Wachstumsvorgängen

Wachstumsvorgänge bezeichnet man in der Biologie die Prozesse, durch die Organismen oder ihre Zellen an Größe, Masse oder Komplexität zunehmen. Sie umfassen zelluläres Wachstum, Zellteilung, Gewebe- und Organentwicklung sowie das organismische Wachstum. Auf zellulärer Ebene bedeutet Wachstum meist die Zunahme der Zellgröße durch Biosynthese von Proteinen, Nukleinsäuren und Organellen, oft gekoppelt mit der Teilung der Zelle (Mitose). Differenzierung und Morphogenese ordnen Zellen zu Gewebetypen und Strukturen.

Wachstumsprozesse variieren zwischen Organismen. Bei Pflanzen steuert das Meristemwachstum primäres und sekundäres Wachstum; Hormone wie Auxine, Gibberelline, Cytokinine und Brassinosteroide regulieren Längen- und Dickenwachstum sowie Wurzel- und Sprossausbildung. Bei Tieren wirken Wachstumshormone und Insulin-ähnliche Wachstumsfaktoren (IGF) modulativ; Ernährung, Umwelt und Genetik setzen Grenzen.

Mikroorganismen zeigen typischerweise binäre Teilung; das Wachstum folgt oft Phasen: Lag-Phase, exponentielle (Logarithmus-)Phase, Stationärphase und Absterbephase, beeinflusst durch Nährstoffe, Temperatur und Umweltbedingungen.

Wachstumsmodelle beschreiben zeitliche Muster: exponentielles Wachstum, logistisches Wachstum (mit Tragfähigkeit), Gompertz-Funktion. Metriken zur Messung sind Wachstumsrate, Zuwachs in Masse oder Länge, Biomasse; Methoden umfassen Gewichtsmessung, Längenmessung und bildgebende Verfahren.

Regulation und Rahmenbedingungen beeinflussen Wachstum stark: Nährstoffverfügbarkeit, Umweltstress, Temperatur, Hormone und interorganische Signale. Anwendungen reichen von Landwirtschaft und Züchtung über Tissue Engineering bis hin zur Krebsforschung, in der dysregulierte Wachstumsprozesse eine zentrale Rolle spielen.