Zelle

Eine Zelle ist der kleinste, lebens- und teilungsfähige Funktionseinheit biologischer Organismen. Die Größe menschlicher und tierischer Zellen beträgt durchschnittlich 6 bis 200 µm.

Die Zelle besteht aus dem Zellkern (Nucleus) und der Zellflüssigkeit (Zytoplasma). Pflanzliche Zellen haben neben der Zellmembran eine Zellwand, die aus Cellulose und anderen Kohlenhydraten aufgebaut ist.

Weitere Zellbestandteile sind die sogenannte Zellorganellen, an deren Membranen wichtige Stoffwechselprozesse ablaufen: beispielsweise die Mitochondrien (für die Energiegewinnung der Zelle), die Chloroplasten (Photosynthese der Pflanzenzelle) und Ribosomen, das endoplasmatische Retikulum sowie Dictyosomen (für die Proteinsynthese).

Der Zellkern enthält im wesentlichen das genetische Material (Gene, DNS), in dem die Informationen zur Eiweißsynthese und Zellteilung gespeichert sind.

Autor: KATALYSE Institut

Zahnputzmittel

Die Bedeutung von Z. für die Gesunderhaltung ist nicht so groß, wie viele Hersteller sie anpreisen. Sicher ist, daß sowohl die Bekämpfung von Karies als auch Parodontose gute Chancen durch richtige Ernährung und richtiges Zähneputzen hat.

 

Die Wahl der Z. ist zweitrangig. Z. enthalten sog. Schleifmittel - meist anorganische Salze, wie Kreide und Phosphate, oder Oxide. Sie sollen die Plaque ( Bakterien-Belag ) entfernen, aber auch gleichzeitig die Zähne polieren. Häufig enthalten Z. zu harte Schleifmittel, die den Zahnschmelz angreifen. Durch Tenside (Natriumlaurylsulfat) in Z. werden Fremdstoffe leichter benetzt und weggespült. Sie bewirken, daß das Z. schäumt. Allerdings ist Schaumkraft nicht gleich Reinigungskraft. Tenside sind für die Reinigung von Zähnen entbehrlich, sie stören vielmehr die Mundflora und reizen die Mundschleimhäute.
Die Wirkung von Vitamin-Zusätzen zu Z. gegen Zahnfleischerkrankungen ist zweifelhaft, da eine Aufnahme der Vitamine während der kurzen Verweildauer der Z. in der Mundhöhle nicht möglich ist. Einem Vitaminmangel sollte lieber durch eine sinnvolle Ernährung begegnet werden. Einige Z. enthalten Antiseptika wie Chlorhexidin und Hexetidin. Durch ihre unspezifische drastische Wirkung gegen Mikroorganismen stören sie die physiologische Mundflora. Etherische Öle (Pfefferminz- oder

Eukalyptusöl) werden als Geschmacksstoffe eingesetzt. Sie haben ebenfalls eine leicht antiseptische Wirkung. Die in Z. enthaltenen Konservierungsstoffe beeinflussen ebenfalls die Mundflora und können Überempfindlichkeitsreaktionen hervorrufen. Der Zusatz von Fluor-Verbindungen zu Z. ist durchaus sinnvoll, da bei regelmäßigem Gebrauch die Kariesbildung vermindert wird oder eine Remineralisierung schon geschädigter Zähne beschleunigt wird.

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Zäsium

siehe Cäsium .

Autor: KATALYSE Institut

Zinn

Chemisches Element der IV. Hauptgruppe, Symbol Sn, Ordnungszahl 50, Schmelzpunkt 232 Grad C, Siedepunkt 2.270 Grad C, Dichte 7,29 g/cm3, in mehreren Modifikationen auftretendes Schwermetall.

 

Bei Raumtemperatur ist Z. silberglänzend und sehr leicht verformbar. Unterhalb von 13,2 Grad C wandelt es sich in eine andere Modifikation, das sog. graue Z., um. Das ist ein graues Pulver mit Halbleitereigenschaften und einer Dichte von 5,75 g/cm3. Bei tiefen Temperaturen (-48 Grad C) vollzieht sich die Umwandlung in wenigen h , so daß Z.-Geräte schließlich völlig zerfallen (Z.-Pest). Durch Legierung mit geringen Mengen Arsen, Germanium, Indium, Blei, Antimon oder Bismut wird die Z.-Pest verhindert. Geringe Zusätze von Aluminium, Cobalt, Magnesium, Mangan oder Zink beschleunigen die Umwandlung erheblich. Z. ist ein essentielles Element (als ADI-Wert gelten 2 mg/kg Körpergewicht, kann Haarausfall, Appetitlosigkeit und Akne bei Mangel hervorrufen) und gilt als Metall als ungiftig. Es überzieht sich an Luft mit einer sehr dünnen, schützenden Oxidschicht. Unter Luftabschluß wird Z. von schwachen Säuren nicht angegriffen (Verwendung von verzinntem Eisenblech in Konservendosen; Weißblech), kann aber unter Einwirkung von Luft in Lösung gehen (Vergrauen von Kondensmilch in geöffneten Dosen). Lebensmittel sollten daher nie in geöffneten Konservendosen aufbewahrt werden! Z.-Verbindungen zeigen toxische Wirkung: MAK 2 mg/m3 für anorganische bzw. MAK 0,1 mg/m3 für

organische Verbindungen. Die Produktion liegt bei ca. 200.000 t/Jahr und muß wegen rascher Erschöpfung der Lagerstätten immer mehr aus dem Recycling bestritten werden. Anwendung findet Z. überschlägig zu 40% für Weißblech, 20% für Weichlote, 18% für Z.-Geräte, 18% für Z.-Legierungen und 4% für Sonstiges.

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Zink

Chemisches Element, Symbol Zn, Ordnungszahl 30, Schmelzpunkt 419,5 Grad C, Siedepunkt 907 Grad C, Dichte 7,13 g/cm3. Schwermetall, das für Mensch, Tier und Pflanze essentiell ist.

Z.-Gehalt im menschlichen Körper: 1,4-2,3 g. Normale Z.-Aufnahme: 10-15 mg/Tag. Natürlicher Begleiter von Z. ist das Cadmium. Im Vergleich zu Cadmium und Quecksilber, mit denen Z. chemisch verwandt ist, ist Z. relativ ungiftig. Gefährlicher ist das Einatmen von Z.-Verbindungen. Einatmen von Z.-Oxiddämpfen führt zu Fieber, Gelenk- und Muskelschmerzen, Frieren, Husten, Schweißausbrüchen u.a. (Z.-Fieber). Z.-Chromat ist krebserzeugend (MAK-Werte-Liste III A1). Die Wirkung beruht auf dem Chromatanteil. Der Einfluß von Z. auf das Krebsgeschehen (im Tierversuch wurden Hemmung und Krebsauslösung beobachtet) muß weiter untersucht werden.
Normale Böden enthalten zwischen 10-300 ppm Z., durchschnittlich 50 ppm. Böden in der Nähe von Straßen (Reifen enthalten Z.-Oxid) können erheblich belastet sein. Unverschmutzte Gewässer enthalten i.a. 10 mycrog/l. Klärschlamm darf in Deutschland max. 2.200 ppm Z. enthalten (Schottland, Niederlande: 2.000 ppm; Klärschlammverordnung). Trinkwasser-Grenzwerte: WHO: 5 mg/l, UdSSR: 1 mg/l, Japan: 0,1 mg/l. BRD: Trinkwasserverordnungs-Wert für Z. von 2 mg/l, 1986 gestrichen (Wasser).
Weltjahresproduktion: ca. 6 Mio t. Verwendung: Galvanisieren von Eisen und Stahlprodukten, für Legierungen, Z.-Bacitracin als wachstumsförderndes Mittel in der Schweine- und Geflügelzucht. Wichtigste Verbindung ist Z.-Oxid: Fotokopierer (kopieren), Laserdrucker, Glasuren u.a.
Emissionen in Westdeutschland: ca. 7.000 t/Jahr, v.a. aus Eisen- und Stahlproduktion und Autoverkehr 23% (Reifengummi enthält 1,5% Z.; Abrieb). Bei der Z.-Herstellung ca. 250 t Staub/Jahr, hauptsächlich Z.-Oxid und Bestandteile des Z.-Erzes, ferner Schwefeldioxid und Stickoxide sowie Schwefelsäure und Sulfat im Abwasser.

Autor: KATALYSE Institut

Zigaretten

siehe Tabakrauch.

