am Puls Biologie 5, Schulbuch

41 Zellstoffwechsel 2.1 Energie und Enzyme Alle Lebewesen benötigen Energie zum Leben Kennst du das Gefühl, wenn du länger nichts ge- gessen hast und dein Magen knurrt? Dein Körper sendet Signale, um dich darauf hinzuweisen, dass er Energie zum Leben benötigt. Aber warum macht er das eigentlich und wozu braucht dein Körper Energie? Die Antwort ist einfach: Alle Lebewesen, wie auch wir Menschen, müssen Energie aus ihrer Umwelt aufnehmen, um lebenswichtige Prozes- se aufrechtzuerhalten. Lebewesen sind also offene Systeme . Das heißt, sie stehen mit ihrer Umwelt in ständigem Austausch. Die Energie kann dabei in chemischen Verbin- dungen gespeichert sein. Wir Menschen setzen zB chemische Energie aus unserer Nahrung frei und nutzen sie unter anderem dazu, um uns zu bewegen. Wir wandeln die chemische Energie in kinetische Energie 1 (Bewegungsenergie) um. Lebewesen sind also Energieumwandler . Nicht nur Lebewesen, sondern alles, was sich be- wegt, hat kinetische Energie. Daher können auch Moleküle selbst kinetische Energie besitzen, wenn sie sich bewegen. Beim Zusammenstoß mit anderen Teilchen übertragen Moleküle die kinetische Energie, wenn sie diese in Bewegung setzen. Die chemische Energie einer Verbindung hat hingegen mit der Verbindung selbst zu tun und nicht mit Bewegung. Sie ist daher eine Form der potenziellen Energie 1 . Sie beruht auf der speziel- len Anordnung der Atome eines Moleküls, da manche Anordnungen energiereicher sind als andere. Eine besondere energiereiche Verbin- dung ist das ATP. Lebewesen können Energie umwandeln Glossar 1 Kinetische Energie : Bewegungsenergie 2 Potenzielle Energie: Lageenergie; Energie eines Moleküls oder eines physikalischen Körpers aufgrund einer bestimmten Lage oder chemischen Zusammensetzung 3 Ribose: Zucker aus 5 C-Atomen 4 Hydrolyse: Aufspaltung einer chemischen Bindung durch Reaktion mit Wasser ATP ist die universelle Energiewährung aller Lebewesen Die chemische Energie von ATP ( Adenosintri- phosphat ) ist in der Biologie von größter Bedeutung. So verschiedene Lebewesen wie Bakterien, Pflanzen, Tiere und auch der Mensch nutzen ATP, um chemische Energie kurzfristig zu speichern und ihre Lebensvorgänge damit anzutreiben. Im Molekül ATP kann chemische Energie gespeichert werden Abb.1: Adenosintriphosphat. Chemische Struktur eines ATP-Moleküls und seine Spaltung in ADP und Phosphat. Adenosintriphosphat besteht aus aus 3 Phosphatresten (gelb), einer Ribose, das ist ein Zuckermolekül mit 5 C-Atomen (grün), und einem Adeninrest (violett). Adenin ist ein Molekül, das außerdem als Nukleinbase in der DNA eine wichtige Rolle spielt. „energiereiche Bindung“ durch Ladungshäufung Struktur von Adenosintriphosphat Hydrolyse 4 von ATP Symbole Phosphatgruppen Adenosintriphosphat (ATP) Adenosindiphosphat (ADP) anorganisches Phosphat Ribose 3 Adenin Nur zu Prüfzw cken – Eigentum des Verlags öbv