am Puls Biologie 5, Schulbuch

46 2.2 Auf- und abbauender Stoffwechsel Der Stoffwechsel ist die Gesamtheit aller biochemischen Prozesse von Lebewesen Wie sich Pflanzen und Tiere ernähren Pflanzen fressen, anders als Tiere, für gewöhn- lich nichts. Woher bekommen sie dann die Ener- gie, von der sie leben? Pflanzen stellen sich ihre Nahrung selbst her! In der Fotosynthese stellen Pflanzen mithilfe der Energie aus dem Sonnenlicht aus den energiear- men anorganischen Stoffen Wasser (H 2 O) und Kohlenstoffdioxid (CO 2 ) Traubenzucker her. Dieser wird anschließend in vielfältige organische Stof- fe umgebaut. Solche Organismen, die aus anor- ganischen Stoffen organische selbst herstellen können, bezeichnet man als Primärproduzenten . Pflanzen werden auch als autotroph 4 oder selbst- ernährend bezeichnet. Tiere können im Gegen- satz zu Pflanzen keine Fotosynthese betreiben, sondern müssen sich von anderen tierischen und pflanzlichen Lebewesen ernähren. Man bezeich- net Tiere daher als heterotroph 5 oder fremder- nährend. Abb. 9: Die heterotrophe Kuh ernährt sich von autotrophen Pflanzen. Pflanzen sind autotroph, Tiere sind heterotroph Glossar 1 Metabolismus : Stoffwechsel; vom Griechi- schen metabolismo = Umwandlung. Metabo- lismus bezeichnet die Gesamtheit aller che- mischen Prozesse in Lebewesen 2 Anabolismus : aufbauender Stoffwechsel 3 Katabolismus : abbauender Stoffwechsel 4 Autotroph: „sich selbst ernährend“, vom Griechischen autos = selbst. Autotrophe Lebe- wesen stellen organische Moleküle selbst aus anorganischen her, wie die Pflanzen im Zuge der Fotosynthese. 5 Heterotroph: „sich von anderen ernährend“, vom Griechischen heteros = andere und trophe = Ernährung. Damit werden alle Lebewesen bezeichnet, die organische Nährstoffe aus der Umwelt aufnehmen müssen. Dies kann in Form von fester Nahrung erfolgen (wie bei vielen Tieren), aber auch in gelöster Form (zB bei Pilzen). Basiskonzept Stoff- und Energieumwandlung: Alle Lebewesen müssen die Stoffe und die Energie, die sie zum Leben brauchen, aus ihrer Umwelt aufnehmen. Im Stoffwech- sel eines Lebewesens werden die aufgenom- menen Stoffe als Betriebs- und Baustoffe verwendet Die Verdauung der Nahrung, der Transport von Sauerstoff in unserem Blut, der Aufbau von Mus- kelgewebe oder der Abbau von Fettgewebe – all diese Prozesse sind Teil des menschlichen Stoffwechsels. Der Stoffwechsel oder Meta- bolismus 1 ist ein essenzielles Merkmal aller Lebe- wesen und bezeichnet die Gesamtheit aller lebenserhaltenden chemischen Prozesse, die in Lebewesen ablaufen. Alle Lebewesen müssen, um ihre Lebensvorgänge aufrecht zu erhalten, ihrer Umwelt freie Energie und Stoffe entziehen, die sie zum Leben brauchen. Daher stehen Lebe- wesen mit ihrer Umwelt in einem konstanten Stoff- und Energieaustausch. Ähnlich dem Benzin, mit dem man ein Auto be- tanken muss, damit es fährt, werden aufgenom- mene Stoffe als „Treibstoff“ oder Energieträger eines Lebewesens für seine Lebensprozesse ge- nutzt. Man nennt diesen Teil des Stoffwechsels den Betriebsstoffwechsel. Gleichzeitig wird ein Teil der aufgenommenen Stoffe nicht für den Betrieb von Prozessen, son- dern als Baustoff dafür benutzt, dass Lebewesen wachsen und ihren Körper erhalten können. Die aufgenommenen Stoffe dienen also auch als Rohmaterial im Baustoffwechsel. Dabei erfolgt in einem Lebewesen ein ständiger Auf-, Um- und Abbau von Stoffen. All jene Vorgänge, die dazu führen, dass körper­ eigene, komplexe Moleküle aufgebaut werden, gehören zum Anabolismus 2 . Die Umwandlung aufgenommener körperfremder Stoffe in kör- pereigene Stoffe wird als Assimilation bezeich- net. Viele anabolische Prozesse dienen dazu, Gewebe und Organe aufzubauen, wie zB die Zunahme von Muskelmasse oder die Mineralisa- tion von Knochen. Auch die Fotosynthese (siehe S. 49 ff.) ist Teil des Anabolismus. Zum Katabolismus 3 gehören im Gegensatz dazu sämtliche abbauenden Stoffwechselprozesse eines Lebewesens, bei denen komplexe Moleküle zu einfacheren abgebaut werden. Der Abbau energiereicher Stoffe zur Energieversorgung wird als Dissimilation bezeichnet. Durch den Ab- bau wird Energie für andere Prozesse freigesetzt. Dazu gehören zB die Zellatmung (siehe S. 55 ff.) und Gärungsprozesse wie die alkoholische Gärung (siehe S. 60 f.). Lebewesen nützen die aufgenommenen Stoffe als Betriebs- stoffe oder als Baustoffe Stoff- und Energieumwandlung Nur zu Prüfzwecken – Eig ntum des Verlags öbv