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Ziegeleien

siehe Keramische Industrie.

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Zeolith A

Dieses wasserunlösliche, synthetische Natriumaluminiumsilikat (Handelsname: Sasil) ist der weltweit erfolgreichste Phosphatersatzstoff und wird als Gerüststoff in einer Vielzahl von Waschmitteln eingesetzt.

Die Einzelpartikel bestehen aus würfelförmigen Hohlräumen, in denen sich Natriumionen befinden, die sehr leicht gegen die Härtebildner des Wassers (Wasserhärte), nämlich v.a. Calcium-Ionen ausgetauscht werden können.
Z. gehört also zu den Ionenaustauschern im Unterschied zum löslichen Komplexbildner Phosphat. Die Substanz ist chemisch inert und nur wenig toxisch. Angesichts des Masseneinsatzes wurde Z. wie kaum ein anderer Waschmittelinhaltsstoff auf seine Umweltverträglichkeit untersucht. Es wird in mechanisch-biologischen Kläranlagen zu 95% eliminiert ( Abwasserreinigung ), remobilisiert keine Schwermetalle (Remobilisierung) und wirkt auch nicht eutrophierend ( Eutrophierung ). Die landwirtschaftliche Nutzung von Klärschlamm wird durch Gehalte an Z. nicht behindert.

Autor: KATALYSE Institut

Zellulose

siehe Cellulose.

Autor: KATALYSE Institut

Zytostatika

Zytostatika verhindern oder verzögern die Zellteilung, meist durch Einwirkung auf den Mechanismus der DNS-Verdopplung (Mitose).

Sie werden in erster Linie bei Krebserkrankungen eingesetzt. Da die Unterschiede im biochemischen Verhalten von normalen Zellen und Tumorzellen gering sind, werden nicht nur die Tumorzellen von Z. angegriffen, sondern auch gesunde Zellen. Daher haben Z. starke Nebenwirkungen, die sich v.a. in Form von Erbrechen, verminderter Immunabwehr, Organschäden und Blutungen äußern.
Sie auch Stichwörter: Immunsystem, Krebs

Autor: KATALYSE Institut

Zyklon B

siehe Stichworte Zyankali, Blausäure und Atmungsgifte.

Autor: KATALYSE Institut

Zyankali

Kaliumcyanid, KCN, Salz des Blausäure (HCN). Durch Einwirkung von Säuren (z.B. Magensäure) auf Z. wird Blausäure gebildet. LD50 (HCN) = 1 mg/kg beim Menschen.

Unter der Bezeichnung Zyklon B wurde Z. in deutschen Konzentrationslagern als Massenvernichtungsmittel eingesetzt. Heute dient Z. in US-amerikanischen Gaskammern zur Vollstreckung von Todesurteilen. Z. kann Metalle in Form von Komplexen wieder auflösen (Cyanidlaugerei).

siehe auch Stichwörter: galvanisieren und Metallindustrie

Autor: KATALYSE Institut

Zwischenlager

siehe Brennstoffkreislauf.

Autor: KATALYSE Institut

Zuckertenside

siehe Alkylpolyglucoside.

Autor: KATALYSE Institut

Zivilisatorische Strahlenbelastung

Unter Z. versteht man sämtliche durch menschliches Handeln bedingte Strahlenbelastungen mit ionisierender Strahlung.
Strahlenbelastung

Autor: KATALYSE Institut

Zuckerrübe

Die Zuckerrübe ist eine zweijährige Langtagpflanze. Sie bildet im ersten Jahr eine Blattrosette und eine fleischige Rübe (bis zu 20 Prozent Saccharose) aus der Hauptwurzel. Im zweiten Jahr wird ein Spross ausgebildet.

