Begegnungen mit der Natur 5, Schulbuch

36 M Arbeitsheft Seite 10, 11 Du erarbeitest dir Wissen über Stoffwechselvorgänge , die zum Aufbau von Stoffen ( Assimilation ) und Abbau von Stoffen ( Dissimilation ) führen. Du erlernst … die physikalischen Gesetze der Thermodynamik auf die Prinzipien der Bioenergetik anzuwenden (S. 36–37) die Bedeutung von ATP als universellem Energieträger in Zellen zu verstehen (S. 38) das Schlüssel-Schloss-Prinzip mittels der Substratspezifität von Enzymen zu erklären (S. 40–41) den Vorgang der Fotosynthese zu beschreiben und ihre Bedeutung für das Leben auf der Erde zu verstehen (S. 42–44) heterotrophe Assimilation von autotropher Assimilation zu unterscheiden (S. 45–48) Kompetenzcheck  S. 50 Stoffwechselphysiologie Bonusmaterial pj6pc8 Bioenergetik, auf- und abbauender Stoffwechsel Alle Lebewesen brauchen zum Aufbau sowie zur Erhaltung ihrer Körpersubs­ tanz Stoffe, die sie aus ihrer Umgebung aufnehmen. Zur Aufrechterhaltung ihrer Lebensfunktionen ist Energie notwendig. Der Ursprung dieser Energie ist in den meisten Fällen das Sonnenlicht. Die meisten autotrophen Lebewesen (Produzenten) wandeln die Lichtenergie der Sonne bei der Fotosynthese in chemische Energie um ( S. 42 ff). Dabei werden aus energiearmen anorganischen Stoffen energiereiche organische Stoffe aufgebaut ( Assimilation ). Heterotrophe Lebewesen (Konsumenten und Destruenten) nehmen diese energiereiche organische Substanz mit der Nahrung auf und bauen sie ent­ weder zu körpereigenen Stoffen um (heterotrophe Assimilation) oder sie bau­ en die energiereichen Stoffe ab ( Dissimilation ). Die dabei freiwerdende Ener­ gie dient der Energieversorgung. Die Lebewesen geben aber auch Energie (Wärme) und Stoffe, die nicht mehr benötigt werden, an ihre Umgebung ab. Der Stoff- und Energieaustausch der Organismen mit ihrer Umwelt wird als Stoffwechsel bezeichnet. Der Teilbereich der Biologie, der sich mit den physi­ kalischen und chemischen Vorgängen des Stoffwechsels beschäftigt, ist die Stoffwechselphysiologie. Bioenergetik Die Bioenergetik befasst sich mit den Energieumwandlungen in Lebewesen. Die Erkenntnisse der Thermodynamik haben auch hier Gültigkeit. Der erste Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass Energie weder erzeugt, noch vernichtet wird, sie kann nur von einer Form in eine andere umgewan­ delt werden. Bei einer Energieumwandlung in einem abgeschlossenen System ist demnach die Gesamtenergiemenge vor der Umwandlung gleich der Gesamtenergiemenge danach.  Energie wird in der Physik definiert als die Fähig- keit, Arbeit zu verrichten.  Assimilation Aufbau körpereigener Stoffe aus körper- fremden Stoffen similis (lat.) = ähnlich  Dissimilation Abbau energiereicher Stoffe zur Energie- versorgung dissimilis (lat.) = unähnlich  Thermodynamik Teilbereich der Physik, der sich mit Ener- gieumwandlungen befasst  abgeschlossenes System Ein abgeschlossenes oder isoliertes Sys- tem kann mit der Umwelt weder Stoffe noch Energie austauschen. 1  Pflanzen wandeln durch Fotosynthese die Lichtenergie der Sonne in chemische Energie um. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv