Von Atomen zu Zellen: Eine biologische Reise

Wir sind Säugetiere, aber unsere biologische Geschichte begann lange vorher, vor Millionen von Jahren.

Der Urknall (Big Bang) – vor etwa 20 Milliarden Jahren. Galaxien und Planeten entstanden. Es dauerte 100.000 Jahre, um nach so vielen Explosionen „abzukühlen“!

Unsere Heimat, die Erde, ist 4 Milliarden Jahre alt.

Anorganische Moleküle interagierten miteinander. 20 Aminosäuren sind die Bausteine der Proteine. Es gab einige sehr grundlegende Fettsäuren, Gas, Wasser, Feststoffe, Blitze, Gewitter, die chemische Reaktionen mit ihrer Energie beschleunigten. Organische Moleküle entstanden, darunter Glukose (ein Zucker) und das Grundelement von Acetylcholin, einem wichtigen Neurotransmitter bei allen Lebewesen mit Nervensystem. Von den Vorläufern gab es nur etwa 30.

Im Wasser des Urozeans wurden organische Moleküle, der Ursprung des Lebens, verändert. Konzentrationen von Stoffen und Lösungsmitteln waren anfangs gering. Vor 3 Milliarden Jahren (die Moleküle brauchten Milliarden von Jahren, um zusammenzukommen und sich zu vermehren) erschienen „intelligente“ Proteine (Enzyme), die chemische Reaktionen beschleunigten und in der Lage waren, sich selbst zu reproduzieren und die Formel für die Proteinsynthese zu schaffen.

Die Moleküle wurden „diszipliniert“, falteten sich, bildeten geschichtete Membranen und schlossen andere Proteinmoleküle, Wasser und Salz ein. So erschien die erste Zelle!

So erschienen die Moneren (Bakterien) im Urmeer mit einer sehr einfachen Struktur: eine Lipoprotein-Membran, Zytoplasma oder Zytosol mit Proteinen und Salzen und ein kleines DNA-Molekül von nur einem Millimeter Länge, das ein einzelnes Chromosom mit wenigen Genen bildet (die DNA aus jeder menschlichen Zelle „gestreckt“ wäre über 1 Meter lang!). Dieses gab die Informationen, sich selbst zu erneuern und zu teilen, wodurch Milliarden winziger Lebewesen entstanden, nicht größer als 1 Mikrometer (µm, tausendstel Millimeter) im Durchmesser. Um eine Vorstellung von dieser kleinen Welt zu bekommen: Betrachten wir das metrische System in 10er-Potenzen:

1 Å = Angström ist 1.000-mal kleiner als ein Mikrometer und 1 Million Mal kleiner als ein Punkt auf einem Papier (ein Zehntel Millimeter!). Ein Mikrometer entspricht 10.000 Å. Bakterien haben etwa diesen Durchmesser.

Aber die Natur brauchte tausend bis zwei Milliarden Jahre, um die grundlegende Zelle ohne Zellkern (mit ihrer DNA verstreut im Zytoplasma = Prokaryot; pro = vor, karyon = Kern) in eine größere, komplexere Zelle mit einem Zellkern zu verwandeln. Dieser Kern enthielt mehr Chromosomen, was die Anzahl der Gene (DNA-Segmente, Informationseinheiten) vervielfachte und die Synthese von mehr Proteinen ermöglichte: Das ist schon riesig! Alles in einer Zelle! Die Eukaryoten (eu = echt, karyon = Kern) entstanden. Zuerst die Protisten, die sich dann zu Geweben, Organen und Systemen zusammenschlossen und die große Vielfalt der neuen Reiche bildeten: Pilze (Fungi), Pflanzen (Plantae) und Tiere (Animalia). Nach Whittaker gibt es 5 Reiche:

• 1) Monera
• 2) Protisten
• 3) Pilze
• 4) Pflanzen
• 5) Tiere

Aber es gibt auch eine Einteilung in zwei Domänen: Prokaryoten und Eukaryoten.

Es wurden Bakterien entdeckt (Archaebakterien am Meeresboden), die nicht vollständig den Kriterien von Eukaryoten oder Prokaryoten entsprechen, sondern eine Zwischenstufe darstellen. Dies führte zu einem Überdenken der Klassifikationen. Heute spricht man von drei Domänen: Eukaryota, Archaea und Bacteria (Prokaryoten).

Es gibt Theorien darüber, aber die attraktivste ist die von Lynn Margulis vorgeschlagene Endosymbiontentheorie. Sie basiert auf der DNA in den Mitochondrien (intrazelluläre Organellen in Eukaryoten, die sich im Zytoplasma außerhalb des Zellkerns befinden). Nach dieser Theorie kolonisierten kleinere Prokaryoten das Zytoplasma größerer, wehrloser Prokaryoten und lernten, in Symbiose zu leben. Sie gaben einen Teil ihrer DNA an den größeren Wirt ab, wodurch dessen Chromosom länger wurde. So entstand die Kernstruktur der Eukaryoten, und die kleinen Bakterien wurden zu Mitochondrien. Diese Theorie erklärt zwei Milliarden Jahre früher Evolution. Wir beginnen nun mit der untersten Ebene, der atomaren und molekularen Ebene.

Atomare und molekulare Ebene

Die Moleküle, aus denen sich unsere Zellen und ihre Komponenten zusammensetzen, bestehen aus einfachen, kleinen und sehr funktionellen Atomen. Vielleicht liegt darin die große Vielseitigkeit und das Potenzial für rasche Veränderung und Anpassung von Lebewesen.

Kohlenstoff ist eines davon. Nicht, dass es das häufigste wäre, aber seine räumliche Orbitalstruktur, ähnlich einer Pyramide mit vier Ecken, ermöglicht es ihm, sich leicht zu verbinden, auch mit anderen Kohlenstoffatomen. So bildet es ein Molekülgerüst, das sehr geeignet für lange Ketten oder geschlossene, widerstandsfähige Ringe im Raum ist. Sauerstoff, so vielseitig und bereit, sich mit anderen Atomen zu verbinden (z.B. zu molekularem Sauerstoff O₂, der für das Leben aerober Organismen unerlässlich ist), ist das häufigste Element auf der Erde und in ihrer Atmosphäre oder Biosphäre. Wasserstoff, das einfachste Atom der Schöpfung, ist durch sein einzelnes Orbital am agilsten bei der Energieübertragung und verbindet sich mit Sauerstoff zu Wasser, dem „Lebenselement“. Und fügen wir eine Zutat der organischen Chemie hinzu: Stickstoff, ein wesentlicher Bestandteil von Strukturmolekülen (Proteine) und dem Erbspeicher der Gene (Nukleinsäuren). Er findet sich auch in den Energiespeicher-„Batterien“: ATP.

Aber auch Atome anorganischer Moleküle wie Chlor, Natrium, Eisen, Kalium, Kupfer, Kobalt, Nickel, Cadmium, Phosphor und Schwefel sind in lebenden Organismen beteiligt.

Je kleiner diese Atome sind, desto kleiner sind die resultierenden Moleküle. Sie können sich frei bewegen, kovalente Bindungen mit Wasser und untereinander eingehen und sich auflösen. Wenn es darum geht, sie auszuscheiden, sorgt die Weisheit der Natur dafür, dass sie Elektronen gewinnen oder verlieren (Redox-Prozesse). Fettlösliche und unlösliche Stoffe können Zellmembranen nicht passieren, aber wasserlösliche schon. Sie können den Körper verlassen, um nach dem Einbau in andere Moleküle, die aus anderen Körpern und anderen Arten stammen können, Millionen Jahre später erneuert zu werden. Nichts geht verloren, alles wird nur verwandelt!

Einige Atome wie Wasserstoff können ihr Orbital „abstreifen“ und zum Proton werden. Von bestimmten Molekülen abgegeben, werden sie für andere zur Gefahr. Wir sprechen hier von Azidose und Alkalose, Zustände, die Organismen überwachen, um nicht zu sterben oder auszusterben.

Organisation: Membranen und Zellen

Wir haben Atome und Moleküle unterschiedlicher Komplexität erwähnt: Es gibt kleine Moleküle, deren Gesamtdurchmesser 10 Angström (Å) nicht überschreitet. Meist bestehen sie aus zwei, drei, vier und nicht mehr als 10 oder 20 Atomen. Sie bilden in der Regel Kristalle (Kristalloide) und können sich leicht mit Wasser, das sich wie ein elektrischer Dipol verhält, durch Diffusion verbinden und echte Lösungen bilden. Dies gibt ihnen auch die Fähigkeit, Zellmembranen durch Poren von nicht mehr als 8 Å Durchmesser zu durchqueren und in Zellen ein- und auszutreten. Diese Poren werden von viel größeren Molekülen gebildet, meist Proteinen, die über 10 Å, aber in der Regel nicht über 100 Å groß sind. Sie interagieren mit Wasser, aber ihre Größe macht die Lösungen instabil; es sind keine echten, sondern kolloidale Lösungen. Diese Moleküle nennt man Kolloide, Beispiele sind Albumin

und Globuline. Erstere sind für die Anziehungskraft auf Wasser (Osmose) verantwortlich, letztere sind unsere „Abwehrraketen“ zur Verteidigung unseres Körpers (= Immunität), sogenannte Antikörper, die auf fremde Moleküle reagieren.

Es gibt noch größere Molekülkomplexe, oft über 100 Å, deren Struktur je nach Abschnitt unpolar oder polar ist. Daher sind sie teilweise mit Wasser kompatibel, teilweise unverträglich und geben leicht Substanzen ab, die ihnen ähneln: Lipide, gemeinhin als „Fette“ bezeichnet. Diese bilden mit Wasser keine echten oder kolloidalen Lösungen, sondern kleine Tröpfchen, die darin schwimmen. Damit sie sich mit Wasser „mischen“ (nicht auflösen) können, benötigen sie die Hilfe anderer Substanzen, sogenannter „Detergenzien“, die kleine Mikrotröpfchen bilden, welche sich zwischen den Wassermolekülen verteilen. Lipide haben eine große Anziehungskraft zwischen den Molekülen (Oberflächenspannung) und sind verantwortlich für die Bildung von zwei Molekülschichten (Doppelschicht). Diese bilden zusammen mit „eingebetteten“ Proteinen, wenig Zuckeranteil und komplexer Struktur die „Mauer“, die die Zelle von ihrer Umgebung trennt, d.h. den extrazellulären vom intrazellulären Raum.

Und so ist definiert: Kleine Moleküle, polarisiert oder ionisiert, löslich, passieren die „Poren“, „Kanäle“ oder „Proteinröhren“, oft mithilfe einer „Pumpe“ (die berühmte Natrium-Kalium-Pumpe oder Calcium-Pumpe, inaktiv während der elektrischen Nervenleitung).

Große Moleküle passieren nicht, es sei denn, sie „haften“ an der Membran, diese stülpt sich ein (Invagination), umgibt sie und nimmt sie in die Zelle auf (Endozytose). Dort werden sie verwendet oder, wenn sie körperfremd sind, zerstört.

Der oben genannte Mechanismus wird Pinozytose (Flüssigkeitsaufnahme) oder Phagozytose (Feststoffaufnahme) genannt, abhängig vom Aggregatzustand des Partikels.

Wie wir sehen können, bilden 3 der 4 organischen chemischen Hauptstoffklassen die Zellmembranen aller Lebewesen: Bakterien, Pilze, Pflanzen und Tiere. Die 4. Substanzklasse sind die Nukleinsäuren (DNA und RNA): „intelligente“ Moleküle, die sich selbst vermehren können.

Organellen oder zelluläre Organe (kleine molekulare Strukturen für bestimmte Funktionen) bestehen in vielen Fällen aus Membranen. Sogar der Zellkern, der die Nukleinsäuren beherbergt, ist in der eukaryotischen Zelle von einer Kernmembran umgeben, die der Zell- oder Zytoplasmamembran sehr ähnlich ist.

Jetzt erkennen wir, dass die Zelle durch ihre Membran das Innere („Zytoplasma“ oder „Zytosol“ – eine gelartige Substanz, die zu sechzig Prozent aus Wasser besteht) und die darin enthaltenen „Organellen“ von der Umgebung trennt. Doch obwohl die Zelle wie eine formbare „Gelatinekugel“ oder ein „schwerer Wasserballon“ erscheint, besitzt sie ein faseriges Skelett (Zytoskelett). „Stränge“ oder „Fäden“ aus einem Protein namens Aktin (das auch Teil des kontraktilen Apparats der Muskelzellen oder Myozyten ist) verlaufen in alle Richtungen von einem Punkt der inneren Membranoberfläche zum anderen, ähnlich den Achsen der Erde von Pol zu Pol.