 

  • Systematik: Familie: Chenopodiaceae, Art: Beta vulgaris L.
  • Herkunft: Stammform vermutlich an Mittelmeer- und Nordseeküste, daraus gingen Zuckerrübe, Futterrübe, Rote Rübe und Mangold hervor
  • Klimaansprüche: heimisch, Mitteleuropa, nicht zu hohe, aber regelmäßige Niederschläge (mindestens 500 mm), Frostempfindlichkeit erfordert rechtzeitiges Einbringen, zur Saatgutgewinnung geschützte Überwinterung nötig
  • Fruchtfolge: geringe Selbstverträglichkeit (Rübenmüdigkeit), daher weitgestellte Fruchtfolge sinnvoll
  • Aussaat: in Europa ab März/April, da frostempfindliche und wärmeliebende Jungpflanzen; 5 bis 8 Pflanzen/m2, Einzelkornaussaat mit Monogermsaatgut, die durch Züchtung einfrüchtiger Samenträger gewonnen werden, zur Saatgutgewinnung geschützte Überwinterung oder Saatgutimport
  • Düngung: 140 bis 160 kg Stickstoff/Hektar, 140 bis 160 kg Phosphat/Hektar, 180 bis 240 kg Kalium/Hektar; Hoher Nährstoffbedarf wegen großer Massebildung, ausreichende Borversorgung ist für gesundes Wachstum wichtig
  • Pflanzenschutz: Beikrautbekämpfung wegen des langsamen Jugendwachstums notwendig, Anfälligkeit gegen Krankheiten und Schädlinge, daher hoher Aufwand an Pflanzenschutzmitteln; Resistenzzüchtungen
  • Ertrag: Je nach Pflege und Klima 40 bis 80 Tonnen Rüben/Hektar
  • Ernte: In Europa zwischen September und Dezember mit Bunkerköpf-Roder (Köpfung und Rodung in einem Arbeitsgang).

Literatur:

  • Franke, W.: Nutzpflanzenkunde. Nutzbare Gewächse der gemäßigten Breiten, Subtropen und Tropen; Thieme Verlag Stuttgart 1997
  • Franke, W.: Nutzpflanzenkunde, Thieme Verlag Stuttgart 1992
  • KATALYSE Institut für angewandte Umweltforschung (Hrsg.): Leitfaden Nachwachsende Rohstoffe – Anbau, Verarbeitung, Produkte; C.F. Müller Verlag Heidelberg 1998
  • Rehm, S.: Die Kulturpflanzen der Tropen und Subtropen: Anbau und wirtschaftliche Bedeutung, Verwertung. 3. Auflage Stuttgart 1996
  • Bellmann, H. et. al.: Steinbachs Großer Tier- und Pflanzenführer; Ulmer Verlag 2005

 

 

Autor: KATALYSE Institut

Zuckerrohr

Zuckerrohr ist eine mehrjährige, sich bestockende Kurztagspflanze. Sie bildet Gras mit bis zu sieben Meter hohen und 5 cm dicken Stängeln mit zuckerspeicherndem Mark (7 bis 20 Prozent Saccharose).

  • Systematik: Familie: Poaceae, Art: Saccharum officinarum L.
  • Herkunft: Neuguinea und umliegende Inseln
  • Klimaansprüche: typische Tropenpflanze, daher hoher Wärme-, und Wasserbedarf (Optima: 25 bis 28°C, 1200 bis 1500 mm Niederschlag); hohe Frostempfindlichkeit
  • Fruchtfolge: häufig Monokultur bei mehrjähriger Nutzung (2 bis 10 Jahre); der Ertrag sinkt mit der Nutzungsdauer, dafür entfallen Aufwendungen einer Neuanpflanzung
  • Aussaat: Stecklingsvermehrung; Vermehrung durch Samen hat nur in der Züchtung Bedeutung. 15-20 Stecklinge/m2; verbreitet ist das Anlegen von Furchen, die später zu Dämmen gehäufelt werden; Auspflanzung von Hand oder mit Maschinen, die Düngung, Schneiden der Stecklinge und Pflanzung in einem Arbeitsgang erledigen.
  • Düngung: je nach Standort, Sorte und Anbaubedingungen 80 bis 200 kg Stickstoff/Hektar bis 350 kg Kalium/Hektar; Hoher Nährstoffbedarf durch die hohe Massebildung; eine gute Stickstoffversorgung ist vor allem in der Hauptwachstumszeit notwendig, um hohe Erträge zu sichern. Die Phosphatdüngung ist von geringerer Bedeutung, da Zuckerrohr über eine Pilzflora (Endomykorrhiza) verfügt, welche die Phosphataufnahme steigert.
  • Pflanzenschutz: zum Teil hohe Verluste durch verschiedene Krankheiten und Schädlinge möglich; wichtig sind geeignete Fruchtfolgen, Sortenwahl, geeignete Standorte, Stecklingsbehandlung und Beikrautbekämpfung; Biologische Schädlingsbekämpfung gegen verschiedene Stengelbohrer mit Antagonisten wie der Cuba Fliege, Perufliege u.a.
  • Ertrag: je nach Standort und Witterung 5 bis 135 Tonnen/Hektar; Ausbeute kristallisierter Saccharose Ausbeute aus einer Tonne Zuckerrohre: 100 kg Zucker, 30 kg Bagasse und 40 kg Melasse.
  • Ernte: Häufig noch Handernte, bei großen Anlagen Maschinenernte; verschiedene Systeme der Reifekontrolle (Bestimmung des optimalen Zuckergehaltes).

