Zu diesen Mechanismen zählen die Haut mit ihrem Säureschutzmantel, die Schleimhäute in unseren Körperöffnungen und die Magensäure im Magen.
  Ebenso bekämpfen die Fresszellen alle Krankheitserreger gleichermaßen und sind nicht spezifisch an bestimmte Erreger angepasst.

  Anders ist das bei der spezifischen Immunabwehr.
  Antikörper und eine Gruppe von Killerzellen, die zytotoxischen T-Zellen (kurz: Tc-Zellen), erkennen über Antigene ganz bestimmte Erreger und bekämpfen diese Erreger bzw. befallene Körperzellen gezielt.

• Beschreibe die Funktionsweise von Antikörpern.

  Tipps

  Plasmazellen sind weiße Blutzellen, die Antikörper produzieren.

  Die Fresszellen sind ein Teil der unspezifischen Immunabwehr.

  Unser Körper bildet Antikörper, um sich vor Krankheitserregern zu schützen.

  Der Antigen-Antikörper-Komplex wird von Fresszellen aufgenommen und zerstört.

  Lösung

  Auf der Oberfläche von Erregern befinden sich Antigene. Diese Antigene sind spezifisch für jeden Erreger. Plasmazellen produzieren sogenannte Antikörper, die an Antigene binden können.
  Die Antikörper passen dabei spezifisch auf bestimmte Antigene und passen wie ein Schlüssel zum Schloss. Man spricht deshalb auch vom Schlüssel-Schloss-Prinzip.

  Ein Antikörper kann immer an mehrere Antigene binden und damit mehrere Erreger miteinander zu einem Klumpen verknüpfen. Diesen Klumpen nennt man auch Antigen-Antikörper-Komplex.
  Fresszellen, die Teil der unspezifischen Immunabwehr sind, können diesen Komplex nun auf einmal aufnehmen und zerstören.

• Erkläre, wie unser Immunsystem funktioniert.

  Tipps

  Fresszellen sind Teil der unspezifischen Immunabwehr.

  Antikörper sind Teil der spezifischen Immunabwehr.

  Antikörper werden von weißen Blutzellen gebildet.

  Killerzellen zerstören körpereigene Zellen.

  Lösung

  Unser Immunsystem besteht aus zahlreichen Mechanismen, die uns vor Krankheitserregern schützen. Dabei wird zwischen der unspezifischen und der spezifischen Immunabwehr unterschieden.

  Zur unspezifischen Immunabwehr zählen zunächst die Schutzbarrieren des Körpers, wie etwa die Haut mit ihrem Säureschutzmantel. Sie verhindern, dass Erreger überhaupt erst in den Körper eindringen.
  Schafft ein Erreger es dennoch und gelangt über die Speiseröhre in unseren Körper, so ist die Magensäure dafür verantwortlich, ihn zu zerstören.
  Manche Erreger schaffen es sogar, über Verletzungen oder sonstige Schwachstellen in die Blutlaufbahn einzudringen. Dort werden Fresszellen, auch Makrophagen genannt, herbeigerufen, um Erreger zu zerstören. Sie arbeiten dabei nicht spezifisch, sondern zerstören alle Erreger gleichermaßen.

  Konnten die Fresszellen noch nicht alle Erreger zerstören, ist es aber noch nicht vorbei. Denn es gibt ja noch die spezifische Immunabwehr.
  Hier kommen die Antikörper ins Spiel. Das sind Proteine, die von Plasmazellen gebildet werden und spezifisch an bestimmte Antigene binden. Die Antigene sitzen an der Oberfläche von Erregern. Die Antikörper binden an mehrere solcher Antigene und sorgen dafür, dass mehrere Erreger zu einem Klumpen verbunden werden, dem Antigen-Antikörper-Komplex.
  Schließlich gibt es noch die Killerzellen. Diese kommen zum Einsatz, wenn alle anderen Mechanismen nicht ausreichend funktioniert haben und Erreger in die Zellen eingedrungen sind. Eine Gruppe der Killerzellen, die zytotoxischen T-Zellen, erkennen ebenfalls über die Antigene von spezifischen Erregern befallene Zellen und zerstören diese, damit die Erreger sich nicht weiter verbreiten können.

• Gib an, welche Zellen an unserer Immunabwehr beteiligt sind.

  Tipps

  Drei der Auswahlmöglichkeiten sind richtig.

  Plasmazellen produzieren Antikörper.

  Lösung

  Fresszellen sind Teil der unspezifischen Immunabwehr und zerstören Erreger in unserem Körper.

  Eine Gruppe von Killerzellen, die zytotoxischen T-Zellen, erkennen Erreger über bestimmte Antigene und zerstören befallene Körperzellen.

  Plasmazellen produzieren Antikörper, die an die Antigene bestimmter Krankheitserreger binden können.

  Auch Nervenzellen und Sehsinneszellen erfüllen wichtige Aufgaben im Körper. Sie haben aber nichts mit dem Immunsystem zu tun. Die Sehsinneszellen benötigen wir zum Sehen und Nervenzellen übertragen Informationen innerhalb des Körpers.

• Erkläre, warum Schlafmangel unser Immunsystem beeinträchtigt.

  Tipps

  Adrenalin wird auch Stresshormon genannt. Viel Adrenalin im Blut bedeutet, dass sich der Körper im Alarmzustand befindet.

  Schau dir die Abbildungen genau an. Dort kannst du sehen, welche Bindungsstellen es gibt und wie sich die Adrenalinmenge verändert.

  T-Zellen führen den Zelltod einer befallenen Zelle herbei, damit der Erreger sich nicht weiter ausbreiten kann.

  Rezeptoren sind Bindungsstellen.

  Lösung

  Die T-Zellen patrouillieren in den Blutgefäßen auf der Suche nach erkrankten Zellen. Dabei kontrollieren sie die MHC-Moleküle auf der Zelloberfläche, die im Normalzustand aussagen: „Ich bin eine gesunde Körperzelle.“

  Krankheitserreger wie Viren besitzen charakteristische Muster, sogenannte Antigene. Wird eine Körperzelle von einem Erreger befallen, verbinden sich Fragmente des Antigens mit der MHC-Struktur zu einem Antigen-MHC-Komplex. Hieran bindet der T-Zellen-Rezeptor und erkennt: „Das ist eine kranke Körperzelle“. Anschließend wird der programmierte Zelltod in der erkannten Zelle ausgelöst.

  Die Oberfläche von Zellen ist mit einer Vielzahl an Rezeptoren versehen, so auch bei den T-Zellen. Neben dem T-Zellen-Rezeptor gibt es auch viele weitere Rezeptoren. An einige dieser Rezeptoren können Stoffe wie Adrenalin binden, das sogenannte Stresshormon. Es wird vom Körper ausgeschüttet, wenn er sich in Alarmbereitschaft befindet.

  Sind wir ausgeschlafen, ist der Adrenalinspiegel im Blut niedrig. Bei Schlafmangel wird vermehrt Adrenalin produziert, das an diese bestimmten Adrenalin-Rezeptoren der T-Zellen bindet. Dadurch wird die Haftung an infizierte Körperzellen geschwächt, die infizierten Zellen können nicht mehr zuverlässig beseitigt werden und Infektionen können sich schneller ausbreiten.