Organisation des Lebens: Von Bioelementen bis zu Geweben – Eine SEO-Optimierte Übersicht

Organisationsebenen der Materie

Organisation der Materie:

Abiotisch: Partikel / atomare / molekulare / Organellen. Biotisch: Zellen / Gewebe und Organe / Apparate und Systeme / Population / Ökosystem / Biosphäre.

Bioelemente und Biomoleküle

Bioelemente: Eine Gruppe chemischer Elemente, die Teil der Lebewesen sind. Es sind dieselben Elemente, aus denen auch der Rest der Materie besteht; der Unterschied liegt im Verhältnis und in der Art, wie sie miteinander kombiniert sind.

• Eltern (Hauptbestandteile): Die häufigsten Elemente (C, H, O, N).
• Kinder (Sekundäre Elemente): Weniger zahlreich, aber mit sehr wichtigen biologischen Funktionen (Natrium Na, Kalium K, Magnesium Mg).
• Spurenelemente: Eine Gruppe wichtiger Elemente für das Leben, die jedoch nur in sehr geringen Mengen vorkommen (Eisen Fe, Jod I, Mangan Mn).

Diese Elemente bilden zusammen die Biomoleküle, die in organische und anorganische unterteilt werden.

Anorganische Biomoleküle

Diese kommen sowohl in lebender als auch in unbelebter Materie vor:

• Wasser: Zieht die meisten metabolischen Reaktionen an; etwa 70 % des Körpers bestehen daraus.
• Mineralische Salze: Spielen eine Rolle bei Ausfällungen (Skelett-Funktionen), gelöst bilden sie Ionen und sind wichtig für die Übertragung von Nervenimpulsen.
• Gase: Z. B. $\text{CO}_2$ (wichtig für die Zellatmung).

Organische Biomoleküle (Exklusiv lebender Materie)

• Kohlenhydrate: Energiequelle.
• Lipide: Energiespeicher und andere Funktionen.
• Proteine: Vielfältige Funktionen (Struktur/Kollagen, Regulatorisch/Insulin, Abwehr/Antikörper).
• Nukleinsäuren (DNA und RNA): Verantwortlich für die Proteinsynthese.

Histologie: Embryonale Entwicklung

Die embryonale Entwicklung folgt drei Phasen:

1. Segmentierung: Die Zygote teilt sich sukzessive, um eine Reihe undifferenzierter Zellen zu bilden, die als Morula bezeichnet werden.
2. Gastrulation: Die Zellen der Morula ordnen sich in drei Schichten (Ektoderm, Mesoderm und Endoderm), wo die Zelldifferenzierung beginnt und die Gewebebildung einsetzt.
3. Organogenese: Die Bildung der Organe und Systeme, die das Individuum ausmachen.

Klassifizierung der Gewebe

Gewebe mit geringer Differenzierung

DECKGEWEBE (EPITHELGEWEBE)

Epithelgewebe: Verantwortlich für die Bedeckung und den Schutz der Körperaußenseite sowie der inneren Hohlräume. Sie werden nach der Anzahl der Schichten oder der Form der Zellen klassifiziert.

• Klassifizierung nach Zellform: Plattenepithel (flache Zellen) oder Zylinderepithel (kubisch).
• Klassifizierung nach Schichtenzahl: Monoestratifiziert (1 Schicht) oder mehrschichtig ($+1$ Schicht).

Basierend auf Form und Schichtenzahl unterscheiden wir:

• Monoestratifiziertes Plattenepithelgewebe (Endothel): Bedeckt Herz, Blutgefäße, Darm und Lunge.
• Mehrschichtiges Plattenepithelgewebe (Epidermis): Bedeckt die meisten äußeren Bereiche des Körpers.

DRÜSENGEWEBE

Drüsengewebe: Verantwortlich für die Sekretion und Herstellung von Stoffen.

• Im Drüsengewebe finden sich isolierte Zellen, die gezielt Stoffe absondern (z. B. Becherzellen im Darm).
• Es gibt gruppierte Zellen, die die gleiche Substanz in einem bestimmten Bereich sezernieren (diese werden als Drüsen bezeichnet).

Man unterscheidet:

• Exokrine Drüsen: Sekretieren Stoffe nach außen (z. B. Schweißdrüsen).
• Endokrine Drüsen: Sekretieren Stoffe in das Innere (z. B. Hypophyse).
• Gemischte Drüsen: Sekretion nach innen und außen (z. B. Bauchspeicheldrüse – sondert Pankreassaft in den Darm (exokrin) und Insulin ins Blut (endokrin)).

BINDGEWEBE

Bindegewebe: Das häufigste Gewebe im Körper. Es dient der Verbindung von Organen, füllt Hohlräume und stellt somit ein Stützelement dar. Es besitzt eine Interzellularsubstanz, deren Konsistenz variieren kann.

• Ist die Konsistenz semi-flüssig, spricht man von lockerem Bindegewebe.
• Ist die Konsistenz gehärtet, spricht man von festem Bindegewebe.

LOCKERES BINDEGEWEBE

Ein Füllgewebe, dessen Interzellularsubstanz aus verschiedenen Zellen und Fasern besteht. Die Fasern können sein:

• Kollagenfasern: Verleihen Festigkeit.
• Elastische Fasern: Ermöglichen Dehnung.
• Rikuläre Fasern: Verleihen Widerstandsfähigkeit.

Die Zellen umfassen:

• Fibrozyten: Große, sternförmige Zellen, die für die Herstellung und den Erhalt der Fasern zuständig sind.
• Melanozyten: Enthalten Melanin und verleihen der Haut ihre Farbe.
• Adipozyten: Große Zellen mit einem großen Fetttröpfchen.

FASERIGES BINDEGEWEBE

Ähnlich dem lockeren Gewebe, aber mit einem höheren Anteil an Fasern und Fibrozyten. Man findet es in Sehnen.

FETTGEWEBE

Ein Speicher- und Isolationsgewebe, das viele Adipozyten und nur wenige Fasern aufweist. Es dient als Energiespeicher, umgibt einige Organe wie das Herz und befindet sich unter der Haut sowie im gelben Knochenmark.

KNORPELGEWEBE

Es besteht aus einer proteinreichen Interzellularsubstanz, die Kollagenfasern enthält, und Zellen, die als Chondrozyten bezeichnet werden. Diese Interzellularsubstanz wird Condrin genannt. Knorpel ist ein Stützgewebe, das in den frühen Lebensphasen das einzige Skelettelement darstellt und später durch Knochengewebe ersetzt wird. Es findet sich in der Gelenkbedeckung, der äußeren Ohrmuschel und der Nase.

Hoch differenzierte Zellen

NERVENGEWEBE

Die Organisation des Nervengewebes ist sehr komplex und besteht hauptsächlich aus Neuronen. Es ist für die Übertragung von Nervenimpulsen verantwortlich.

Ein Neuron besteht aus:

• Einem Zellkörper (Soma), der alle Zellorganellen enthält.
• Einigen Verzweigungen (Dendriten).
• Einem verlängerten Teil, dem Axon (mit wenigen Endverzweigungen).

Zusätzlich zu den Neuronen enthält das Nervengewebe Zellen, die als Gliazellen bezeichnet werden. Ihre Morphologie ähnelt der von Neuronen, aber sie haben keine Erregungsleitung. Sie kümmern sich um die Ernährung der Neuronen und die Beseitigung von Abfallstoffen.