Читать книгу Health Food Rock ’n’ Roll - Heinz-Wilhelm Esser - Страница 33

DOC ESSERS BASIS-SPEEDKURS »ZELLE«

Boah, was habe ich Biologie in der Schule gehasst – ein Fach, bei dem ich mein Hirn regelmäßig auf »Bypass« gestellt habe. Mit Blick auf die Vergangenheit muss ich mir allerdings eine große Portion Ignoranz attestieren, da gerade die Biologie des Menschen extrem faszinierend ist. Immerhin habe ich das Verpasste nachgeholt und kann nun frei nach dem Motto »See one, do one, teach one« einen Speedkurs zum Aufbau unserer Zellen geben. Schnallen Sie sich an, es geht los:

Zellen sind nicht nur die kleinste Einheit unseres Organismus, sondern sie stellen auch den kleinsten Baustein von Leben dar. Es gibt auch nicht »die« eine Zelle, sondern wir unterscheiden Zelltypen: Das können Haut- oder Knochenzellen sein, Zellen, die unser Blut bilden oder unser Immunsystem bestücken, das können Zellen sein, die unsere Organe bauen und Gewebe bilden, und: Bei dem ein oder anderen Menschen scheint es sogar Gehirnzellen zu geben – wobei es sich da wirklich um Kolibris handelt.

Eukaryot versus Prokaryot:

Lebewesen unterscheidet man in Eukaryoten und Prokaryoten, und nach meiner Meinung noch in Idioten. Aber im Ernst: Pflanzen, Pilze, Tiere und natürlich der Mensch zeichnen sich dadurch aus, dass ihre Zellen einen Zellkern haben: Das nennt der Biologe dann Eukaryot. Prokaryoten sind also im Vergleich dazu Lebewesen, die keinen Zellkern haben – Bakterien gehören beispielsweise dieser Gruppe an. In den meisten Fällen handelt es sich bei den Prokaryoten um Einzeller und bei den Eukaryoten um Mehrzeller – ich seh gerade Ihre Gesichter vor mir und Ihr hämisches Grinsen bei dem Gedanken an Ihren Chef, von dem Sie immer schon wussten, dass er ein Einzel … Lassen wir das!

Kommen wir mal schnell auf den Boden der Tatsachen zurück, bevor Sie mir im Angesicht der Mehrzelligkeit abheben: Profan gesagt sind wir nämlich nichts anderes als ein Zellhaufen, mal größer, mal kleiner, mal dicker, mal dünner. Zugegebenermaßen geschickt zusammengesetzt, aber doch nur circa drei Billionen Zellen, die für eine gewisse Zeit (unsere Lebensspanne) ihrer Arbeit nachgehen.

Bausteine der Zelle

Die Zellen bestehen zum größten Teil aus Proteinen, die unterschiedliche Aufgaben haben. Proteine sind übrigens nichts anderes als Aminosäuren, die in unterschiedlichen Kombinationen zusammengesetzt werden und so die verschiedenen Proteine bilden. Es gibt Strukturproteine, die das Gerüst der Zelle bilden, Transportproteine, die für einen geordneten In- und Export der Zelle sorgen. Es gibt Proteine, die chemische Prozesse unterstützen, sogenannte Enzyme. Und haben Sie sich in den letzten Monaten nicht auch gewünscht, aus dem Nichts neutralisierende Antikörper gegen SARS-CoV-2 zu entwickeln? Antikörper sind auch nix anderes als Proteine, in diesem Fall Immunproteine. Na, und die Motoproteine sind natürlich wichtig für die Muskelkontraktion.

Die Schaltstelle

Die menschliche Zelle ist trotz unterschiedlicher Aufgaben und Funktionen immer gleich aufgebaut:

In der Mitte ist der bereits erwähnte Zellkern mit dem Zellkörperchen. Hier befindet sich die Erbinformation, unsere DNA, die im Rahmen der Zellteilung – Mitose, wir kommen gleich dazu – als festes Chromosom vorliegt und ansonsten in Form von Chromatinfäden im Zellkern rumfloddert. Die gesamte Erbinformation eines Lebewesens, das Genom, verteilt sich beim Menschen auf 46 Chromosomen, von denen je eine Hälfte von unseren Eltern geerbt wurde. Die Erbinformation macht uns als Individuum aus und entscheidet unter anderem über unsere Blutgruppe.

Rund 3,2 Milliarden DNA-Bausteine hat jeder Mensch in seiner Erbinformation und diese tragen die Bauanleitung für etwa 20 000 verschiedene Proteine.

Produktionsbereiche

Ansonsten kann man sich die Zelle vorstellen wie ein großes Fabrikgelände mit einzelnen Werkstätten, die alle eine eigenständige Funktion haben, aber dennoch für ein gemeinsames Produkt arbeiten.

Diese durch Membranen abgetrennten Werkstattbereiche werden auch Zellorganellen genannt. Dazu gehört der erwähnte Zellkern, das endoplasmatische Retikulum, Ribosomen, die die Messenger-RNA auslesen (ja, unter anderem auch die mRNA, die als Corona-Impfstoff in den Medien war) und demgemäß die entsprechenden Proteine bilden. Im Golgi-Apparat werden diese Proteine spezialisiert, dann verpackt und zu anderen Zellregionen transportiert.

Dann gibt es noch die Vesikel, bewegliche Zellorganellen, die gleichfalls Proteine transportieren, aber auch die Untereinheiten Peroxysom und Lysosom bilden, die für die Zellentgiftung und Verdauung zelleigener Stoffe und Fremdstoffe erforderlich sind.

Inneres Kraftwerk

Die Mitochondrien sind die Kraftwerke unserer Zelle – sie stellen die Moleküle bereit, die jede Zelle braucht, um zu funktionieren. Diese Moleküle heißen Adenosintriphosphate, ATP, und gelten quasi als Energiewährung unseres Körpers. Sie finden sich in jeder, aber auch wirklich jeder Zelle.

Schauen wir mal genauer hin: Mitochondrien sind nämlich wahre Energiezauberer. Sie müssen ja auch mit verschiedensten Situationen umgehen können. Führen wir von außen – mit der Nahrung – Energie zu, ist alles fein. Aber was passiert in längeren Hungerperioden? Wenn die Reserven letztendlich aufgebraucht sind?

Stellen Sie sich ein Auto vor, dessen Motor mit Normalbenzin, Diesel oder Gas fährt. Und das Beste: Wenn der Tank leer ist, generiert das Auto neue Energie aus sich selbst heraus. Zu schön, um wahr zu sein, oder? Aber genau das können Mitochondrien, nämlich aus unterschiedlichsten Substanzen ATP herstellen, und wenn diese fehlen, werden unsere Energiereserven oder auch Abfallprodukte in neue Energie umgesetzt. Das geschieht bei der Zellatmung und im Citratzyklus.

Erneuerbare Energien

Unter Zellatmung versteht man den Vorgang, in dem Diesel, Benzin und Gas durch verschiedene chemische Vorgänge zu ATP umgewandelt werden. Einer der drei Vorgänge heißt Glykolyse: Diese verarbeitet Zuckermoleküle, die Atmungskette verbindet die Energie aus der Nahrung mit Sauerstoff und durch den Zerfall zu Kohlendioxid und Wasserstoff wird schließlich ATP gebildet.

Noch genialer ist aber der Citratzyklus, auch Zitronensäurezyklus genannt. Leider muss jeder Studierende der Humanmedizin diesen Zyklus verstehen oder zumindest einmal im Leben auswendig lernen und so tun, als ob er ihn verstünde. Aber was ist das Geniale daran? Fette, Eiweiße und Kohlenhydrate liefern bei ihrer Verwertung im Körper jeweils das Abbauprodukt Acteyl-CoA, einen aktivierten Essigsäurerest. Und da Zellen wahre Recyclingmeister sind, wird aus diesem Produkt im Citratzyklus neue Energie gewonnen. Ich erspare Ihnen die genauen chemischen Vorgänge, aber der Vorgang ist extrem effektiv und zusammen mit anderen energieliefernden Prozessen sorgt er für genügend ATP und damit für gesunde Zellen, die in ihrer Gesamtheit dafür sorgen, dass wir tipptopp funktionieren.

Wenn der Motor stottert

Je gesünder wir leben, desto mehr Mitochondrien bildet die Zelle. Das ermöglicht uns neue sportliche Höchstleistungen, was dann wiederum zu einer Mitochondrienexpansion führt.

Also, auf die Mitochondrien heißt es aufpassen. Quasi Mitochondrium gesund = Mensch gesund.

Während des Alterns werden jedoch sowohl der oxidative als auch der biosynthetische Stoffwechsel der Mitochondrien zunehmend verändert, wobei sich Fehlfunktionen entwickeln, die wiederum die mitochondriale Funktionalität beeinträchtigen. Wenn die Kraftwerke schwächeln, schwächelt die Zelle natürlich auch. So können kranke oder alte Zellen eben auch Ursache dafür sein, dass es uns nicht mehr gut geht, dass wir nicht mehr so leistungsfähig sind, dass wir Stress nicht mehr gut aushalten oder auch kognitiv nachlassen – wir werden vergesslich und sind obendrein von neuen Herausforderungen schnell überfordert.

Im schlimmsten Fall bauen wir nicht langsam ab, sondern die Zellen machen uns aktiv krank, da sie selbst nicht mehr ihrer ursprünglichen Funktion nachkommen, sondern entarten – ja, ich spreche von Krebs.

Info

Aus der Wissenschaft

Haben Sie schon mal was von Telomeren gehört? Das sind die Schutzkappen an den Enden der Chromosomen. Wie die Plastikkappen eines Schnürsenkels, die dessen Ausfransen verhindern, schützen sie unsere DNA vor Schäden.

Telomere und Zellalterung: Wie man inzwischen weiß, werden die Telomere mit jeder Zellteilung kürzer, bis sie so kurz sind, dass sie ihrer Schutzfunktion nicht mehr nachkommen können. Die ungeschützten Chromosomenenden senden Signale aus, damit sich die Zelle nicht mehr teilt (Seneszenz) oder es wird der Zelltod (Apoptose) eingeleitet.

Feinde der Telomere: Eine beschleunigte Verkürzung der Telomere tritt insbesondere bei chronischen Entzündungen, oxidativem Stress und Insulinresistenz auf. Auch psychischer Stress spielt eine Rolle. Wer seinen Telomeren also etwas Gutes tun will, sollte genau diese Faktoren zu vermeiden versuchen.