In diesem Meer aus Wasser und Protein schwimmen die Organellen, jede an ihrem Platz mit spezifischen Funktionen:

Mitochondrien

Strukturen, die zu Tausenden in den Zellen vorkommen und für die „Verarbeitung“ von Brennstoffen (Fette, Zucker, Proteine) verantwortlich sind. Sie „zerlegen“ die Atome in den Molekülen und setzen die Lebenskraft frei – Energie. Diese Energie wird dann in molekularen „Batterien“ gespeichert: ATP (Adenosintriphosphat) und PC (Kreatinphosphat). Das sind energiereiche Phosphatmoleküle, die für den zellulären Verbrauch genutzt werden. Leider können diese „Akkus“ Energie nur für wenige Sekunden (10 bis maximal 30 Sekunden) intensiver Zellaktivität liefern. Darüber hinaus muss die Zelle Zeit haben, Brennstoffe zu katabolisieren (Katabolismus ist der energiefreisetzende molekulare Abbau; exergonisch) und zelluläre Komponenten zu anabolisieren (Anabolismus ist die Synthese unter Energieverbrauch; endergonisch). Der gesamte Prozess heißt Stoffwechsel.

Die Mitochondrienmembranen bestehen aus zwei Schichten: einer äußeren und einer inneren. Letztere ist stark gefaltet und bildet „Cristae“ (Kämme), welche die Cytochrome tragen – das sind die Enzyme der Atmungskette.

Die oben genannten Enzyme sind Proteine, die chemische Reaktionen beschleunigen (Prozesse, die sonst Stunden dauern würden, laufen in Sekunden ab); sie sind also biologische Katalysatoren.

Diese Enzyme arbeiten in Gegenwart von Sauerstoff (aerob). Sie nutzen dieses wertvolle Gas, das in der Atmosphäre reichlich vorhanden ist, als leistungsfähigen „Akzeptor“ für Wasserstoff und Elektronen, nachdem diese ihre Energie abgegeben haben (Protonenakzeptoren). Es gibt aber auch chemische Prozesse, die keinen Sauerstoff verwenden (anaerob). Diese finden außerhalb der Mitochondrien im Zytoplasma statt. Hier sind die Enzyme oft an der Innenseite der Zellmembran „gefaltet“. Sie setzen Energie frei, um Brennstoffe wie Glukose zu katabolisieren, jedoch mit viel geringerer Energieausbeute. Das anaerobe zelluläre Leben kann nicht länger als 5 Minuten (in Ausnahmefällen 7 bis 10 Minuten) aufrechterhalten werden.

So verstehen wir die Dringlichkeit medizinischer Rettungsmaßnahmen bei Herz- und Atemstillstand: Das Opfer muss wiederbelebt werden, um von der anaeroben zur aeroben Energieversorgung zurückzukehren, damit es nicht nur „vegetiert“, während Herz und Lunge nicht arbeiten.

Mitochondrien stellen einen wichtigen Schritt in der Evolution des Lebens dar. Es dauerte eine Milliarde Jahre, um von einer prokaryotischen Zelle (Bakterium), die ohne oder mit sehr wenig Sauerstoff leben kann, zu einer eukaryotischen Zelle überzugehen.

Ribosomen

sind evolutionär älter als Mitochondrien und kommen auch im Reich der Prokaryoten (Bakterien) vor, sind dort aber kleiner.

Endoplasmatisches Retikulum (ER)

Dies sind „röhrenförmige“ Organellen, die wie ein Gewebe, Muster oder Netzwerk (Retikulum) miteinander verbunden sind. Sie speichern Proteine, die an den angelagerten Ribosomen synthetisiert wurden. Wenn Ribosomen an der Wand (Membran) der Röhren haften, wird das Retikulum als raues ER bezeichnet. Ohne Ribosomen heißt es glattes ER. Sie sind die „Lagerhäuser“ der Zelle für chemische Botenstoffe (manchmal Zytokine, manchmal Hormone, die durch das Blut reisen), Schleim (in Zellen, die ihn produzieren, wie Schleimhäute) oder Verdauungsenzyme (wie im Verdauungstrakt oder in akzessorischen Drüsen wie Leber und Bauchspeicheldrüse).

Das Röhrensystem ist in der Regel mit den Poren der Kernmembran verbunden, um den Ablauf der zellulären Produktion zu beschleunigen: Die „Bestellung“ aus dem „Design-Zentrum“ (Zellkern) gelangt schnell zur „Montagelinie“ (Ribosomen) und zum „Lager“ (ER).