Literatur:

  • Franke, W.: Nutzpflanzenkunde. Nutzbare Gewächse der gemäßigten Breiten, Subtropen und Tropen; Thieme Verlag Stuttgart 1997
  • Franke, W.: Nutzpflanzenkunde, Thieme Verlag Stuttgart 1992
  • KATALYSE Institut für angewandte Umweltforschung (Hrsg.): Leitfaden Nachwachsende Rohstoffe – Anbau, Verarbeitung, Produkte; C.F. Müller Verlag Heidelberg 1998
  • Rehm, S.: Die Kulturpflanzen der Tropen und Subtropen: Anbau und wirtschaftliche Bedeutung, Verwertung. 3. Auflage Stuttgart 1996
  • Bellmann, H. et. al.: Steinbachs Großer Tier- und Pflanzenführer; Ulmer Verlag 2005

Autor: KATALYSE Institut

Zuckerhirse

Die Zuckerhirse ist eine einjährige Kurztagspflanze mit kurzer Vegetationsdauer. Sie entwickelt bis zu fünf Meter hohe Halme mit zuckerspeichernden Mark und aufrechte Rispen von 10 bis 60 cm Länge.

  • Systematik: Familie: Gramineae, Art: Sorghum saccharatum
  • Herkunft: Afrika
  • Klimaansprüche: Wärmebedürftig, frostempfindlich, dürreresistent, teilweise Trockenstarre bis zu einsetzenden Regenfällen, d.h. angepasst an Subtropen und trockene Tropen
  • Bodenansprüche:arme Böden ausreichend: optimal tiefgründiger Lehm oder sandiger Lehm
  • Fruchtfolge: Soja und
    Mais, nicht nach Tabak
  • Aussaat: Reihenabstand etwa ein Meter, Saatdichte: 9 bis 12 Samen pro Meter, d.h. 6 bis 9 Pflanzen je Meter, Pflanzmaschinen für Tabak finden Verwendung
  • Düngung: 18 kg Stickstoff, 18 kg Phosphat, 18 kg Kalium je Hektar
  • Pflanzenschutz: Anthraknose durch Colletotrichum graminicola; Welke durch Helminthosporium, Schwarzfäule etc., Heuschrecken, Gallmücken, Vögel
  • Ertrag: je nach Standort und Witterung 20 bis 40 Tonnen Halmmasse/Hektar,. 1,8 bis 2 Tonnen Körner/Hektar als Saatgut oder Futter; Gehalt an Saccharose ca. 2 bis 5,5 Tonnen/Hektar
  • Ernte: wenn Körner wachsreif sind und höchster Zuckergehalt in den Halmen erreicht ist; Erntetechnik wie beim Zuckerrohr
  • Besonderheiten: Aus dem Stängel wird der Zuckersirup gewonnen. Das „Köpfen“ der Pflanzen erhöht den Zuckergehalt.

Literatur:

  • Franke, W.: Nutzpflanzenkunde. Nutzbare Gewächse der gemäßigten Breiten, Subtropen und Tropen; Thieme Verlag Stuttgart 1997
  • Franke, W.: Nutzpflanzenkunde, Thieme Verlag Stuttgart 1992
  • KATALYSE Institut für angewandte Umweltforschung (Hrsg.): Leitfaden Nachwachsende Rohstoffe – Anbau, Verarbeitung, Produkte; C.F. Müller Verlag Heidelberg 1998
  • Rehm, S.: Die Kulturpflanzen der Tropen und Subtropen: Anbau und wirtschaftliche Bedeutung, Verwertung. 3. Auflage Stuttgart 1996
  • Bellmann, H. et. al.: Steinbachs Großer Tier- und Pflanzenführer; Ulmer Verlag 2005
Autor: KATALYSE-Institut, Köln

Autor: KATALYSE Institut

Zitronenmelisse

Zitronenmelisse ist eine ausdauernde Pflanze von 30 bis 80 cm Höhe mit aufrechtem, kantigem Stengel, eiförmigen, gestielten und gekerbten Blättern und bis zu sechs weißgelben Blüten in Scheinquirlen.

