Bewegungsapparat, Hormonsystem und Pflanzenhormone im Überblick

Bewegungsapparat

Der Bewegungsapparat kommt durch die Verbindung von Skelett (passive Elemente, Knochen) und Muskeln (aktive Elemente) zustande.

Skelettarten

Hydrostatisches Skelett: Flüssigkeit wird unter Druck gehalten, z. B. bei Nesseltieren und Würmern.

Exoskelett: Mit Chitin, bei Gliederfüßern und Weichtieren (Schale).

Endoskelett: Bei Schwämmen und Wirbeltieren (Knochen).

Knochen

Knochen bestehen aus organischen Substanzen (Ossein, das Elastizität verleiht) und mineralischen Substanzen (Phosphat und Carbonat von Calcium, das Widerstandsfähigkeit verleiht).

Klassifizierung nach Form

• Lange Knochen: Epiphyse, Diaphyse (Markhöhle), Periost, Knochenschaft
• Kurze Knochen: Handwurzel und Fußwurzel
• Flache Knochen: Schädeldach und Schulterblatt
• Plattenknochen: Rippen

Osteogenese

Die Osteogenese ist die Knochenbildung. Der Knorpel verknöchert, das Längenwachstum und das Dickenwachstum der Knochen erfolgen durch die Ossifikation. Sie ist ein Prozess, der innerhalb des Periosts stattfindet. Neue Zellen entstehen in der Wachstumszone, insbesondere an der Wirbelsäule und an den Epiphysen.

Aufbau des Skeletts der Wirbeltiere

Das Skelett der Wirbeltiere wird in das Axialskelett (Kopf, Schädel, Gesicht und Wirbelsäule) und das Appendikularskelett (Schultergürtel, Beckengürtel und Extremitäten) unterteilt.

Axialskelett

Schädelknochen: 1 Stirnbein, 2 Scheitelbeine, 2 Schläfenbeine, 1 Hinterhauptbein, 1 Keilbein, 1 Siebbein.

Gesichtsknochen: 2 Nasenbeine, 2 Tränenbeine, 2 Jochbeine, 2 Oberkiefer, 2 Gaumenbeine, 2 Unterkieferknochen, 1 Pflugscharbein, 1 Unterkiefer.

Wirbel und Rippen: Die Wirbel sind durch Knorpel und Bandscheiben verbunden und in Regionen aufgeteilt:

• Halswirbelsäule: 7 Wirbel
• Brustwirbelsäule: 12 Wirbel
• Lendenwirbelsäule: 5 Wirbel
• Kreuzbein: 5 verschmolzene Wirbel
• Steißbein: 4 bis 5 kleine Wirbel

Rippen: Es gibt 12 Paar knöcherne Bögen, die am Brustwirbel befestigt sind und den Brustkorb bilden.

• Echte Rippen: Die ersten 7 Paare sind über Knorpel direkt mit dem Brustbein verbunden.
• Falsche Rippen: Die nächsten 3 Paare sind über einen gemeinsamen Knorpel mit dem Brustbein verbunden.
• Schwebende Rippen: Die letzten 2 Paare.

Das Brustbein ist ein flacher Knochen in der Mitte der Brust, an den die Rippen anschließen.

Appendikularskelett

Schultergürtel: Verbindet die obere Extremität mit dem Rumpfskelett. Er besteht aus Schlüsselbein (langgestreckt) und Schulterblatt (dreieckig und flach).

Beckengürtel: Das Hüftbein besteht aus Darmbein, Sitzbein und Schambein.

Extremitäten:

• Obere Extremität: Oberarm: Humerus. Unterarm: Radius und Ulna. Hand: 8 Handwurzelknochen und 5 Mittelhandknochen, Fingerphalangen.
• Untere Extremität: Oberschenkel: Femur. Knie: Patella. Unterschenkel: Tibia und Fibula. Knöchel- und Fersenbereich: Tarsus (7 Knochen). Fuß: Metatarsus, Zehenphalangen.

Gelenke

• Bewegliche Gelenke: Sehnen (zur Verbindung ohne Reibung) und Synovialflüssigkeit (Gelenkschmiere, verhindert Reibung).
• Halbbewegliche Gelenke: Faserknorpelige Bandscheiben mit Bändern.
• Unbewegliche Gelenke: Knochen des Schädels.

Muskeln

Muskeln sind bewegliche Organe, die sich an Knochen über Sehnen anheften.

Muskelformen

• Spindelmuskeln: z. B. Bizeps.
• Plattenmuskeln: z. B. Brustmuskeln.
• Ringmuskeln: ringförmig angeordnet, z. B. Mundmuskel.

