- Stoffwechselstufen
- Anabolismus
- Katabolismus
- Beispiele für Stoffwechselprozesse
- Photosynthese
- Verdauung
- Atmung
- Verweise
Der Stoffwechsel von Lebewesen ist eine Reihe chemischer Reaktionen, die in den Körperzellen stattfinden. Zum Beispiel wandelt der menschliche Körper durch den Stoffwechsel Nahrung in Energie um, um zu funktionieren.
Der Stoffwechsel ist ein kontinuierlicher Prozess, der in dem Moment beginnt, in dem wir empfangen werden, und am Tag endet, an dem wir sterben. Wenn der Stoffwechsel stoppt, stirbt der Mensch. Gleiches gilt für Tiere, Pflanzen und andere Lebewesen.
Atmung und Photosynthese
Nehmen wir als Beispiel Pflanzen, um den Stoffwechsel zu erklären. Pflanzenwurzeln nehmen Wasser, Mineralsalze und andere Nährstoffe aus dem Untergrund auf. Diese werden durch bestimmte im Stiel vorhandene Kanäle transportiert.
Beim Erreichen der Blätter verbindet sich das Wasser mit Kohlendioxid, Chlorophyll und chemischer Energie. Auf diese Weise erfolgt die Photosynthese und es werden Kohlenhydrate (für den Betrieb der Anlage notwendig) und Sauerstoff (der freigesetzt wird) erzeugt.
Die Photosynthese erfolgt ohne Unterbrechung in Pflanzen und ist ein Stoffwechselprozess. Andere Beispiele für den Stoffwechsel sind Atmung, Zellatmung und Verdauung.
Stoffwechselstufen
Der Stoffwechsel ist ein komplexer Prozess, der aus verschiedenen Phasen besteht. Im Großen und Ganzen kann man von der Existenz von zwei grundlegenden Stufen sprechen: einer der Synthese und einer der Degradation. Die Synthesestufe ist als Anabolismus bekannt und die Abbauphase wird als Katabolismus bezeichnet.
Anabolismus
Quelle: Von Alejandro Porto aus Wikimedia Commons
Anabolismus ist die Phase, in der er aufgebaut wird. In dieser Phase des Stoffwechsels entsteht die organische Substanz, die Lebewesen bildet.
Dank dieses Prozesses entwickeln sich Lebewesen. Aus diesem Grund treten anabole Reaktionen in den Wachstumsstadien von Organismen mit größerer Intensität auf.
Der Anabolismus besteht aus einer Reihe chemischer Reaktionen, die darauf abzielen, komplexe Substanzen aus einfacheren Molekülen zu synthetisieren. Diese Reaktionen sind endergonisch, was bedeutet, dass sie Energie verbrauchen, um ausgeführt zu werden.
Durch den Anabolismus entstehen nicht nur Substanzen, die sofort verwendet werden, sondern auch Reservesubstanzen, die gespeichert werden, bis der Körper sie benötigt.
Zum Beispiel machen Pflanzen Stärke und Tiere Glykogen. Falls es notwendig ist, nimmt jeder Organismus diese Substanzen und wandelt sie in Energie um, um das reguläre Funktionieren fortsetzen zu können.
Katabolismus
Der Katabolismus ist die zweite wichtige Stufe des Stoffwechsels. Es ist gegen Anabolismus, weil es eine Reihe von Reaktionen ist, bei denen organische Materie zerstört wird.
Mit anderen Worten, komplexe Substanzen werden in viel einfachere Substanzen zerlegt. Dieser Prozess setzt Energie frei, es handelt sich also um eine exergonische Reaktion.
Zusätzlich werden bei katabolen Reaktionen Wasserstoffatome und Elektronen eliminiert, um Energie freizusetzen. Dies bedeutet, dass ein Oxidationsprozess stattfindet. Aus diesem Grund spielt Sauerstoff eine wichtige Rolle beim Katabolismus.