  • Systematik: Familie: Lamiaceae (Lippenblütler), Art: Melissa officinalis
  • Herkunft: östliches Mittelmeergebiet
  • Klimaansprüche: gemäßigt
  • Anbausystem: zwei- und dreijähriger Anbau; Selbstunverträglichkeit: Einhaltung einer Anbaupause von 5 bis 7 Jahren
  • Aussaat: Vorkultur von Sämlingen im März; Saat im Mai oder/und September mit 50 bis 60 Pflanzen/m2
  • Düngung: Nährstoffentzug bei 30 Tonnen Festmasse/ Hektar: Stickstoff: 156 kg, Phosphat: 48 kg, Kalium: 209 kg, Kalzium: 75 kg, Magnesium: 34 kg; Stickstoff in vier Gaben: vor Pflanzung, nach Austrieb, vor Bestandesschluss und nach Schnitt
  • Pflanzenschutz: Pilze: Pfefferminzrost, Echter Mehltau, Blattflecken; Schädlinge: Grüner Schildkäfer, Zikaden, Wanzen; Sonstige: Virosen
  • Ernte: ab Mai bis September; drei bis vier mschinelle Schnitte/Jahr
  • Ertrag: Kraut: 40 bis 80 Tonnen/Hektar; Blatt: 15 bis 30 dt/Hektar, Saatgut: 300 kg/Hektar
  • Qualitätsmerkmale: Gehalt an ätherischem Öl, Gerb- und Bitterstoffe, Schleim sowie Blattanteil
  • Wirkspektrum: bakterizide und antivirale Wirkung gegen Herpes, beruhigender Wirkung auf den Hypothalamus; gegen Migräne, Bauchschmerzen. Blähungen und Schilddrüsenkrankheiten, entkrampfend.

Literatur:

  • Franke, W.: Nutzpflanzenkunde. Nutzbare Gewächse der gemäßigten Breiten, Subtropen und Tropen; Thieme Verlag Stuttgart 1997
  • Franke, W.: Nutzpflanzenkunde, Thieme Verlag Stuttgart 1992
  • KATALYSE Institut für angewandte Umweltforschung (Hrsg.): Leitfaden Nachwachsende Rohstoffe – Anbau, Verarbeitung, Produkte; C.F. Müller Verlag Heidelberg 1998
  • Rehm, S.: Die Kulturpflanzen der Tropen und Subtropen: Anbau und wirtschaftliche Bedeutung, Verwertung. 3. Auflage Stuttgart 1996
  • Bellmann, H. et. al.: Steinbachs Großer Tier- und Pflanzenführer; Ulmer Verlag 2005

Autor: KATALYSE Institut

Zeigerpflanzen

Zeigerpflanzen sind Wildpflanzen, deren Anwesenheit auf spezifische Eigenschaften eines Standortes hindeuten, da sie verstärkt oder ausschließlich dort auftreten (Bioindikatoren).

Standorteigenschaften wie z.B. Trockenheit, erhöhte Sonneneinstrahlung, erhöhter Bodensalzgehalt, Bodenstaunässe oder mechanische Belastung stellen für Pflanzen Lebensbedingungen dar, die viele Arten in ihrer Konkurrenzfähigkeit schwächen, mit der Folge, dass sie Kümmerwuchs zeigen, dort seltener auftreten oder gänzlich fehlen. Zeigerpflanzen, die an die Standortbesonderheiten angepasst sind, dominieren dort und sind somit charakteristisch für diese Standorte. Sie erlauben Rückschlüsse auf die Bodenbeschaffenheit oder auf die Belastung mit Schadstoffen. Damit gehören sie zu den sogenanten Bioindikatoren.

Bestimmte Ackerkräuter sind z.B. geeignet, die Bodeneigenschaften eines Ackers zu charakterisieren.

