Biologie
Humanbio
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Epithelgewebe, Binde- und Stützgewebe, Muskelgewebe, Nervengewebe
Epithelgewebe: - sind kompakte Zellverbände an äusseren oder inneren Oberflächen. - Epithele enthalten weder Blutgefässe noch Nerven. Ihre Zellen werden durch Diffusion aus dem Nachbargewebe versorgt. - Epithele können schützen (Haut), Stoffe aufnehmen (Darm) oder abgeben (Drüsen) und sind entsprechend gebaut.
Binde- und Stützgewebe: - enthalten zwischen den Zellen viel Interzellularmaterial, in das Bindegewebsfasern aus Eiweissen eingelagert sein können. - Bindegewebe verbinden andere Gewebe oder dienen als Grund- und Speichergewebe (Fettgewebe). - Die Stützgewebe Knochen und Knorpel bilden das Skelett.
Muskelgewebe: - können sich durch Kontraktion von Myofibrillen aktiv verkürzen. - Das glatte Muskelgewebe besteht aus einkernigen, spindelförmigen Muskelzellen. Es kommt als Eingeweidemuskeln in inneren Organen (z.B. im Darm) vor. - Das quergestreifte Muskelgewebe der Skellettmuskeln besteht aus vielkernigen, quergestreiften Muskelfasern.
Nervengewebe: - besteht aus Nervenzellen und Zellen, die diese schützen und versorgen. - Nervenzellen haben Fortsätze, die bis zu 1 m lang werden. Ihre Zellkörper befinden sich zum grossen Teil im Hirn und Rückenmark. - Die langen Fortsätze der Nervenzellen sind zu Nerven gebündelt.
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- Reaktionsvermögen und Steuerung: Sinnesorgane, Nervensystem, Hormonsystem. - Bewegung: Skelett und Muskulatur. - Stoffwechsel: Atmungssystem, Verdauungssystem, Blutsystem, Harnsystem. - Abgrenzung und Abwehr: Haut, Abwehrsysteme (Immunsystem). - Fortpflanzung: Geschlechtsorgane
Das Verdauungssystem umfasst: Mund - Speiseröhre - Magen - Darm - After. Leber und Bauchspeicheldrüse. Die Nahrung wird vom Mund zum After durch das Verdauungssystem geschoben und dabei mechanisch und chemisch so bearbeitet, dass die Nährstoffe vom Darm ins Blut aufgenommen werden können. Die Nährstoffe werden vom Blutsystem im Körper verteilt. Das Unverdauliche wird im Darm zum After befördert und dort ausgeschieden. Die Nahrung liefert das Material für den Aufbau und die Erneuerung des Körpers und die Energie für alle Aktivitäten.
Zum Atmungssystem gehören: Nase - Luftröhre - Lunge - Zwerchfell - (Brustkorb). Das Atmungssystem versorgt den Körper mit Sauerstoff und entsorgt das im Stoffwechsel anfallende Kohlendioxid. - Beim Einatmen wird Luft durch Bewegen von Brustkorb und Zwerchfell via Nase und Luftröhre in die Lunge gezogen. - In der Lunge diffundiert Sauerstoff aus der Luft ins Blut. - Das Blut transportiert den Sauerstoff zu den Zellen. - Zellen verbrauchen Sauerstoff und bilden Kohlendioxid (Zellatmung). - Die "verbrauchte" Luft der Lunge wird ausgeatmet.
Das Blutsystem besteht aus einem geschlossenen Gefässsystem mit Blut, das vom Herzen bewegt wird. Bei den Gefässen unterscheidet man Arterien, Venen und Kapillaren. - Arterien führen Blut vom Herzen weg. - Venen bringen Blut zum Herzen. - Kapillaren ermöglichen den Stoffaustausch. Das Blut besteht aus Blutplasma und Blutkörperchen: - rote für den Gastransport - weisse für die Abwehr - Blutplättchen für die Gerinnung. Der Blutkreislauf - verteilt Nährstoffe und Sauerstoff, - sammelt Exkrete und Kohlendioxid, - verteilt Hormone, - dient der Wärmeregulation - und der Abwehr.
Zu den Sinnesorganen zählen: 1. Die Sinnesorganem am Kopf: - Sehsinn (Augen) - Gehörsinn (Ohren) - Geschmackssinn (Zunge) - Geruchssinn (Nase). 2. Sinneszellen im Inneren und in der Haut: - Tast- und Drucksinn - Wärme- und Kältesinn - Schmerzsinn. Sinnesorgane und Sinneszellen liefern dem Nervensystem Informationen über die Umwelt und die Innenwelt. Sie reagieren auf äussere und innere Reize mit der Bildung von nervösen Erregungen in Form von elektrischen Impulsen. Die Sinnesorgane und das Nervensystem ermöglichen und Reaktionen und Aktionen. Sie regeln auch die Zusammensetzung und die Bedingungen im Körper.
Das Nervensystem (NS) umfasst: - die Zentren: Hirn und Rückenmark, - die Nerven zur Peripherie. Das Nervensystem bildet, leitet und verarbeitet nervöse Erregungen und speichert Informationen. Nerven leiten nervöse Erregungen von den Sinnesorganen zum Hirn, wo sie Wahrnehmungen und Assoziationen auslösen. Das Hirn plant Reaktionen und schickt die entsprechenden Befehle in Form von nervösen Erregungen über Nerven zu den Organen. Das animale oder willkürliche NS steuert die willkürlichen Aktivitäten, insbesondere die Bewegungen der Skelettmuskeln. Das vegetative oder unwillkürliche NS arbeitet unabhängig vom Willen und ist von diesem nicht beeinflussbar. Es regelt die Arbeit innerer Organe (z.B. Darm).
Unsere Zellen brauchen den Sauerstoff bei der Zellatmung zur Oxidation der energiereichen Stoffe. Bei der Zellatmung wird Energie in Form von ATP für alle energieverbrauchenden Vorgänge bereitgestellt.
- Die Haut schützt gegen: Flüssigkeits- und Wärmeverlust, mechanische Verletzungen, chemische Einwirkungen, Strahlung und Krankheitserreger. - Die Haut ist beteiligt an der Wärmeregulation. - In der Haut liegen Sinneszellen für mechanische, chemische und thermische Reize. - Die Haut gibt Exkrete ab. - Die dünnen Schleimhäute dienen auch dem Stoffaustausch.
Ein Nerv ist ein Bündel von vielen Nervenzellfortsätzen. Er verbindet ein Organ mit dem Hirn oder dem Rückenmark.
Das Nervensystem ermöglicht Reaktionen und Aktionen und regelt (zusammen mit dem Hormonsystem) die Tätigkeit der inneren Organe.
Hormone sind Botenstoffe, die im Körper in Hormondrüsen produziert und vom Blutkreislauf verteilt werden. Sie wirken in den Zellen, die entsprechende Rezeptoren haben.
Die Sinnesorgane reagieren auf bestimmte Reize mit der Bildung von elektrischen Impulsen, die man nervöse Erregungen nennt.
Die Knochen haben einen hohen Anteil an anorganischer Substanz, die weniger schnell zersetzt wird als die organischen Stoffe.
Ein Muskel kann sich unter Energieverbrauch aktiv verkürzen.
1. Skelettmuskeln sind Organe aus quergestreiftem Muskelgewebe, die an den Knochen ansetzen und diese gegeneinander bewegen. Sie werden vom willkürlichen Nervensystem gesteuert. Das quergestreifte Muskelgewebe besteht aus vielkernigen Muskelnfasern. 2. Die Eingeweidemuskulatur ist für die Bewegung innerer Organe zuständig. Sie besteht aus glattem Muskelgewebe, das in die Wände von Organen (z.B. Darm, Harnblase) eingebaut ist. Die glatte Muskulatur wird vom vegetativen Nervensystem gesteuert, arbeitet also unwillkürlich. Das glatte Muskelgewebe besteht aus einkernigen Muskelzellen.
Ein Knochen besteht aus verschiedenen Geweben (Knorpel- und Knochengewebe, Nerven, Blutgefässe) mit lebenden Zellen. Knochen können wachsen und haben einen Stoffwechsel.
