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        2. Knochengewebe
        3. Knorpelgewebe
        4. IMPP-Fakten im Überblick
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Knochen- und Knorpelgewebe: Stoffwechsel

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  • Lesezeit: 5 min
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Steckbrief

Knochengewebe

Knochengewebe ist wie Knorpel und Zahngewebe ein Stützgewebe. Es besteht aus Zellen, die in eine extrazelluläre Matrix eingebettet sind. Diese verleiht dem Knochen eine hohe Druck- und Zugfestigkeit wie auch eine hohe Widerstandfähigkeit gegenüber Biegebeanspruchung. Die anorganischen, kristallinen Salze wiederum bewirken eine hohe physikalische Härte. Die extrazelluläre Matrix besteht aus

  • organischen Substanzen

    • Kollagene vom Typ I

    • Proteoglykane

    • Glykoproteine

  • anorganischen (mineralischen) Bestandteilen (z.B. Magnesium, Fluorid), vor allem aber aus Ca2+ und Phosphat (Hydroxylapatit).

Die Zellen des Knochengewebes sind Osteozyten, Osteoblasten und Osteoklasten. Osteozyten sind ehemalige „eingemauerte“ Osteoblasten, die metabolisch weitgehend inaktiv sind. Sie repräsentieren den Hauptanteil des Knochengewebes. Für den Umbau des Knochens sind Osteoblasten bzw. Osteoklasten verantwortlich, deren Aktivität durch Hormone (z.B. Parathormon, Östrogene, Calcitriol) und Vitamine (Vitamin C) reguliert wird. Beteiligt am Knochenabbau ist das Protein RANK-L, das über die Bindung an den Rezeptor RANK die Osteoklasten aktiviert. Diese sezernieren Proteasen (Kollagenasen, Matrix-Metalloproteasen), welche für den Abbau der organischen Knochensubstanz verantwortlich sind. Außerdem bewirken aktive Osteoklasten eine lokale Absenkung des pH-Wertes, sodass der Hydroxylapatit aufgelöst werden kann.

Knorpelgewebe

Das Knorpelgewebe wird von Chondrozyten und Chondroblasten gebildet. Es enthält Kollagene vor allem vom Typ II. Weitere Bestandteile sind Glykosaminoglykane wie Hyaluronat und Proteoglykane (Aggrecan), die ein hydratisiertes Gel bilden, das für die Druckresistenz des Knorpels verantwortlich ist.

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    Knochengewebe

    Zusammensetzung des Knochengewebes

    Während Gewebe wie Fett-, Muskel- und Nervengewebe hauptsächlich aus Zellen bestehen, sind die Zellen der Binde- und Stützgewebe, zu denen auch das Knochen- und Knorpelgewebe zählen, in eine extrazelluläre Matrix aus Grundsubstanz und Fasern eingebettet, die viel Raum einnimmt und den Kontakt zwischen den Zellen vermittelt. Der Aufbau der extrazellulären Matrix wird in der Histologie genauer besprochen. Näheres über ihre einzelnen Bestandteile findest du hier.

    Die extrazelluläre Matrix des Knochengewebes ist aus organischen und anorganischen Substanzen aufgebaut:

    • organische Substanzen:

      • Kollagene vom Typ I: vermitteln die Zugfestigkeit einiger Kollagentypen (tabellarische Übersicht hier im Steckbrief)

      • zahlreiche Proteoglykane

      • Glykoproteine: teilweise calciumbindend; z.B. Osteonectin, Osteopontin

    • : Der anorganische Anteil am Aufbau des Knochens liegt bei 70–80 % und besteht vor allem aus Ca und Phosphat (Hydroxylapatit), welche die Druckfestigkeit des Knochens erhöhen.

    Image description
    Mechanismus der HCl-Sekretion in den Belegzellen des Magens

    Katalysiert durch die Carboanhydrase (CA) bildet sich im Zytosol der Belegzellen durch Reaktion von CO2 mit H2O ständig Kohlensäure (H2CO3). Diese dissoziiert in Bicarbonat ( Equation ) und Protonen (H+). Die Protonen gelangen im Antiport mit K+ ins Lumen. Das aufgenommene K+ wandert sofort wieder durch einen K+-Kanal nach draußen (K+-Rezirkulation), so dass im Magenlumen immer eine ausreichenden K+-Konzentration vorhanden ist. Basolateral wird im Austausch gegen ein Equation ein Cl–-Ion aufgenommen. Die Cl–-Ionen wandern durch die Zelle zur apikalen Seite und gelangen durch eine Cl–-Kanal ins Magenlumen. Rechts oben sind die Rezeptoren für die stimulierenden Hormone und Neurotransmitter eingezeichnet. CA, Carboanhydrase

    (Quelle: Huppelsberg, Walter, Kurzlehrbuch Physiologie, Thieme, 2013)
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      zuletzt bearbeitet: 18.07.2023
      Fachlicher Beirat: Prof. Dr. Hartmut Kühn, 27.04.2021
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