Grundlagen der Biologie: Zellen, Gewebe und Gesundheit

Ernährung und Stoffwechsel

Ernährung: Der Körper nimmt Materie und Energie aus der Umwelt auf, um Zellen zu reproduzieren, beschädigte Strukturen zu ersetzen und sich zu bewegen. Die Abfallprodukte wie Urin und CO2 interagieren mit folgenden Systemen: Verdauungs-, Atem-, Kreislauf- und Ausscheidungssystem. Ernährung ist nicht dasselbe wie Verdauung.

Moleküle des Lebens

Organische Moleküle: Sie bestehen aus Atomen wie Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff und Phosphor. Obwohl einige sehr groß und komplex sind, enthalten sie auch Schwefel.

Anorganische Moleküle: Sie sind viel kleiner und einfacher aufgebaut.

Die Zelle: Baustein des Lebens

Zelle: Die einfachste Einheit, die mit eigenem Leben ausgestattet und in der Lage ist, die drei wichtigen Lebensfunktionen zu erfüllen. Eine Menge von Zellen bildet Gewebe.

Arten von Zellen

• Prokaryoten: Sehr klein und einfach aufgebaut, ohne definierten Kern. Das genetische Material ist direkt im Zytoplasma verteilt. Als Organellen sind nur Ribosomen vorhanden.
• Eukaryotische Zellen: Sie sind groß und komplex. Ihr genetisches Material ist durch eine Membran geschützt (Zellkern). Sie besitzen viele Organellen.

Zellorganellen und ihre Funktionen

• Plasmamembran: Ihre Aufgabe ist es, den Zellinhalt abzugrenzen.
• Zellkern: Umgeben von einer Membran mit Poren; enthält die DNA und dient als Leitstelle der Zelle.
• Mitochondrien: Kraftwerke der Zelle; hier findet die Zellatmung statt, um Energie aus organischer Substanz zu gewinnen.
• Golgi-Apparat: Produziert bestimmte Stoffe und verpackt diese in Vesikel.
• Ribosomen: Verantwortlich für die Proteinsynthese.
• Glattes endoplasmatisches Retikulum: Produktion bestimmter Lipide.
• Raues endoplasmatisches Retikulum: Transport und Lagerung von Proteinen, die von Ribosomen synthetisiert wurden.

Gewebe des menschlichen Körpers

Gewebe: Eine Ansammlung spezialisierter Zellen mit einer definierten Struktur.

Arten von Gewebe

• Epithelgewebe: Befindet sich in der Dermis der Haut, in Blutgefäßen, im Magen-Darm-Trakt und in den Atemwegen. Die Zellen liegen eng beieinander. Hauptfunktion: Schutz der Körperoberfläche und inneren Hohlräume.
• Bindegewebe: Befindet sich an Organen, Sehnen, Bändern, in der Dermis und im Skelett. Es ist reich an Interzellularsubstanz mit kollagenen und elastischen Fasern. Funktionen: Verbindung von Organen, Knochen und Muskeln.
• Fettgewebe: Unter der Haut und um Organe. Besteht aus runden Zellen, die Fett speichern. Funktionen: Energiereserve, Wärmedämmung und Stoßschutz.
• Knorpelgewebe: In Ohren, Nasenspitze, Luftröhrenringen, Gelenken und Bandscheiben. Reich an elastischen und kollagenen Fasern. Funktionen: Zusammenhalt und Erleichterung der Gelenkbewegung.
• Knochengewebe: In den Knochen; feste Interzellularsubstanz. Aufgaben: Stützung des Körpers, Befestigung der Muskeln, Schutz der Organe.
• Muskelgewebe: Drei Typen: Quergestreifte Skelettmuskulatur (willkürlich), glatte Muskulatur (unwillkürlich) und Herzmuskulatur. Besteht aus Muskelfasern; Aufgabe: Kontraktion und Entspannung für die Körperbewegung.
• Nervengewebe: Im Gehirn und Nervensystem; besteht aus Neuronen. Aufgabe: Übermittlung von Nervenimpulsen von Rezeptoren zu den Nervenzentren.

Gesundheit und Krankheit

Gesundheit: Zustand vollständigen körperlichen, psychischen und sozialen Wohlbefindens, nicht nur das Fehlen von Krankheit.

Determinanten der Gesundheit

• Biologische Faktoren: Genetische Veranlagung, die von Eltern an Kinder weitergegeben wird.
• Umweltfaktoren: Verschmutzung von Wasser und Luft, Lärm, Gifte, Armut, Unwissenheit.
• Lebensgewohnheiten: Lebensweise, die von Kindheit an gelernt wird; kann für eine bessere Gesundheit angepasst werden.
• Gesundheitswesen: Prävention und Behandlung von Krankheiten.

Arten von Krankheiten

• Angeboren: Von Geburt an vorhanden.
• Erworben: Entstehen im Laufe des Lebens durch Lebewesen, physikalische Mechanismen, chemische Einwirkungen, Mangelerscheinungen, Degeneration oder psychische Faktoren.

Infektionen und Erreger

Infektion: Eintritt, Entwicklung und Verbreitung eines pathogenen Erregers. Übertragung: Direkt (Kontakt) oder Indirekt (kontaminierte Gegenstände).

Pathogene Mikroorganismen

• Bakterien: Einzellige Prokaryonten mit DNA im Zytoplasma. Besitzen oft eine Zellwand oder Kapsel. Typen: Kokken, Stäbchen, Vibrionen, Spirillen.
• Viren: Winzige Organismen an der Grenze zwischen lebender und toter Materie. Obligate Parasiten, die sich nur in Wirtszellen vermehren.
• Protozoen: Einzellige Mikroorganismen (z. B. Malaria-Erreger, übertragen durch Mücken).
• Pilze: Einfache Organismen, oft in zerfallender organischer Substanz oder im Boden. Können Mykosen (Hautpilz) verursachen.

Wichtige Infektionskrankheiten

Brucellose (Bakterien), Konjunktivitis (Bakterien/Viren), Diarrhö (Bakterien/Viren), Diphtherie (Bakterien), Meningitis (Bakterien/Viren), Lungenentzündung (Bakterien/Viren), Tetanus (Bakterien), Pertussis (Bakterien), Tuberkulose (Bakterien), Influenza (Virus), Hepatitis (Virus), Mumps (Virus), Tollwut (Virus), Röteln (Virus), Masern (Virus), AIDS (Virus), Varizellen (Virus), Warzen (Virus), Pocken (Virus).

Abwehrmechanismen des Körpers

Externe Barrieren

Haut, Schleimhäute und Salzsäure (im Magen).

Interne Verteidigung (Weiße Blutkörperchen)

• Direkter Angriff (Phagozytose): Fresszellen (Phagozyten) umschließen Eindringlinge mit Pseudopodien und verdauen sie. Eiter besteht aus abgestorbenen weißen Blutkörperchen.
• Indirekter Angriff: Lymphozyten produzieren Antikörper, um Erreger zu immobilisieren. Makrophagen verschlingen die neutralisierten Überreste.