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Zelle Gewebe


Über das Leben

Alles, was lebt, muss (per Definition) bestimmte Kriterien erfüllen. Diese sind:

  • Es besteht ein eigener Stoffwechsel
  • Es findet ein eigenständiges Wachstum statt
  • Reize können aufgenommen und beantwortet werden
  • Es besteht die Möglichkeit zur eigenen Reduplikation

 

Diese Kriterien werden von jeder Zelle des Menschen (und Tieren) erfüllt, ebenso von Bakterien, Einzellern etc., nicht jedoch von Viren und Prionen, und erst recht nicht von Molekülen, Atomen etc.

 

Die Zelle gilt als die kleinste funktionelle „lebendige“ Einheit. In der Regel sind Zellen zu Verbänden zusammen gefasst, in denen sie Organismen bilden = Mehrzeller. Der Mensch ist ein solcher Mehrzeller oder Vielzeller. Wieder andere Zellen leben solitär = Einzeller. Bekannte Beispiele sind Pantoffeltierchen und Amöben.

 

Menschliche Zellen sind so klein, dass sie mit dem bloßen Auge nicht erkennbar sind, obgleich manche eine Länge von bis zu einem Meter entwickeln können (Nervenzellen im Rückenmark). In der Tierwelt ist die größte bekannte einzelne Zelle das Ei des Vogelstrauß. In der Pflanzenwelt gibt es einzellige Wasserpflanzen mit über einem Meter Ausdehnung!

 

Die Zelle

Anzahl und Form

Jede Zelle des Menschen hat ein wiederkehrendes Grundmuster, nach dem sie aufgebaut ist. Hervorstechendes Beispiel ist die DNA, welche in jeder Zelle eines Individuums identisch ist, so dass theoretisch jede beliebige Zelle die Aufgabe einer jeden anderen übernehmen könnte. Jede Zelle trägt den kompletten genetischen Bauplan für den ganzen Körper in sich. Praktisch jedoch differenzieren Zellen im Laufe ihrer Entwicklung und halten sich dann bezüglich ihrer Wandlung in engen Grenzen.

 

Es besteht eine große Vielfalt bezüglich der Aufgaben von Zellen, spezifische Aufgaben im Organismus zu übernehmen. Erythrozyten transportieren Sauerstoff, Nervenzellen leiten elektrische Reize, Keimzellen dienen der Fortpflanzung etc.

 

Der erwachsene Mensch besteht aus 65 bis 75 x 1012 (= 65 bis 75 Billionen) Zellen, die größte Gruppe bilden die Erythrozyten mit 25 Billionen Zellen, gefolgt von 100 Milliarden Nervenzellen. Ihre Größe variiert zwischen 5mm (Bindegewebszelle) bis zu 150 mm (weibliche Eizelle) Durchmesser. (1 mm = 1/1000 mm; sprich: Mikrometer.) Trotz dieser Kleinheit besitzen einige Zellen mit ihren Fortsätzen dennoch eine erhebliche Länge; als Beispiel wurden oben bereits Nervenzellen genannt.

 

Auch haben Zellen erhebliche Formunterschiede. Eizellen sind rund, Makrophagen haben Fortsätze, Darmwandzellen sind rechteckig, Muskelzellen sind sehr lang gestreckt, Nervenzellen lang und dünn mit Ausläufern etc.

 

 

Funktionen

  • Stoffwechsel: Jede Zelle besitzt die Fähigkeit, Stoffe aufzunehmen und daraus für die eigenen, spezifischen Funktionen neue Verbindungen herzustellen. So können sie Hormone produzieren (Drüsen), Energie gewinnen (Muskeln) oder speichern (Leber), Metabolite abbauen (Leber), Gewebe aufbauen (Fibroblasten) etc.
  • Vermehrung: Zwecks Wachstum, Zellerneuerung und Reparatur sind fast alle Zellen in der Lage, sich lebenslang zu teilen. Pro Sekunde finden rund 10 Millionen Zellteilungen im Körper statt.
  • Reizverarbeitung: Über Rezeptoren können Zellen Reize aus ihrer Umgebung oder Signale von Nachbarzellen aufnehmen, diese verarbeiten und bzw. oder weiterleiten. Schließlich sind viele Zellen in der Lage, auf Reize auch eine adäquate Antwort zu geben.