Golgi-Apparat

Dies ist ebenfalls ein röhrenförmiges Membransystem, aber etwas größer und flacher. Es speichert große sekretorische Moleküle, oft Lipoproteine (im Gegensatz zu Hormonen, deren chemischer Kern Cholesterin ist).

Fettvakuolen (Lipidtropfen)

Im Zytoplasma jeder Zelle befinden sich Vesikel, die von einer Lipoprotein-Hüllmembran (ähnlich der Zellmembran) umgeben sind. Sie speichern Mikrotröpfchen von Lipiden (Fetten). Das sind große Moleküle mit geringer Dichte (Verhältnis Masse/Volumen) im Vergleich zu Wasser, weshalb sie darauf schwimmen. Diese Moleküle, wie Triglyceride, bestehen aus langen Kohlenstoffketten. Ihr Katabolismus setzt mehr Energie frei als der von Zuckern (Kohlenhydraten) oder Proteinen. Dies kann jedoch nur in Gegenwart von Sauerstoff in den Mitochondrien geschehen.

Im Körper wirken Fette wie Dieselöl in einem LKW: kein schneller, sondern ein langsamer Brennstoff, der Energie über lange Zeiträume und Distanzen liefern kann.

Glykogenspeicher

Innerhalb des Zytoplasmas, vor allem in Myozyten (Muskelfasern oder Muskelzellen), wird ein anderer Brennstoff gespeichert, jedoch nicht in großen Mengen (nicht mehr als 400-500 Gramm im gesamten menschlichen Körper): Glykogen. Es besteht aus polymerisierter Glukose, einem Kohlenhydrat (Zucker). Die Speicherung erfolgt in Granula von 300-400 Å Durchmesser, denn als Monomer (einzelnes Glukosemolekül mit 6 C-Atomen) würde es durch die Poren der Zellmembran „entkommen“. Glykogen ist ein schneller Brennstoff wie Benzin, liefert aber weniger Energie und ist nach eineinhalb Minuten sehr intensiver Arbeit erschöpft. Seine Erschöpfung ist für die Müdigkeit oder Erschöpfung verantwortlich, die wir regelmäßig erleben.

Zellteilung und Zentriolen

Zentriolen sind Organellen, die nur zum Zeitpunkt der Zellteilung auftreten.

Sie treten paarweise auf und platzieren sich jeweils an einem Pol der Zelle. Mikrofilamente (Teil des Spindelapparats) erscheinen dann und spannen sich „wie eine Wäscheleine“ von einem Pol zum anderen. An diesen Filamenten bewegen sich die Chromosomen, die Träger der DNA-Fragmente (Gene), „wie Wäscheklammern“, um die Erbinformation von Zelle zu Zelle zu übertragen.

Zellen teilen sich, um sich zu vermehren. Nachdem sie ihr gesamtes genetisches Material (Kern-DNA) kopiert haben (ein Prozess namens Replikation, eigentlich eine Spiegelung), fragmentiert sich das große doppelsträngige Molekül (Doppelhelix) in Stücke, die Chromosomen genannt werden. Diese wandern dann, geführt von den Zentriolen und entlang der „Spindelfasern“, zu den Zellpolen. Danach teilt sich die Zelle in zwei Hälften, wodurch zwei neue Zellen entstehen (genauer gesagt eine Stammzelle und eine Tochterzelle). Wenn man bedenkt, dass wir alle aus der Vereinigung von Ei- und Samenzelle entstanden sind (wobei jede die Hälfte der genetischen Information beisteuert, die dann verschmilzt) und eine neue Zelle entstand, die den Ursprung eines neuen Lebewesens bildet, wird klar, dass Millionen von Zellteilungen notwendig waren, denn wir bestehen aus Millionen von Zellen, die jeweils die gesamte Information tragen.

Die Anzahl der Zellteilungen (Mitosen) pro Tag ist variabel. Sie ist sehr intensiv während der Wachstumsphase (Kindheit), verlangsamt sich etwas am Ende der Adoleszenz und stabilisiert sich im Erwachsenenalter. Aber obwohl die Gesamtzahl der Mitosen konstant ist, findet die Mitose nicht dauerhaft in jeder einzelnen Zelle statt. Es gibt Zeiten, in denen sich eine Zelle nicht teilt, während ihre Nachbarn dies tun. Das schafft ein Gleichgewicht zwischen neu gebildeten und sterbenden oder defekten Zellen. Letztere werden von Immunzellen phagozytiert („gefressen“).

