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Gewebe und Organe

Skripte PLUS
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In diesem Skript beschäftigen wir uns mit dem Aufbau mehrzelliger Organismen. Den grundsätzlichen Aufbau und die verschiedenen Ebenen kannst du Abbildung 1 entnehmen.
Abb. 1: Ein Organismus in seine Bestandteile zerlegt
Abb. 1: Ein Organismus in seine Bestandteile zerlegt

Um Organismen nach diesem System aufbauen zu können, braucht es die sogenannte Zelldifferenzierung. Darunter versteht die Biologie, dass sich ursprünglich identische Zellen unterschiedlich entwickeln und so verschiedene Aufgaben erfüllen können.
Ursachen für die Zelldifferenzierung sind zum Beispiel
  • Signalstoffe im Cytoplasma
  • Hormone, welche die Enzymaktivität verändern
  • und auch der Kontakt mit Nachbarnzellen.
Durch diese Faktoren können verschiedene Zellen verschieden beeinflusst werden und sich so in verschiedene Zelltypen entwickeln.
Die Zelldifferenzierung erfolgt in zwei Richtungen. Zum Einen ins Innere der Zelle. Dies geschieht durch die Kompartimentierung und die Bildung von spezialisierten Organellen. Zum Anderen wird die Differenzierung durch den Zusammenschluss spezialisierter Zellen verstärkt. In Abb. 1 ist das der Weg von unten nach oben. Die spezialisierten Zellen bilden Gewebe, welches dann Organe aufbaut.
Abb. 2: Vergleich verschiedener Zelltypen:
Nervenzelle (links), Epithelzelle (rechts oben)
und rotes Blutkörperchen (rechts unten)
Abb. 2: Vergleich verschiedener Zelltypen: Nervenzelle (links), Epithelzelle (rechts oben) und rotes Blutkörperchen (rechts unten)
In der Abbildung 2 siehst du verschiedene Zelltypen. Jede dieser Zelle ist für ihre Aufgabe ideal geformt. Man nennt das die Spezialisierung der Zelle oder eben Differenzierung . Die Nervenzelle ist wie ein langer Draht geformt und kann damit gut Signale weiterleiten, während das rote Blutkörperchen voll von Hämoglobin, dem roten Blutfarbstoff und Sauerstofftransporter, ist.

Vom Baustein zum Gewebe

Eine spezialisierte Zelle kommt selten allein. Sie treten häufig in Gruppen, den Zellverbänden, auf und formen so eine spezialisierte Struktur, das Gewebe. Wir schauen uns hier einmal die wichtigsten Gewebearten und ihre Aufgaben an.
Tierische Gewebe
  • Muskelgewebe: Muskeln sind wichtig für unsere Fortbewegung. Sie bestehen aus langen Fasern. Ein Muskel greift an einem Knochen an und bewegt diesen, indem er sich verkürzt und so an ihm zieht. Die langen Fasern können sich verkürzen und diesen Zug so ermöglichen.
  • Stützgewebe: Neben den Muskeln, mit denen wir uns fortbewegen, benötigen wir noch Gewebe, dass uns eine feste Form verleiht. Das übernehmen die Zellen des Stützgewebes. Zu dem Stützgewebe zählen nicht nur unsere Knochen- und Knorpelzelle, sondern auch das Bindegewebe, welches unsere Organe festigt.
  • Nervengewebe: Das Nervengewebe ist für die Weiterleitung von Informationen in unserem Körper zuständig. Entweder transportieren sie Sinneseindrücke ins Gehirn oder Bewegungsbefehle vom Gehirn an unsere Muskeln. Ohne das Nervengewebe könnten wir uns nicht bewegen oder fühlen.
  • Epithelgewebe: Das Epithelgewebe ist das Deckgewebe, dass alle inneren und äußeren Oberflächen bedeckt. Egal ob es auf unserer Haut ist oder in unserem Darm, die Epithelzellen sind die Barriere zwischen drinnen und draußen.

Pflanzliche Gewebe
  • Abschlussgewebe: Das Abschlussgewebe der Pflanze ähnelt stark dem Epithel der Tiere. Diese Schicht, die Epidermis, schützt die Pflanze vor Austrocknung oder Krankheitserregern.
  • Palisadengewebe: Dieses Gewebe hat seinen Namen von seiner Form. Es besteht aus vielen, länglichen Zellen, die, wie ein Palisadenzaun, nebeneinander stehen. Die Zellen in diesem Gewebe enthalten viele Chloroplasten für die Photosynthese.
  • Schwammgewebe: Wie ein Schwamm besteht dieses Gewebe aus einigen Zellen und großen, freien Zwischenräumen. In diesen Zwischenräumen ist viel Platz für Gase, welche für die Photosynthese benötigt werden, oder als Produkte der Photosynthese wieder abgegeben werden.
  • Festigungsgewebe: Das Festigungs- oder auch Stützgewebe formt und festigt den Aufbau der Pflanze.

Gewebe miteinander kombinieren

Nun da wir unsere verschiedenen Gewebetypen für unterschiedliche Zwecke zusammengebaut haben, können wir daraus etwas größeres konstruieren, ein Organ. Ein Organ ist ein Zusammenschluss aus mehreren Gewebearten, die eine übergeordnete Aufgabe erfüllen.
Betrachten wir z.B. die Haut: Ihre Aufgabe ist der Schutz des Körpers und gleichzeitig das Tasten. Um die Haut zusammenzubauen, fangen wir mit Stützgewebe an. Damit formen wir die grobe Struktur unserer Haut. Als Abgrenzung zur Außenwelt bedecken wir die Haut noch mit einer Epithelschicht. Fehlt also nur noch der Tastsinn. Dazu benutzen wir das Nervengewebe und bauen spezialisierte Sinneszellen in die Haut ein und legen Nervenbahnen bis in das Gehirn.
Fertig ist unsere Haut.
So haben wir ein eigenständiges Organ geformt. Wenn mehrere Organe zusammen eine Funktion erfüllen, z.B. wenn unser Mund, die Speißeröhre, der Magen und die Därme zusammen für die Verdauung zuständig sind, dann spricht man von einem Organsystem. Nach diesem Schema sind alle mehrzelligen Organismen aufgebaut. Um genauer zu verstehen wie die Zellen sich entwickeln und differenzieren (=spezialisieren), beschäftigen wir uns in diesem Skript mit der Zelldifferenzierung. Nur durch die Spezialisierung der Zellen und damit der Geweben kann ein so komplexer Organismus wie der Hase entstehen.
Bildnachweise [nach oben]
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