Die durch katabolische Reaktionen gewonnene Energie wird von Organismen zur Ausübung ihrer lebenswichtigen Aktivitäten genutzt.
Kohlenhydrate wie Glukose (Zucker) sind eine der Substanzen, die am meisten zur Energiegewinnung abgebaut werden, da sie leicht abgebaut werden können.
Beispiele für Stoffwechselprozesse
Einige Beispiele für Stoffwechselprozesse sind Photosynthese, Verdauung und Atmung.
Photosynthese
Photosyntheseformel
Die Photosynthese ist ein Prozess, der in autotrophen Organismen stattfindet, die in der Lage sind, ihre eigene Nahrung zu produzieren.
Damit dieser Stoffwechsel stattfinden kann, müssen drei Elemente vorhanden sein:
- Sonnenlicht, das vom Chlorophyll in den Chloroplasten pflanzlicher Zellen eingefangen wird.
- Das Wasser, das von den Wurzeln aufgenommen und von den im Stängel der Pflanze vorhandenen Gängen zu den Blättern transportiert wird.
- Kohlendioxid, das von den Blättern aufgenommen wird.
Die Photosynthese besteht aus zwei Phasen: einer hellen Phase und einer dunklen Phase. In der Lichtphase wird Sonnenlicht in chemische Energie umgewandelt. Darüber hinaus zerfallen die Wassermoleküle in Wasserstoff und Sauerstoff (letzterer wird in die Atmosphäre freigesetzt).
In der Dunkelphase verbinden sich die Wasserstoffatome (die aus dem Wassermolekül stammen) dank der chemischen Energie mit dem Kohlendioxid. Diese Bindung führt zu einem Glucosemolekül und sechs Sauerstoffmolekülen (die freigesetzt werden).
Es ist zu beachten, dass die Photosynthese nicht nur von höheren Pflanzen, sondern auch von Braun- und Rotalgen (einzellig und mehrzellig) und von einigen Bakterien durchgeführt wird.
Verdauung
Die Verdauung ist ein Prozess, der in heterotrophen Organismen stattfindet, dh in solchen, die keine eigene Nahrung produzieren können. Stattdessen verbrauchen sie bereits synthetisierte Materie und bilden daraus neue Verbindungen.
Die Materie, die heterotrophe Organismen aufnehmen, kann Pflanzen oder andere konsumierende Individuen sein. Dies ist die Methode, die von Tieren, Pilzen und einigen Bakterien angewendet wird.
Bei Tieren werden zwei Arten der Verdauung unterschieden: extrazelluläre und intrazelluläre. Die extrazelluläre Verdauung erfolgt in den für diesen Zweck geeigneten Körperstrukturen: im Magen oder im Darm.
Sobald die Nahrung im Mund zermahlen ist und den Verdauungstrakt passiert hat, erreicht sie den Magen und den Darm. Hier werden Lebensmittel chemisch abgebaut (Katabolismus).
Wenn die extrazelluläre Verdauung abgeschlossen ist, beginnt die intrazelluläre Verdauung. Das Blut enthält abgebaute Nährstoffe, die es dank Darmaufnahme erhält.
Diese Nährstoffe werden von den Zellen aufgenommen, wo andere Abbaureaktionen durchgeführt werden, die Energie für das ordnungsgemäße Funktionieren dieser erzeugen.
Atmung
Mitochondrien
Die Atmung ist ein Stoffwechselprozess, der bei allen Lebewesen stattfindet. Dies besteht aus zwei Phasen: Zellatmung und Außenatmung.
Die Zellatmung erfolgt innerhalb der Mitochondrien, Organellen von Zellen. Diese Organellen fangen Sauerstoff ein und extrahieren daraus Energie aus anderen Molekülen.
Externe Atmung ist ihrerseits der Austausch von Gasen (Kohlendioxid und Sauerstoff) zwischen Körper und Umwelt.
Verweise
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- Stoffwechsel: Die Basis für Leben und Lebenszustand. Abgerufen am 5. September 2017 von byjus.com
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