Wenn jedoch die „Bremse“ der Zellteilung versagt, entstehen viel mehr Zellen, und diese sind oft sehr unreif.

Wenn auch die „Müllabfuhr“ (das Immunsystem) nicht funktioniert, kann etwas Ähnliches passieren: Atypische oder „deformierte“ Zellen können nicht aus dem Körper entfernt werden.

In beiden Fällen reichern sich Zellen in bestimmten Organen an und erzeugen einen „Klumpen“ oder Tumor. Wenn die Zellen sehr unreif und/oder klein sind, können sie in Blutgefäße eindringen und andere, entfernte Organe „kolonisieren“, d.h. der Tumor bildet Metastasen. Was wir gerade beschrieben haben, ist die zelluläre Grundlage und die Theorie der Immunität gegen Krebs. Wir verstehen dann, warum zur Behandlung auf Gentherapie zurückgegriffen wird, auf Medikamente, die das Immunsystem in bestimmten Bereichen unterdrücken oder im Rest des Körpers stimulieren (medikamentöse Behandlung), oder auf die chirurgische Entfernung des Tumors, der Platz einnimmt, normale Zellen „erstickt“ und Blutgefäße komprimiert, wodurch ihnen Nährstoffe entzogen werden (operative Behandlung).

Die Medizin kennt viele Beispiele für Chemikalien, denen Menschen ausgesetzt sein können und die „Veränderungen“ in ihren Genen (sogenannte Mutationen) verursachen, was zur Entstehung von Krebs führen kann. Es gibt auch Kontakt zu anderen Toxinen, die das Immunsystem beeinträchtigen und schwere Infektionen durch „opportunistische“ Keime sowie Krebs verursachen können.

Entwicklung und Gewebebildung

Wenden wir uns nun der Entwicklung eines neuen Wesens aus einer „Stammzelle“ (aus Mutter und Vater) zu.

Die Wissenschaft, die uns hilft zu verstehen, was bis zur Geburt geschieht, nennen wir Embryologie.

Direkt nach der Befruchtung ordnen sich die Tochterzellen, Enkelzellen usw. in drei Schichten an, die Keimblätter:

• a) Ektoderm: Die oberflächliche Schicht, aus der Haut (Epidermis) sowie zentrales und peripheres Nervensystem entstehen (neurales Ektoderm und allgemeines Ektoderm).
• b) Mesoderm: Die mittlere Schicht, die Ursprung für Herz, Knochen, Muskulatur, Gelenke, Nieren und Gonaden ist.
• c) Endoderm: Die innerste Schicht, die röhrenförmige Strukturen „auskleidet“, die das Innere des Körpers mit der Umwelt verbinden, d.h. die Epithelien der Atemwege und des Verdauungstrakts. Da ihre Zellen eine gelartige Substanz (Schleim) produzieren, um fremde Moleküle oder Zellen „einzufangen“ und zu entfernen, nennen wir diese Schicht auch Schleimhaut (Respirations- und Verdauungsschleimhaut).

Die Embryologie ermöglicht uns zu verstehen, wie toxische Substanzen (einige davon industriell genutzt) die Gene dieser drei Zelltypen und/oder deren Ausprägung (Genotyp und Phänotyp) verändern und Hautkrankheiten, Erkrankungen des Nervensystems, Rheuma oder Erkrankungen von Pleura, Perikard und Peritoneum verursachen können. Wenn die Symptome während der Embryonalentwicklung (d.h. der Schwangerschaft) auftreten, sprechen wir von „Geburtsfehlern“.

Wie man sehen kann, sind die Zellen in einem komplexen Organismus wie dem eines Säugetiers nicht isoliert oder verstreut, sondern gruppieren sich zu Geweben.

Sie müssen in einer Umgebung liegen, die sie umgibt: der extrazellulären Matrix. Diese besteht je nach Gewebetyp aus einer flüssigen, halbfesten (gelartigen) Substanz und einem Netzwerk aus Fasern oder Fäden, das als Stützskelett für die Zellen dient. So erklimmen wir eine neue Stufe der biologischen Organisation.