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1.2: Ebenen der Organisation
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Biology

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PROTOKOLLE

1.2: Ebenen der Organisation

Überblick

Biologische Organisation ist die Klassifizierung von biologischen Strukturen. Sie reicht von Atomen am unteren Ende der Hierarchie bis hin zur Biosphäre der Erde. Jede Ebene wird dabei zunehmend komplexer und baut auf der vorhergehenden Ebene auf.

Moleküle sind aus Atomen zusammengesetzt während, Moleküle wiederum sind die Bestandteile von Biomolekülen

Die einfachsten Ebenen bestehen aus Atomen, Molekülen und Biomolekülen. Atome bilden dabei die kleinste Einheit gewöhnlicher Materie und bestehen aus einem Kern und Elektronen. Moleküle umfassen zwei oder mehrere Atome, die durch chemische Bindungen zusammengehalten werden. Das sind meist kovalente, ionische oder metallische Bindungen.

Biomoleküle sind Moleküle, die man in lebenden Organismen findet. Hierzu gehören Proteine, Nukleinsäuren, Lipide und Kohlenhydrate. Biomoleküle sind oft Polymere, welche große Moleküle sind, die aus kleineren, sich wiederholenden Einheiten gebildet werden. So bestehen beispielsweise Proteine aus Aminosäuren, während Nukleotide die Grundlage für Nukleinsäuren bilden.

Biomoleküle können endogen oder exogen sein. Endogen bedeutet, dass das Biomolekül innerhalb eines lebenden Organismus produziert wird. Biomoleküle können jedoch auch konsumiert werden. Wenn eine Kuh beispielsweise Kohlenhydrate durch die Verdauung von Gras (exogen) zu sich nimmt, muss das Gras diese Kohlenhydrate jedoch vorher erst durch Fotosynthese produzieren (endogen).

Organellen sind Zellkompartimente, die aus Biomolekülen gebildet werden

Die nächste hierarchische Ebene umfasst so genannte subzelluläre Strukturen, die Organellen. Organellen sind aus Biomolekülen aufgebaut und unterteilen eukaryotische Zellen in verschiedene Kompartimente. Organelle bedeutet “kleines Organ”. Organellen haben innerhalb einer Zelle spezialisierte Funktionen. Zum Beispiel ermöglicht das Lysosom den Abbau von Molekülen ohne, dass dabei andere Strukturen der Zelle beschädigt werden. Chloroplasten ermöglichen Pflanzen zum Beispiel die Durchführung der Fotosynthese.

Organismen können eine, mehrere oder viele Billionen an Zellen besitzen

Die nächste Ebene der biologischen Organisation bilden die Zellen. Organismen können einzellig (also aus einer einzigen Zelle bestehen) oder mehrzellig sein. Wissenschaftler schätzen, dass der menschliche Körper aus ca. 37 Billionen Zellen besteht.

Gewebe, Organe und Organsysteme werden von spezialisierten Zellen gebildet

In komplexen Organismen wie in Pflanzen und Tieren bilden Zellen die Gewebe, Organe und ganze Organsysteme. Als Gewebe bezeichnet man bestimmte Gruppen von Zellen, die ähnliche Funktionen ausüben. So befindet sich z.B. Bindegewebe, eine der vier Arten von tierischem Gewebe, zwischen den Organen.

Organe sind ganze Gruppen von Geweben, die bestimmte Funktionen erfüllen und aus ähnlichen oder unterschiedlichen Gewebetypen bestehen. Die meisten Tiere besitzen beispielsweise ein Herz. Dieses pumpt Blut durch den Körper, um andere Organe mit Sauerstoff und Nährstoffen zu versorgen und Abfallprodukte zu entsorgen.

Eine Ebene weiter bilden Gruppen von Organen ganze Organsysteme, die zusammenarbeiten, um die wichtigen Prozesse und Funktionen des Lebens ausführen zu können. Das Herz-Kreislauf-System eines Tieres besteht zum Beispiel aus Herz, Gefäßen und Blut. Bei Pflanzen bilden eine Vielzahl von Geweben das Wurzel- und Sprossensystem, welches ebenfalls diverse lebenswichtige Funktionen erfüllt.

Individuelle Organismen bilden Populationen und Gemeinschaften

Mehrere Organismen einer gleichen Spezies, die am gleichen Ort und zur gleichen Zeit existieren, bilden Populationen. Gemeinschaften setzen sich aus Individuen verschiedener Spezies am gleichen Ort und zur gleichen Zeit zusammen. Gemeinschaften können zwei oder Dutzende von Spezies umfassen.

Ganze Ökosysteme umfassen nicht nur lebende (biotische) Gemeinschaften, sondern auch die nicht-lebenden (abiotischen) Umweltfaktoren. Auch diese haben einen Einfluss auf die lebenden Gemeinschaften. Eine Oase ist zum Beispiel ein Ökosystem, in welchem Populationen von Dattelpalmen und Feigenbäumen vegetieren und kleine Eidechsen leben. Diese Gemeinschaft lebt und interagiert mit einer Umgebung von fruchtbarer Erde und frischem Wasser in einer ansonsten trockenen Umwelt.

Die Biosphäre der Erde umfasst alle Ebenen und Bereiche (Luft, Erde und Wasser). Sie stellt die Herberge für alle lebenden Organismen auf der Erde dar. Die Biosphäre setzt sich somit aus vielen verschiedenen Ökosystemen zusammen.


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