Die Natur schlägt Wellen

Zusammenfassung Lebenswichtig für Organismen ist ihre Fähigkeit, Informationen über die Außenwelt zu empfangen und zu verarbeiten. Dies gilt für den ganzen Organismus wie auch für jede einzelne Zelle in einem vielzelligen Verband. Während der Entwicklung, also der Morphogenese, müssen Zellen vielfältige Informationen austauschen, die den Aufbau der entstehenden Gewebe und die Funktion der einzelnen Zellen festlegen. Hierbei ist es notwendig, daß die Signale sowohl in der zeitlichen Abfolge als auch in der räumlichen Verteilung aufeinander abgestimmt sind. Im fertigen Organismus schließlich müssen Zellen miteinander kommunizieren, um ein koordiniertes Verhalten sicherzustellen. Benachbarte Zellen kommunizieren mittels spezieller Verbindungskanäle, die das Cytoplasma verschiedener Zellen miteinander verbinden, oder über in der Zelloberfläche verankerte Moleküle, die durch spezifische Rezeptoren erkannt werden. Zellen oder Zellgruppen, die weit voneinander entfernt sind, kommunizieren über Hormone, die mit dem Blutstrom und durch Diffusion an ihren Zielort gelangen. Diese Signalmoleküle werden von vielen Zellen produziert und ausgeschieden und in den Zielzellen von spezifischen extra-oder intrazellulären Rezeptoren erkannt. Die Bindung des Signalmoleküls an den Rezeptor löst dann die entsprechende Antwort in der stimulierten Zelle aus. Da Hormone beim Transport über große Entfernungen stark verdünnt werden, müssen sie schon bei äußerst geringen Konzentrationen wirksam sein.