  • Anzeiger für Sandböden: Vogelmiere; Königskerze; für Feuchtigkeit: Acherminze, Ampfer, Schachtelhalm
  • Anzeiger für verdichtete Böden: Quecke, kriechender Hahnenfuß
  • Anzeiger für Staunässe: Mädesüß, Ackerminze, Ackerschachtelhalm
  • Anzeiger für Salzböden: Melde (Halophyten); für sauren Boden: Pfeifegras, Honiggras, Kamille, Sauerampfer
  • Anzeiger für alkalische Böden: Huflattich, Ackersenf, Luzerne, Leinkraut
  • Anzeiger für stickstoffreiche Böden:
    Brennessel, Vogelmiere, Kerbel, Melde.

Zeigerpflanzen besitzen in der Regel eine geringe Variabilität. Damit reagieren sie bereits auf geringe Veränderungen der Umweltbedingungen.

Autor: KATALYSE Institut

Zellskelett

Das so genannte Zellskelett (englisch cytoskeleton) ist ein dichtes kreuz und quer gespanntes Netzwerk aus vielen verschiedenen Protein-Polymeren und damit assoziierten Proteinen.

Letztere werden benötigt, um die Polymere zu steuern, denn z. B. müssen Vernetzung, Bündelung, Länge der Filamente, Transporte und die Spannung der Zelle gesteuert werden. Diese Strukturen sind ständigen Veränderungen unterworfen, d. h sie werden auf- und abgebaut, was sie anfällig für Eingriffe von außen macht. Das Zellskelett verleiht der Zelle Stabilität und Form und darüber hinaus hat es noch weitere Funktionen bei Bewegungen, intrazellulä
rem Transport von Nährstoffen und bei Zellteilung und -differenzierung. Man unterscheidet 3 zytoplasmatische und 2 membrangebundene Filamentsysteme. Die assoziiertenProteine arbeiten innerhalb der Systeme; sie stellen Bindungen zwischen den Filamenten her und regulieren Abläufe.

Filamente sind lange Proteinfasern (Polymere), die aufgrund verschiedener Durchmesser in drei Gruppen der eingeteilt werden: Mikro-, Intermediär- und Tubulin-Filamente (6–8, 10 und 25 nm). Zu den kleinsten gehört das Aktin, das eines der häufigsten Proteine in höheren Zellen darstellt. Aktine sind Bausteine der Mikrofilamente. Sie sind nötig für die mechanischen Eigenschaften der Zelle und ist beteiligt an der Zellteilung und -wanderung. In einigen Zellen haben Mikrofilamente statische (strukturgebende), in anderen dynamische Funktion (Muskelbewegung, Zellwanderung, Phagozytose, Verschmelzung von Ei- und Samenzelle). So genannte Motorproteine (Kinesin, Myosin, Tubulin) gleiten wie auf Schienen, die von anderen fädigen Strukturproteinen gebildet werden, durch die Zelle und transportieren Nähr- und Botenstoffe. Keratine sind Strukturproteine der Intermediär-Filamente und sind ein wichtiger Bestandteil des Zytoskeletts (Zytokeratin). Mikrotubuli als die größten Filamente sind kleine Röhrchen, die aus Polymeren von Tubulinmolekülen gebildet werden. Die Mikrotubuli sind bei Bewegung und Zellteilung von Bedeutung. Sie bilden den Spindelapparat, der bei der Zellteilung die Chromosomen auseinander zieht. Er wird bei jeder Zellteilung neu aufgebaut und am Ende wieder abgebaut. Wird die Bildung des Spindelapparates gestört, werden die Chromosomen nicht korrekt verteilt, was genetische Schäden bei den Nachkommenzellen bzw. den Individuen zur Folge hat.

Autor: KATALYSE Institut

Zellkulturen

Zellkulturen (primäre und sekundäre und Zelllinien) werden in der Wissenschaft eingesetzt, um grundlegende Prozesse in der Zelle zu erforschen, z. B. Stoffaustausch, Membranprozesse, Virusinfektionen oder Krebsentstehung.