 

Bauplan einer Zelle

  • Zellmembran: Eine geschlossene, selektiv permeable Begrenzung erlaubt der Zelle, gleichzeitig ihr inneres Milieu aufrecht zu erhalten und mit der Umgebung in Kontakt zu bleiben.
  • Intrazelluläre Flüssigkeit (s. u.)
  • Zellkern: Mit Ausnahme der Erythrozyten besitzt jede Zelle einen Zellkern = Nukleus, einige auch mehrere. In ihm befinden sind das Kernkörperchen (Nukleolus, Ort der RNA-Synthese) und Chromosomen, die Träger der Erbsubstanz. Der Mensch besitzt davon 46 Stück (22 identische Paare sowie 2 X-Chromosomen bei der Frau oder je 1 X und 1 Y-Chromosom beim Mann).
  • Zellorganellen:
    • Endoplasmatisches Retikulum ER: Röhrensystem für den intrazellulären Stofftransport
    • Ribosomen: Ort der Eiweißsynthese
    • Golgi-Apparat: Umhüllung von Sekreten und Erneuerung der Zellmembran
    • Lysosomen: Verdauungsorgane der Zellen
    • Zentriolen: Mikrotubuli zur Zellteilung
    • Mitochondrien: Kraftwerke der Zelle: ATP-Synthese

 

Zellteilung

  • Mitose, ungeschlechtliche Teilung: Verdoppellung der Zelle mit Replikation des genetischen Codes an zwei Tochterzellen. Es wird ein diploider Satz weiter gegeben.

 

  • Meiose, geschlechtliche Teilung: Reduktion des genetischen Codes = Halbierung des Chromosomensatzes in Ei- und Samenzellen. Es wird je ein haploider Satz weiter gegeben, der sich bei Vereinigung von Samen- und Eizelle wieder zum diploiden Satz verbindet.

 

 

 

Membranpotential der Zelle

Jede Zelle besteht überwiegend aus Wasser. Zusammen mit den darin gelösten Salzen bezeichnet man dieses als Intrazelluläre Flüssigkeit. Die Flüssigkeit außerhalb der Zelle wird Extrazelluläre Flüssigkeit genannt.

 

 

Intrazelluläre Flüssigkeit

 

 

Überwiegend Kalium

Negative Ladung

Extrazelluläre Flüssigkeit

 

 

 

Überwiegend Natrium (genauer: NaCl mit einer 0,9%igen Lösung)

Positive Ladung

Die unterschiedliche Zusammensetzung und Konzentration der Salze in diesen Flüssigkeiten erzeugt ein elektrisches Membranpotential, welches sich unter bestimmten Umständen entladen kann (Nerven- und Muskelzellen). Das Membranpotential beträgt 60 bis 80 mV (Millivolt).

 

 

Beständig bauen Zellen ein solches Membranpotential auf, indem sie Ionen durch die Zellmembran aktiv hinein- oder heraus transportieren, und so ein elektrisches Ungleichgewicht aufrechterhalten.

 

Auf einen auslösenden Reiz hin werden Ionenkanäle (Gap junktions) kurzfristig geöffnet, so dass es zu einem raschen Ionenaustausch und damit zu einer Entladung kommt. So werden elektrische Reize in Herzmuskelzellen, aber auch in Nervenzellen (über teilweise große Entfernungen) weiter geleitet.

 

 

Gewebe

Als Gewebe bezeichnet man einen Verband gleichartiger oder ähnlicher Zellen, die typische Funktionen ausführen. So werden 4 bzw. 5 Gewebearten wie folgt unterschieden:

  1. Epithelgewebe
  2. Binde- und Stützgewebe
  3. Muskelgewebe
  4. Nervengewebe
  5. Blut. Dieses wird (je nach Literatur) entweder dem Bindegewebe zugeordnet oder als ein eigenständiges, flüssiges Gewebe betrachtet.

 

 

Gewebe

Beispiele

Aufgaben

Epithelgewebe

Die Haut und Schleimhäute, alle inneren      Oberflächen wie Endokard, Endothel, Darmschleimhaut, Blasenschleimhaut, Netzhaut.

 

Oberflächenepithel, Drüsenepithel,

Sinnesepithel

 

Schutz, Stoffaustausch, Reizaufnahme

Binde- und Stützgewebe

Knochen, Knorpel,

Zähne,

Sehnen, Bänder,

Fettgewebe,

Narben

 

Retikuläres Bindegewebe

 

Verbindung von Organen, Strukturen.

Schutz und Halt.

Speicherort für Säuren, Metabolite, Gifte etc. Reparatur.

Produktion von Zwischenzellsubstanz

Muskelgewebe

Herzmuskulatur,

Skelettmuskulatur,

Organmuskulatur

 

Arbeit und Wärmegewinnung durch Kontraktion (Muskelarbeit oder zittern)

 

Nervengewebe

Gehirn,

Zentrales und peripheres Nervensystem

 

Reizaufnahme und Reizweiterleitung

Blut

Erythrozyten,

Leukozyten,

Thrombozyten

 

Transport,

Abwehr,

Reparatur