8 ORGANISMEN BRAUCHEN ENERGIE UND BESTIMMTE SUBSTANZEN ZUM LEBEN

Zusammensetzung der Organismen

Wir teilen lebende Organismen in zelluläre und nicht-zelluläre Organismen ein. Wir schließen Viren, die von einer Wirtszelle abhängig sind, bei den nicht-zellulären Organismen mit ein, Wir können zelluläre Organismen in Ein- und Vielzeller unterteilen. Wie der Name schon sagt, haben Einzeller einen Körper, der nur aus einer Zelle besteht, die alle Funktionen ausführt.

Je nach Organisation des Zellkerns und anderer zellulärer Strukturen erkennen wir prokaryotische Zellen (bestehend aus einem Molekül der DNA, das nicht durch die Membran vom Zytoplasma getrennt wird, enthält keine aus Membranen bestehenden Organellen, kein Zytoskelett, nur Ribosomen sind vorhanden) und eukaryotische Zellen (Kern aus dem Zytoplasma durch eine Kernmembran getrennt, enthält Membranorganellen, vorhandenes Zytoskelett).

Prokaryoten sind also nur einzellige Organismen (z. B. Cyanobakteria und Bakterien) und Eukaryoten sind sowohl einzellige (Protozoen) als auch vielzellige Organismen (Pilze, Pflanzen, Tiere).

Zelle

Die Zelle ist der grundlegende Baustein aller lebenden Organismen, der die Aufnahme von Nährstoffen, ihre Umwandlung in Energie und bestimmte andere Funktionen gewährleistet. Um diese Prozesse zu organisieren, sind viele chemische Reaktionen erforderlich. Um eine chemische Reaktion in einer Zelle durchzuführen, wird Energie benötigt, die die Zelle durch Umwandlung der von ihr aufgenommen Stoffe erhalten kann. Wir sprechen über den Metabolismus oder Stoffwechsel.

Zellprozesse müssen als komplex verstanden werden, was heißt, dass sie nicht voneinander getrennt betrachtet werden sollten. Die Aufnahme von Stoffen in die Zelle erfolgt zum Beispiel gleichzeitig mit der Ausschüttung von anderen Substanzen.

Zelluläre Prozesse

In den Zellen eines Organismus sind folgende Reaktionen im Gange:

Anabole Reaktionen – Synthese von Produkten aus verschiedenen Substraten. Sie sind endergon, d. h. sie benötigen Energie um überhaupt ablaufen zu können; Hierbei werden Fremdstoffe abgebaut, die über Nahrung aufgenommen wurden und ihre Bestandteile werden dann zum Aufbau körpereigener Substanzen benutzt. (Proteine, Enzyme).

Katabole Reaktionen – hier wird durch den Abbau von chemisch komplexen Nahrungsstoffen zu einfacheren Stoffen Energie verfügbar gemacht. Sie sind also exergonisch, denn es wird Energie frei. Ein Teil dieser Energie wird im wichtigsten chemischen Energiespeicher ATP (Adenosintriphosphat) gespeichert:

– (1) chemische Energie– wird für alle Körperfunktionen verwendet (max. 27%),
– (2) Wärmeenergie– Aufrechterhaltung einer konstanten Körpertemperatur.

Je nachdem, wie Energie gewonnen wird, unterscheiden wir autotrophe und heterotrophe Organismen. Darüber hinaus erkennen wir noch mixotrophe Organismen an (sie können gegebenenfalls autotrophe und heterotrophe Ernährung verwenden – z. B. fleischfressende Pflanzen).

Autotrophe Organismen sind in der Lage, sich selbst zu ernähren. Sie erhalten Ihre Energie aus Sonnenstrahlen oder aus chemischen Stoffen. Heterotrophe Organismen (Tiere Pilze und einige Pflanzen) ernähren sich von anderen Lebewesen. Zu den autotrophen Organismen zählen insbesondere Pflanzen. Ihre Strukturen enthalten Chlorophyll (grüner Farbstoff) und Chloroplasten (mit darin abgeschiedenem Chlorophyll), die zur Durchführung der Photosynthese erforderlich sind.