Begegnungen mit der Natur 5, Schulbuch

49 Bioenergetik, auf- und abbauender Stoffwechsel Auch durch anaerobe Atmung erfolgt Stoffabbau Unter den Bakterien und Archaea gibt es Arten, die ihren Energiebedarf durch anaerobe Atmung decken. Dabei werden die Elektronen aus dem Wasserstoff mangels freien Sauerstoffes ( Atmungskette S. 46 f) auf andere Elektronen- akzeptoren übertragen, so zB bei der Nitratatmung auf Nitrate oder Nitrite (NO 3 , NO 2 ; heterotrophe Denitrifikation ), wodurch Ammoniak entsteht. Bei der Sulfatatmung nehmen Sulfate (SO 4  ) die Elektronen auf, wobei sich Schwefel­ wasserstoff bildet. Unter den Archaea gibt es auch welche, die Carbonate (CO 3  ) als Elektronenakzeptoren verwenden. Diese Carbonatatmung führt zur Freisetzung von Methan. Methan ist neben Kohlenstoffdioxid das zweitwichtigste Treibhausgas. Eine seiner Hauptquellen sind überflutete Reisfelder. Der Wassereinsatz beim Reisanbau dient dazu, das Wachstum unerwünschter Pflanzen und Tiere („Schädlinge“) zu verhindern. Durch das Wasser kann aber auch nicht genü­ gend Sauerstoff in den Boden eindringen. Die anaeroben Bedingungen, die dadurch geschaffen werden, sind ein idealer Lebensraum für die Methan­ bildner. Beim Abbau von Eiweiß unterscheiden wir Fäulnis und Verwesung Unter den Mikroorganismen gibt es auch welche, die ihren Energiebedarf durch den Abbau stickstoffhaltiger Stoffe (zB Eiweiß) decken. Ein Abbau unter aeroben Bedingungen wird als Verwesung bezeichnet. Neben Wasser und Kohlenstoffdioxid entstehen dabei wertvolle Mineralsalze wie zB Nitrate, Sul­ fate und Phosphate, die von den Pflanzen aufgenommen werden. Erfolgt die Zersetzung ohne Beteiligung von Sauerstoff, spricht man von Fäul- nis . Die dabei entstehenden Produkte sind – im Unterschied zu den Produkten bei Verwesungsprozessen – meist sehr geruchsintensiv.  Archaea sind bakterienähnliche Lebewesen, die ursprünglich als Archaebakterien oder Urbakterien bezeichnet wurden. Da es Unterscheidungsmerkmale zu den Bak- terien gibt, zB ihre Ribosomen eine andere RNA aufweisen, bilden sie jedoch ein eigenes Reich. Archaea kommen häufig in extremen Lebensräumen, etwa mit hohen Salzkonzentrationen und Temperaturen, vor. archaios (griech.) = uralt, ursprünglich  Elektronenakzeptoren Stoffe, die Elektronen aufnehmen accipere (lat.) = annehmen  heterotrophe Denitrifikation ist eine Form der anaeroben Atmung. Sie ist nicht mit der autotrophen Denitri- fikation ( S. 45) zu verwechseln, die Energie für den Aufbau von Trauben- zucker liefert.  Sulfatatmung Wenn Eier faulen, entsteht durch den Abbau schwefelhaltiger Eiweiße Schwe- felwasserstoff (H 2 S), der den typischen unangenehmen Geruch verursacht. Auch bei der Sulfatatmung bildet sich Schwe- felwasserstoff, weshalb man den Geruch nach faulenden Eiern wahrnimmt.  Fäulnis Die Mikroorganismen, die an Fäulnispro- zessen beteiligt sind, sind anaerob bzw. fakultativ anaerob. – – 2– 2– 3. Überlege, welche Konse­ quenzen es hätte, wenn es den natürlichen Treibhauseffekt nicht gäbe? Diskutiert dies im Klassenverband. Erkundige dich auch über den „anthropo­ genen Treibhauseffekt“. Be­ sprecht, welche Folgen aus die­ sem resultieren. Selbst aktiv! 1. Recherchiere im Internet, was man unter dem natürlichen Treibhaus­ effekt versteht, und erkläre ihn mit deinen eigenen Worten anhand einer von dir angefertigten Grafik. 2. Erkläre die Bedeutung und Unterschiede der folgenden Begriffe: Zell­ atmung, Gärung, anaerobe Atmung, Fäulnis und Verwesung. Selbst aktiv! 32  Überflutetes Reisfeld in Asien Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv