Die Gallertsubstanz, auch als gelatinöse oder geleeartige Substanz bezeichnet, ist eine wasserreiche, elastische Matrix, die in unterschiedlichen biologischen und biochemischen Kontexten vorkommt. Sie zeichnet sich durch ihre Fähigkeit aus, Wasser zu binden und eine weiche, formbare Konsistenz zu bilden. Diese Eigenschaften basieren in der Regel auf der Anwesenheit von kolloidalen Makromolekülen wie Polysacchariden oder Proteinen, die durch physikalische oder chemische Bindungen eine netzartige Struktur ausbilden. Die Gallertsubstanz erfüllt in biologischen Systemen vielseitige Funktionen und ist sowohl in tierischen als auch in pflanzlichen Organismen von Bedeutung.

In der Tierwelt ist die Gallertsubstanz ein wesentlicher Bestandteil bestimmter Gewebe und Strukturen. Ein klassisches Beispiel ist die Wharton-Sulze, die in der Nabelschnur von Säugetieren vorkommt. Diese gallertartige Substanz besteht aus einer extrazellulären Matrix, die reich an Hyaluronsäure und Proteoglykanen ist. Sie dient als Polsterung und Schutz für die Nabelschnurgefäße und verhindert mechanische Schäden durch Kompression. Auch in der Bandscheibe der Wirbelsäule spielt die Gallertsubstanz eine zentrale Rolle: Der gallertartige Kern, der sogenannte Nucleus pulposus, ermöglicht die Dämpfung und Verteilung von Druckkräften, wodurch die Wirbelsäule ihre Flexibilität und Stabilität behält.

Bei Wirbellosen, wie Quallen und Rippenquallen, ist die Gallertsubstanz ebenfalls ein prägendes Merkmal. Die Mesogloea, eine geleeartige Schicht zwischen den inneren und äußeren Geweben, verleiht den Tieren ihre charakteristische Konsistenz und unterstützt ihre Bewegungsfähigkeit im Wasser. Diese Substanz besteht größtenteils aus Wasser, aber auch aus Proteinen und Polysacchariden, die eine stützende Funktion erfüllen.

In der Botanik und bei Mikroorganismen tritt die Gallertsubstanz ebenfalls in vielfältiger Weise auf. Cyanobakterien und andere Algen produzieren oft gallertartige Schleime aus Polysacchariden, die als Schutz vor Austrocknung oder zur Koloniebildung dienen. Bei Pilzen wie den sogenannten Gallertpilzen, beispielsweise dem Judasohr (Auricularia auricula-judae), besteht das Fruchtkörpergewebe aus einer stark wasserhaltigen, elastischen Struktur. Diese Konsistenz ermöglicht eine hohe Anpassungsfähigkeit an feuchte Umgebungen und schützt die Pilze vor mechanischen Schäden.

Biochemisch betrachtet entsteht Gallertsubstanz durch die Hydratation bestimmter Makromoleküle. Polysaccharide wie Agar, Alginate und Pektine sowie Proteine wie Gelatine oder Kollagen sind Beispiele für solche gelbildenden Substanzen. Diese Moleküle bilden in Wasser durch Wechselwirkungen zwischen ihren funktionellen Gruppen ein dreidimensionales Netzwerk, das Flüssigkeit einschließt und so die gallertartige Konsistenz erzeugt. Diese Eigenschaft wird in der Mikrobiologie und Lebensmitteltechnologie häufig genutzt. Agar-Agar, ein aus Rotalgen gewonnenes Polysaccharid, wird beispielsweise als Nährmedium für Mikroorganismen oder als Verdickungsmittel in der Lebensmittelindustrie eingesetzt. Gelatine, die aus tierischem Kollagen gewonnen wird, findet in der Medizin, Kosmetik und Küche Verwendung.

Die biologischen Funktionen der Gallertsubstanz sind äußerst vielfältig. Sie bietet Schutz vor mechanischen Einflüssen, dient als Speichermedium für Wasser und Nährstoffe und ermöglicht die Dämpfung und Verteilung von Kräften in Geweben. In der embryonalen Entwicklung ist die gallertartige Matrix entscheidend für Zellbewegungen und die Organisation von Geweben. In Gelenken fungiert die Synovialflüssigkeit, eine viskose gallertartige Substanz, als Schmiermittel, das die Reibung zwischen den Gelenkflächen minimiert.

Gallertsubstanz zeigt, wie universell biologische Materialien in der Lage sind, komplexe Aufgaben zu erfüllen. Ihre strukturellen Eigenschaften und biochemischen Grundlagen machen sie zu einem zentralen Element in der Biologie, von der Entwicklung und Funktion von Organismen bis hin zu technischen Anwendungen, die von der Natur inspiriert sind.