Die Welt der Lebewesen: Merkmale, Zellbiologie und Taxonomie

Merkmale der Lebewesen

• Alle Lebewesen werden geboren, wachsen und sterben.
• Alle Lebewesen haben eine ähnliche chemische Zusammensetzung, die auf organischen Substanzen basiert.
• Sie bestehen alle aus einer oder mehreren mikroskopischen Einheiten, den Zellen, die die Grundeinheiten des Lebens sind.
• Alle Lebewesen erfüllen eine Reihe von grundlegenden Funktionen: Ernährung, Reizbarkeit (Beziehung zur Umwelt) und Fortpflanzung.

Ernährung

Die Ernährung umfasst eine Reihe von Prozessen, durch die Lebewesen Energie und Stoffe aufnehmen, die sie zum Leben benötigen (organische Stoffe).

Je nach Ernährungsweise unterscheidet man zwei Arten von Lebewesen:

• Autotrophe

  Sie können organische Substanzen selbst herstellen, indem sie einfache anorganische Stoffe aus dem Boden (Wasser und Mineralien) und der Atmosphäre (Kohlendioxid) aufnehmen. Dabei nutzen sie oft Sonnenenergie durch Photosynthese.

  Beispiele für Autotrophe sind: Pflanzen, Algen und einige Bakterien.

• Heterotrophe

  Sie müssen organische Substanzen aufnehmen, die von anderen Lebewesen hergestellt wurden (z.B. durch Fressen anderer Organismen oder deren Überreste).

  Beispiele für Heterotrophe sind: Pilze und die meisten Tiere (Pflanzenfresser, Fleischfresser und Allesfresser).

Reizbarkeit (Beziehung zur Umwelt)

Dies sind Prozesse, durch die Lebewesen auf ihre Umwelt reagieren.

Fortpflanzung

Die Fortpflanzung ist die Gesamtheit der Prozesse, mit denen Lebewesen ihre Art erhalten.

• Asexuell: Nur ein Individuum ist beteiligt.
• Sexuell: Zwei verschiedene Individuen sind beteiligt.

Zelltheorie

• Alle Lebewesen bestehen aus Zellen.
• Die Zelle ist die kleinste Einheit, die eigenständiges Leben besitzt.
• Zellen entstehen nur aus bereits existierenden Zellen.

Organisation der Lebewesen

Biomoleküle

• Anorganische Biomoleküle

  • Wasser
  • Mineralsalze

• Organische Biomoleküle

  • Kohlenhydrate (z.B. Glukose)
  • Lipide (z.B. Cholesterin)
  • Proteine (z.B. Insulin)
  • Nukleinsäuren (z.B. DNA)

Zelltypen

Alle Zellen besitzen eine Zellmembran, Zytoplasma und genetisches Material. Die Zelltypen unterscheiden sich hauptsächlich nach der Organisation ihres genetischen Materials.

• Prokaryoten (z.B. Bakterien)

  • Genetisches Material frei im Zytoplasma
  • Einfacher aufgebaut
  • Kleiner

• Eukaryotische Zellen (z.B. Tier- und Pflanzenzellen)

  • Genetisches Material im Zellkern
  • Komplexer aufgebaut
  • Größer

Organisationsebenen bei Eukaryoten

Bei mehrzelligen Eukaryoten gibt es eine hierarchische Organisation:

• Zellen (z.B. rote Blutkörperchen) bilden
• Gewebe (z.B. Blut), die wiederum
• Organe (z.B. Herz) bilden, welche sich zu
• Organsystemen oder Apparaten (z.B. Kreislaufsystem) zusammenfügen.

Unterschiede zwischen Tier- und Pflanzenzellen

Die Entdeckung der Zelle

Vor über 500 Jahren wurden die ersten einfachen Mikroskope entwickelt. Im 17. Jahrhundert konstruierte der englische Wissenschaftler Robert Hooke ein Instrument, das es ihm ermöglichte, Pflanzenzellen zu sehen. Er nannte sie 'Zellen', da sie ihn an die kleinen Kammern einer Bienenwabe erinnerten. Im 18. Jahrhundert wurde die Erkenntnis verbreitet, dass alle Lebewesen aus Zellen bestehen, was zur Formulierung der Zelltheorie führte.

Taxonomie

Die Taxonomie ist die Wissenschaft, die sich mit der Klassifizierung von Lebewesen befasst (Identifizieren, Gruppieren, Sortieren). Sie schafft eine hierarchische Einteilung von Lebewesen in Gruppen, die auf gemeinsamen Merkmalen basieren. Jede Gruppe enthält kleinere taxonomische Einheiten, bekannt als Taxa oder Kategorien. Das höchste Taxon ist das Reich.

Die wichtigsten taxonomischen Ränge sind (vom größten zum kleinsten):

• Reich (z.B. Tiere)
• Stamm (z.B. Wirbeltiere)
• Klasse (z.B. Säugetiere)
• Ordnung (z.B. Fleischfresser)
• Familie (z.B. Felidae)
• Gattung (z.B. Felis)
• Art (z.B. Felis catus)

Die fünf Reiche der Lebewesen

• Monera (Bakterien und Archaeen): Einzellige Prokaryoten; können heterotroph oder autotroph sein.
• (Weitere Reiche wie Protista, Fungi, Plantae, Animalia würden hier folgen, sind aber im Originaltext nicht vollständig ausgeführt.)