Da sowohl das Verdauungssystem als auch die Lunge direkt mit der Aussenwelt in Verbindung stehen, müssen wir bei der Stoffaufnahme zwei Schritte unterscheiden: - die wahrnehmbare "Aufnahme" in den Körper beim Essen, Trinken und Einatmen und - die eigentliche Aufnahme ins Blut, die im Verdauungssystem und in der Lunge erfolgt. Die Stoffaufnahme in der Lunge ist schneller und einfacher, weil der Sauerstoff unverändert aus der Luft ins Blut diffundieren kann. Im Gegensatz dazu muss die körperfremde Nahrung vor der Aufnahme ins Blut durch den Verdauungsprozess im Darm ausserhalb des Körpers in die Nährstoffe zerlegt werden. Unverdaubare Nahrungsbestandteile bleiben als Ballaststoffe zurück und werden durch den After ausgeschieden.
Der Zellstoffwechsel baut aus den aufgenommenen Nährstoffen körpereigene Stoffe auf (Baustoffwechsel). Ein Teil wird zur Energiebeschaffung abgebaut (Betriebsstoffwechsel).
Beim Stoffabbau fallen in den Zellen Stoffe an, die nicht weiter verwertet werden können. Man nennt diese Abfallstoffe Exkrete. Sie werden vom Blut abtransportiert und von den Nieren ausgeschieden. Das Kohlendioxid wird über das Blut und die Lunge ausgeschieden.
Wasser, Fette, Eiweisse, Mineralstoffe, Kohlenhydrate, Nucleinsäuren.
Etwa 2/3 des Wassers (ca. 30 L) befinden sich in den Zellen (intrazellulär).
Von den 40-50 Litern Wasser werden täglich 2.5 Liter, das sind ca. 5%, ersetzt.
Über Nieren (1.3 L), Lunge (0.5 L) und Haut (0.5L).
Zwei verschiedene Eiweisse unterscheiden sich in der Zusammensetzung, d.h. in der Anzahl, in der Auswahl und in der Reihenfolge der Aminosäuren sowie in ihrer Form.
Die drei Gruppen der Kohlenhydrate sind: - die Einfachzucker, z.B. Glucose (Traubenzucker) und Fructose (Fruchtzucker) - die Doppelzucker, z.B. Saccharose (Rohrzucker) und Maltose (Malzzucker) - die Vielfachzucker, z.B. Stärke, Glykogen, Cellulose
Die Bausteine der Stärke und der Cellulose sind Glucose-Moleküle; ein Rohrzucker-Molekül besteht aus je einem Molekül Glucose und Fructose.
Ein Fett-Molekül besteht aus einem Glycerin-Molekül und drei Fettsäure-Molekülen. Die Fett-Moleküle unterscheiden sich in den Fettsäuren.
- Die Eiweisse bestehen aus 20 verschiedenen Sorten von Aminosäuren, während die Vielfachzucker nur aus Glucose aufgebaut sind. - Die Vielfachzucker-Moleküle können verzweigt sein, die Eiweiss-Moleküle nicht. - Es gibt Millionen von verschiedenen Eiweiss-Molekülen, die sich im Aufbau, in der räumlichen Struktur und in den Eigenschaften unterscheiden. Bei den Vielfachzuckern gibt es nur drei Arten, deren Moleküle sich lediglich in der Zahl der Bausteine und in der Verzweigung unterscheiden.
lonenkanäle sind Eiweisstunnel in der Membran, die bestimmte Ionen passieren lassen. Spannungsabhängige Kanäle öffnen bzw. schliessen sich, wenn das Membranpotenzial einen bestimmten Wert erreicht.
lonenpumpen wie die --> Natrium/Kalium-Pumpe sind Membraneiweisse, die bestimmte Ionen aktiv (unter ATP-Spaltung) gegen das Konzentrationsgefälle durch die Membran befördern.
Die farbige Iris enthält glatte Muskeln, mit denen die Pupillenweite zur Regulation des Lichteinlasses verändert wird (Adaption).
Sensorische Meldungen werden über eine bestimmte Nervenbahn in das zugeordnete sensorische Feld des Grosshirns geleitet und kanalspezifisch, d. h. ihrer Herkunft entsprechend, interpretiert.
Kurzsichtige sehen weit entfernte Objekte nicht scharf; die Bildebene liegt vor der Netzhaut. Ursache ist meist ein zu langer Augapfel. Kurzsichtigkeit wird durch Zerstreuungslinsen kompensiert.
Das Membranpotenzial ist die elektrische Spannung zwischen Zellinhalt und Umgebung als Folge der ungleichen Verteilung der Ionen, die aus der selektiven Durchlässigkeit der Membran resultiert. Natrium-Ionen überwiegen aussen, Kalium-Ionen innen.