Primäre Zellkulturen bestehen aus normalen Zellen eines Organs, die frisch für ein Experiment gewonnen werden. Dafür werden sie aufbereitet, z. B. von den Strukturen „befreit“, die den Zellverband eines Organs ausmachen. Es entsteht eine Zellkultur aus Einzelzellen, die begrenzt lebensfähig ist. Jede normale Zelle hat von Natur aus die Fähigkeit, sich etwa 50-mal zu teilen, dann stirbt sie ab. Wird eine Primärkultur weiterkultiviert, entsteht eine begrenzt lebensfähige Zelllinie. Dafür werden einige Zellen in frisches Nährmedium überführt (passagiert) und die Zellen vermehren sich bis zu einer bestimmten Zelldichte. Ist diese erreicht, teilen sich die erst wieder, wenn wieder einige Zellen in frisches Medium überführt werden. Die Lebensdauer ist dann erschöpft, wenn die Anzahl der natürlichen Teilungen erreicht ist.

Die unsterblichen Zelllinien können auf verschiedene Weise entstanden sein bzw. gezielt hergestellt werden. Grundsätzlich kann jede Zelle spontan „entarten“, d. h. sie verliert ihre natürliche Wachstumsbremse und wird zur Tumorzelle. Diesen Vorgang nennt man Transformation. Auslöser können Fehlregulationen in der Zellesein, Krebs erregende Chemikalien, Röntgen-, UV- oder Gamma-Strahlen sowie Infektionen mit Tumorviren. Diese Zellen können dann aus einem Tumor isoliert und im Labor in geeigneten Nährmedien weiterkultiviert werden (sekundäre Tumorzelllinie). Transformierte Zellen können aber auch im Labor künstlich erzeugt werden, durch die oben erwähnten Einwirkungen oder gentechnische Übertragung von Krebsgenen auf die Zellen. Eine weitere Möglichkeit, eine unsterbliche Zellkultur künstlich herzustellen, ist die Fusion aus einer Krebs- und einer normalen Zelle. Durch die Fusion von zwei Zellen bekommt die neue künstliche Zellart Eigenschaften von beiden Ausgangszellen: die Unsterblichkeit der Krebszelle und Funktionen der normalen Körperzelle.

Unsterbliche Zelllinien haben instabile Chromosomensätze. In einer Zellkultur können einfache und mehrfache Sätze vorkommen. Insofern sind diese Zellkulturen von ihren Eigenschaften her noch weiter von lebenden Organismen entfernt als Primärkulturen. Jede Zellart, ob unsterblich oder begrenzt lebensfähig, muss in einem spezifischen Nährmedium kultiviert werden, da die Ernährungsansprüche sehr verschieden sind. Ergebnisse aus Zellkulturexperimenten geben Aufschluss über grundlegende Zellprozesse.

Autor: KATALYSE Institut

Zusatzstoffe

Siehe Lebensmittelzusatzstoffe.

Autor: KATALYSE Institut

Zucker

Der Begriff Z. ist laut EWG-Vorschriften und Z.-Arten-Verordnung geschützt und bezeichnet Weiß- und Raffinade-Z.

Z. wird aus Z.-Rüben oder aus Z.-Rohr gewonnen. Die gesamte Z.-Anbaufläche Westdeutschlands ist doppelt so groß wie das Saarland. Der Rübenanbau wird unter intensivsten Methoden betrieben, er bedingt massiven Einsatz von Pestiziden und Düngern. Der gewonnene Z. wird durch die EG über den Verkaufspreis subventioniert, um den EG-Z.-Preis auf Weltmarktniveau zu senken.

Industriell verarbeiteter Z. hat einen hohen Energiegehalt und besitzt keine Wirkstoffe wie Mineralstoffe oder Vitamine. Brauner Z. wird als Alternative gepriesen; er enthält tatsächlich noch Spuren von Mineralstoffen und Vitaminen der B-Gruppe. Jedoch ist der Gehalt gegenüber anderen Lebensmitteln derart gering, daß hieraus kein wirklich physiologischer Wert für die menschliche Ernährung abgeleitet werden kann.

Der jährliche Pro-Kopf-Z.-Verbrauch liegt in Westdeutschland bei 37 kg/Jahr. Mit Z. werden heute verschiedene Krankheitsbilder in Zusammenhang gebracht: Übergewicht, Altersdiabetes und Karies. Z. wird daher immer häufiger als Schadstoff bezeichnet, was auch der Bundesgerichtshof in einem Urteil als rechtens erklärt hat.

Siehe auch: Süßstoffe, Zuckeraustauschstoffe

Autor: KATALYSE Institut