Grundlagen der Biologie: Zellteilung, Verdauung und Atmung

Zellteilung

Von einer Mutterzelle entstehen zwei Tochterzellen.

Zelluläre Schnittstelle

Der Zeitraum zwischen dem Ende einer Zellteilung und dem Beginn der nächsten.

Phasen der Zellteilung

Die Zellteilung umfasst zwei Hauptphasen: Mitose und Meiose, gefolgt von der Zytokinese.

Meiose

Meiose ist ein Zellteilungsprozess, bei dem sich der Zellkern zweimal hintereinander teilt, um vier Zellen zu bilden. Diese Zellen erhalten die Hälfte der Chromosomen der Ursprungszelle und sind genetisch diversifiziert. Meiose ist entscheidend für die Bildung von Eizellen und Spermien.

Zytokinese

Die Zytokinese ist die Teilung des Zytoplasmas und der Organellen.

Phasen der Mitose

• Prophase: Die Zentriolen duplizieren sich und bewegen sich zu den Zellpolen. Zwischen ihnen bilden sich die mitotischen Spindelfasern.
• Metaphase: Die Chromosomen ordnen sich in der Zellmitte an und bilden die Äquatorialplatte, wobei sie an den Spindelfasern befestigt sind.
• Anaphase: Die Spindelfasern verkürzen sich und ziehen die Schwesterchromatiden zu den entgegengesetzten Polen der Zelle.
• Telophase: Die beiden Sätze von Chromosomen befinden sich an den Zellpolen. Neue Kernhüllen bilden sich um sie herum. Anschließend kommt es zur Zytokinese, bei der sich das Zytoplasma nach innen einschnürt, was zur Trennung der Zelle in zwei Tochterzellen führt.

Zellgruppierung

Zellen gruppieren sich zu Geweben, die wiederum Organe oder Organsysteme bilden. Diese Organisation ist charakteristisch für mehrzellige Organismen.

Verdauungsprozess

Kauen (Mastication)

Das Kauen ist der Prozess, bei dem die Nahrung mit den Zähnen zerkleinert wird.

Einspeichelung (Insalivation)

Bei der Einspeichelung wird die zerkleinerte Nahrung mit Speichel vermischt, der von den Speicheldrüsen abgesondert wird.

Nahrungsbolus

Der Nahrungsbolus ist eine pastöse Masse, die sich aus der zerkleinerten und eingespeichelten Nahrung bildet.

Schlucken

Der Nahrungsbolus wird vom Mund durch den Rachen und die Speiseröhre in den Magen transportiert.

Kardiamuskel

Der Kardiamuskel ist ein ringförmiger Muskel, der den Übergang von der Speiseröhre in den Magen reguliert.

Magenverdauung

Im Magen findet die Verdauung durch die Bewegungen der Magenwand und die Absonderung von Magensaft statt. Der Nahrungsbolus wird dabei in eine breiige Masse, den Chymus, umgewandelt. Dieser gelangt anschließend durch den Pylorus in den Dünndarm.

Dünndarmverdauung

Im Dünndarm wird die Verdauung durch verschiedene Verdauungssäfte fortgesetzt, wodurch der Chymus weiter aufgespalten wird.

Ausscheidung

Die unverdaulichen Reste der Nahrung werden im Dickdarm zu Stuhl geformt und anschließend über den Anus ausgeschieden (Stuhlgang).

Atemprozess

Luftfiltration

Die Luft gelangt durch die Nase, wo Partikel im Schleim der Nasenschleimhaut zurückgehalten werden.

Lufterwärmung

Durch den Kontakt mit der gut durchbluteten Schleimhaut der Nasenwege wird die eingeatmete Luft erwärmt.

Gasaustausch

Der Gasaustausch findet in den Lungenbläschen (Alveolen) statt. Sauerstoff aus der Luft diffundiert durch die dünnen Alveolarwände in die Blutgefäße und wird von dort zu den Blutzellen transportiert.

Ein- und Ausatmung

1. Beim Einatmen ziehen sich das Zwerchfell und die Zwischenrippenmuskeln zusammen, wodurch sich das Volumen des Brustkorbs vergrößert.
2. Beim Ausatmen entspannen sich das Zwerchfell und die Muskeln, wodurch sich das Volumen des Brustkorbs wieder verringert.