Kopfmuskeln

Augenbrauenmuskeln heben die Augenbrauen. Nasenmuskeln bewegen die Nase. Wangen- und Lachmuskeln (Risorius) ermöglichen das Lächeln. Der Wangenmuskel (Buccinator) hilft beim Kauen, Lippen- und Augenringmuskeln schließen Mund und Augen. Kaumuskeln: Masseter und Temporalis. Halsmuskeln: Musculus sternocleidomastoideus bewegt Kopf und Hals.

Rumpfmuskeln

Vorderseite: Brustmuskeln (Pectoralis major und minor), Serratus anterior, Zwischenrippenmuskeln, Bauchmuskeln (Rectus abdominis und schräge Bauchmuskeln).

Rückseite: Trapezius, Rückenstrecker. Das Zwerchfell trennt Brust- und Bauchraum.

Armmuskeln

Oberarm: Deltamuskel, Bizeps, Trizeps. Unterarm: Beuger und Strecker.

Beinmuskeln

Hüfte: Gluteus, Sartorius. Bein: Wadenmuskel (Gastrocnemius) und Achillessehne, Beuger und Strecker.

Endokrines System

Drüsen des endokrinen Systems produzieren Hormone, chemische Botenstoffe unterschiedlicher Natur.

Hormonsystem bei Wirbellosen

Das Hormonsystem der Wirbellosen steuert Wachstum, Entwicklung und Häutung. Hormone regulieren die Metamorphose: Die Larve wächst und endet bei der Verpuppung. Manche Hormone wirken antagonistisch.

Hormonsystem bei Wirbeltieren

Hypothalamus (Zwischenhirn): Sezerniert aktivierende und hemmende Faktoren, die auf die Hypophyse wirken.

Hypophyse (Hirnanhangsdrüse)

Vorderlappen: Hormone: ACTH (Nebennierenrinde), TSH (Schilddrüse), FSH und LH (Geschlechtshormone), Prolaktin (Milchbildung), GH (Wachstumshormon). Melanozyten-stimulierendes Hormon (MSH): Melaninbildung, Hautfarbe.

Hinterlappen: Vasopressin (Blutdruck, antidiuretische Wirkung), Oxytocin (Gebärmutterkontraktionen).

Schilddrüse

Hypothyreose (zu wenig) und Hyperthyreose (zu viel) beeinflussen den Stoffwechsel und das Wachstum. Thyroxin reguliert den aktiven Stoffwechsel, Calcitonin senkt den Calciumspiegel im Blut.

Nebenschilddrüsen

Regulieren den Calciumhaushalt (Parathormon).

Bauchspeicheldrüse

Insulin senkt den Blutzuckerspiegel, Glukagon erhöht ihn.

Nebennieren

Nebennierenrinde: Mineralocorticoide (Aldosteron, Salz- und Mineralhaushalt), Glucocorticoide (Cortisol), Sexualhormone.

Nebennierenmark: Adrenalin und Noradrenalin bei Emotionen und Stress.

Geschlechtsdrüsen

Eierstöcke: Östrogene und Progesteron (Eisprung). Hoden: Testosteron.

Zirbeldrüse

Melatonin beeinflusst das Altern, den biologischen Rhythmus und wird durch Licht und Dunkelheit reguliert.

Hormonelle Regulation

Hypothalamus, TSH und Hypophyse steuern über Thyroxin die Schilddrüse. Hypophyse und Hypothalamus regulieren den Blutzucker.

Hormone bei Pflanzen

Pflanzenhormone werden als Phytohormone bezeichnet.

• Auxine: Werden in Embryo und apikalen Meristemen gebildet und durch Diffusion verteilt. Sie fördern das Wachstum von Früchten und Blüten. Licht und andere Faktoren beeinflussen ihre Wirkung.
• Ethylen (Ethen): Gas, das in reifenden Früchten entsteht, beschleunigt das Wachstum und wird künstlich zur Reifung eingesetzt.

Reaktionen der Pflanzen auf Reize

Tropismus: Gerichtete Wachstumsbewegung als Reaktion auf einen externen Reiz:

• Phototropismus (Licht)
• Geotropismus (Schwerkraft)
• Thigmotropismus (mechanischer Reiz)
• Hydrotropismus (Wasser)

Nastien: Ungerichtete, vorübergehende Bewegungen:

• Photonastien (Reaktion auf Licht)
• Seismonastien (Reaktion auf mechanische Reize)