Big Bang HTL 4, Schulbuch

Grundbegriffe der Biologie 1 Biochemie und Biotechnologie (IV. Jahrgang, 7. Semester) 9 Organisationsebenen in Organismen Die Zellmembran stellt also eine Grenze zwischen Außen und Innen bei Zellen dar. Im Inneren von Zellen befinden sich viele immer wiederkehrende Bausteine, die sogenann- ten Zellorganellen . Dabei handelt es sich um kleine abge- schlossene Einheiten innerhalb der Zelle, die unterschied- liche Funktionen erfüllen. So enthält z. B. der Zellkern die Erbinformation in Form von DNA. Viele dieser Organellen sind selbst wieder von einer oder zwei Membranen umge- ben. Die genaueren Funktionen der verschiedenen Organel- len und ihren Aufbau werden wir im nächsten Abschnitt des Kapitels kennenlernen. Abb. 1.17: Verschiedene Organisationsebenen in einem Lebewesen Wir haben schon erfahren, dass Zellen in der Regel sehr klein sind. Warum ist das eigentlich so? Warum bestehen größere Lebewesen nicht einfach aus größeren Zellen? Da- für gibt es mehrere Gründe. Einerseits ermöglichen viele kleine Zellen eine bessere Arbeitsteilung. Kleine speziali- sierte Zellen können sich in Ihrem Aufbau besser an ihre Funktion anpassen. Neben der besseren Arbeitsteilung sind auch Stabilität und Transportprobleme Gründe für die be- schränkte Größe von Zellen. ( F12 ) Einen Zusammenschluss strukturell ähnlicher Zellen nennt man Gewebe . Mehrere Gewebe können gemeinsam ganz spezielle komplexe Aufgaben im Organismus erfüllen. Man nennt solche Gewebeverbände Organe . So kann das Blut Stoffe transportieren und unseren Körper warmhalten. Ein weiteres Beispiel für ein Organ des Menschen wäre seine Haut oder der Darm. Aber auch Pflanzen haben Organe, z. B. die Blätter oder die Wurzel. In höheren Lebewesen können mehrere Organe zusammenarbeiten und Organsysteme bil- den. So herrschen von den winzigen Organellen, über Zellen, Gewebe und Organe viele Organisationsebenen vor, die schließlich einen funktionierenden Organismus ergeben. ( F11 ) 3. Passiver Transport : Um auch größere oder geladene Teil- chen durch Zellmembranen transportieren zu können gibt es unzählige Transportproteine. Diese bilden z. B. kleine Poren durch die Membran, die von der Zelle meist geöffnet und geschlossen werden können. Bei passivem Transport wandern die gelösten Stoffe durch diese Poren immer zur Seite mit der niedrigeren Konzentration (Diffu- sion). Man bezeichnet dies auch als Transport „mit dem Konzentrationsgradienten“. Unter einem Gradienten ver- steht man, dass sich irgendeine Größe (hier die Konzen- tration) von einem Ort x 0 zu einem Ort x 1 ändert (siehe Abb. 1.15). Abb. 1.15: Passiver Transport und Konzentrationsgradient 4. Aktiver Transport : Einige Transportproteine sind auch in der Lage, Stoffe gegen den Konzentrationsgradienten, also von der Seite niedriger Konzentration zur Seite höhe- rer Konzentration hin zu bewegen. Dafür ist allerdings viel Energie notwendig. Die Energie wird dem Protein in Form von ATP (siehe Kapitel 2 Biomoleküle) zugeführt. Trotz des Energieaufwandes ist dieser Transport oft not- wendig, z. B. um die Spannung an der Membran von Ner- venzellen aufzubauen. Abb. 1.16: Aktiver Transport und Konzentrationsgradient Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv