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Re: BIOLOGIE: Neues Thema nächste Stunde: Stoffwechsel
LiZZiX - 03.04.2006, 18:35BIOLOGIE: Neues Thema nächste Stunde: Stoffwechsel
Hier schonmal ein kleiner Überblick über das Thema:
Stoffwechsel
Der Stoffwechsel oder der Metabolismus steht
für die Aufnahme, den Transport und die chemische Umwandlung von Stoffen in einem Organismus sowie die Abgabe von Stoffwechselendprodukten an die Umgebung. Handelt es sich im ersten Fall um Fremdstoffe, so spricht man auch von Fremdstoffmetabolismus. Diese biochemischen Vorgänge (zum Beispiel innere und äußere Atmung, Transportvorgänge, Ernährung ...) dienen dem Aufbau und der Erhaltung der Körpersubstanz (Baustoffwechsel), der Energiegewinnung (Energiestoffwechsel) und damit der Aufrechterhaltung der Körperfunktionen. Wesentlich für den Stoffwechsel sind Enzyme, die chemische Reaktionen katalysieren.
Die Erforschung des Stoffwechsels erfolgt vor allem mit Methoden der Physiologie und Biochemie.
Stoffwechselvorgänge zugeordnet nach Bereichen
Einteilung nach der Funktion der Stoffwechselreaktion im Organismus
Baustoffwechsel - Aufbau von Stoffen, aus denen der Organismus besteht
Energiestoffwechsel - exergone chemische Umsetzungen zum Zweck der Energiegewinnung
Assimilation (Biologie) - Umbau organismenfremder Stoffe in organismeneigene Stoffe
Dissimilation (Biologie) - Abbau organismeneigener Stoffe, meistens zum Zweck der Energiegewinnung
Einteilung nach der Komplexitätsänderung von Molekülen
Stoffaufbau (Anabolismus)
Stoffabbau (Katabolismus)
Stoffumbau (Metabolismus)
Beispiele für Stoffwechselvorgänge
In der Photosynthese wandeln spezifische Stoffwechselvorgänge (in der Regel die des Calvin-Zyklus) unter Verwendung der Energie des Lichts Kohlenstoffdioxid (bei Landpflanzen aus der Luft stammend), Wasser und andere Ausgangsstoffe in Stoffe um, die entweder sofort dem weiterem Aufbau und Wachstum des Organismus dienen oder gespeichert werden, z.B. Kohlenhydrate. Die Speicherstoffe können später im Baustoffwechsel oder im Energiestoffwechsel verarbeitet werden.
Tiere verstoffwechseln (metabolisieren) bei ihrer Verdauung andere Organismen oder deren Speicherstoffe (etwa Kohlenhydrate, Proteine oder Fette).
Re: BIOLOGIE: Neues Thema nächste Stunde: Stoffwechsel
Fr33styla - 03.04.2006, 19:30
Hast du von Wikipedia und zwar von dort:
http://de.wikipedia.org/wiki/Stoffwechsel
*schieb in Unterrichtsvorbereitung*
mfg,
Fr33styla
Re: BIOLOGIE: Neues Thema nächste Stunde: Stoffwechsel
LiZZiX - 03.04.2006, 19:36
Ja habs bloß n klein wenig bearbeitet
Baustoffwechsel
Mit Baustoffwechsel bezeichnet man den Teil des Stoffwechsels von Lebewesen, durch den Bestandteile der Lebewesen aus anderen Stoffen gebildet werden. Diese Prozesse werden auch als Anabolismus bezeichnet. Sie erfordern in der Regel Energie, die aus einem Energiestoffwechsel (Chemotrophie) oder aus der Nutzung von Licht (Phototrophie) zur Verfügung gestellt wird.
Energiestoffwechsel
Mit Energiestoffwechsel bezeichnet man den Teil des Stoffwechsels von Lebewesen, der der Gewinnung von Energie für energieverbrauchende Prozesse dient. Er unterscheidet sich vom energieverbrauchenden Baustoffwechsel (Anabolismus), der dem Aufbau von Körperbestandteilen der Lebewesen dient.
Der Energiestoffwechsel besteht aus chemischen Umsetzungen von Stoffen, die in der Summe exergon, also energieliefernd sind. Es werden also Stoffsysteme genutzt, die sich in einem thermodynamischen Ungleichgewicht befinden und bei ihrer Umsetzung in einen energieärmeren, stabileren Gleichgewichtszustand überführt werden.
Die Energiegewinnung durch einen Energiestoffwechsel bezeichnet man als Chemotrophie. Ein Gegensatz ist die Nutzung von Licht als Energiequelle (Phototrophie). Auch die meisten phototrophen Lebewesen können alternativ chemotroph Energie gewinnen, zum Beispiel bei Lichtmangel.
Man unterscheidet fermentativen und oxidativen Energiestoffwechsel.
Fermentativer Energiestoffwechsel lässt in der Bruttoumsetzung keine Redoxreaktionen erkennen. Beispiele für fermentativen Energiestoffwechsel:
Umsetzung von Milchzucker (Lactose) zu Milchsäure durch Milchsäurebakterien:
C12H22O11 + H2O → 4 C3H6O3
Beim oxidativen Energiestoffwechsel sind auch im Bruttoumsatz Redoxreaktionen am Verbrauch eines Oxidans und eines Reduktans zu erkennen. Beispiele für einen oxidativen Energiestoffwechsel:
Umsetzung von Traubenzucker (Glucose, Reduktans) + elementarer Sauerstoff (Dioxygen, Oxidans) zu Kohlendioxid + Wasser durch Tiere, Menschen, viele Bakterien:
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O
Umsetzung von Kohlendioxid (Oxidans) + elementarer Wasserstoff (Reduktans) zu Methan + Wasser durch methanogene Archaea:
CO2 + 4 H2 → CH4 + 2 H2O
Umsetzung von Sulfat (Oxidans) + elementarer Wasserstoff (Reduktans) zu Schwefelwasserstoff + Wasser durch sulfatreduzierende Bakterien (Desulfurikation):
SO42- + 4 H2 → HS- + 3 H2O + OH-
Re: BIOLOGIE: Neues Thema nächste Stunde: Stoffwechsel
Fr33styla - 03.04.2006, 19:58
Stoffwechsel
Der Stoffwechsel oder der Metabolismus steht für die Aufnahme, den Transport und die chemische Umwandlung von Stoffen in einem Organismus sowie die Abgabe von Stoffwechselendprodukten an die Umgebung. Handelt es sich im ersten Fall um Fremdstoffe, so spricht man auch von Fremdstoffmetabolismus. Diese biochemischen Vorgänge (zum Beispiel innere und äußere Atmung, Transportvorgänge, Ernährung ...) dienen dem Aufbau und der Erhaltung der Körpersubstanz (Baustoffwechsel), der Energiegewinnung (Energiestoffwechsel) und damit der Aufrechterhaltung der Körperfunktionen. Wesentlich für den Stoffwechsel sind Enzyme, die chemische Reaktionen katalysieren. Die Erforschung des Stoffwechsels erfolgt vor allem mit Methoden der Physiologie und Biochemie.
Stoffwechselvorgänge zugeordnet nach Bereichen:
Einteilung nach der Funktion der Stoffwechselreaktion im Organismus
• Baustoffwechsel - Aufbau von Stoffen, aus denen der Organismus besteht
• Energiestoffwechsel - exergone chemische Umsetzungen zum Zweck der Energiegewinnung
• Assimilation (Biologie) - Umbau organismenfremder Stoffe in organismeneigene Stoffe
• Dissimilation (Biologie) - Abbau organismeneigener Stoffe, meistens zum Zweck der Energiegewinnung
Einteilung nach der Komplexitätsänderung von Molekülen
• Stoffaufbau (Anabolismus)
• Stoffabbau (Katabolismus)
• Stoffumbau (Metabolismus)
----------------------------------------- Einschub der Erläuterung der obigen Liste -------------------
Baustoffwechsel
Mit Baustoffwechsel bezeichnet man den Teil des Stoffwechsels von Lebewesen, durch den Bestandteile der Lebewesen aus anderen Stoffen gebildet werden. Diese Prozesse werden auch als Anabolismus bezeichnet. Sie erfordern in der Regel Energie, die aus einem Energiestoffwechsel (Chemotrophie) oder aus der Nutzung von Licht (Phototrophie) zur Verfügung gestellt wird.
Energiestoffwechsel
Mit Energiestoffwechsel bezeichnet man den Teil des Stoffwechsels von Lebewesen, der der Gewinnung von Energie für energieverbrauchende Prozesse dient. Er unterscheidet sich vom energieverbrauchenden Baustoffwechsel (Anabolismus), der dem Aufbau von Körperbestandteilen der Lebewesen dient.
Der Energiestoffwechsel besteht aus chemischen Umsetzungen von Stoffen, die in der Summe exergon, also energieliefernd sind. Es werden also Stoffsysteme genutzt, die sich in einem thermodynamischen Ungleichgewicht befinden und bei ihrer Umsetzung in einen energieärmeren, stabileren Gleichgewichtszustand überführt werden.
Die Energiegewinnung durch einen Energiestoffwechsel bezeichnet man als Chemotrophie. Ein Gegensatz ist die Nutzung von Licht als Energiequelle (Phototrophie). Auch die meisten phototrophen Lebewesen können alternativ chemotroph Energie gewinnen, zum Beispiel bei Lichtmangel.
Man unterscheidet fermentativen und oxidativen Energiestoffwechsel.
Fermentativer Energiestoffwechsel lässt in der Bruttoumsetzung keine Redoxreaktionen erkennen. Beispiele für fermentativen Energiestoffwechsel:
Umsetzung von Milchzucker (Lactose) zu Milchsäure durch Milchsäurebakterien:
C12H22O11 + H2O → 4 C3H6O3
Beim oxidativen Energiestoffwechsel sind auch im Bruttoumsatz Redoxreaktionen am Verbrauch eines Oxidans und eines Reduktans zu erkennen. Beispiele für einen oxidativen Energiestoffwechsel:
Umsetzung von Traubenzucker (Glucose, Reduktans) + elementarer Sauerstoff (Dioxygen, Oxidans) zu Kohlendioxid + Wasser durch Tiere, Menschen, viele Bakterien:
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O
Umsetzung von Kohlendioxid (Oxidans) + elementarer Wasserstoff (Reduktans) zu Methan + Wasser durch methanogene Archaea:
CO2 + 4 H2 → CH4 + 2 H2O
Umsetzung von Sulfat (Oxidans) + elementarer Wasserstoff (Reduktans) zu Schwefelwasserstoff + Wasser durch sulfatreduzierende Bakterien (Desulfurikation):
SO42- + 4 H2 → HS- + 3 H2O + OH-
Assimilation (Biologie)
Unter Assimilation versteht man in der Biologie die Umwandlung von organismenfremden Stoffen in organismeneigene Stoffe (Körperbausteine oder Speicherstoffe). Die dazu dienenden Stoffwechselwege bezeichnet man als anabolisch und ihre Gesamtheit als Anabolismus.
Etymologie
Das Wort kommt vom lateinischen assimilatio und bedeutet Angleichung, Eingliederung. Es werden also Stoffe aus der Umwelt den Anforderungen des Organismus angeglichen.
Kohlenstoffassimilation
Organismen (Tiere, Pilze, Protisten, die meisten Bakterien) bauen körpereigene Stoffe aus organischen Stoffen auf, die sie der Umgebung entnehmen und die somit unter anderem als Kohlenstoffquelle dienen.
Autotrophe Organismen stellen aus Kohlenstoffdioxid durch Zufuhr von Energie und mit Hilfe eines Reduktionsmittels energiereiche, einfache organische Stoffe her, die im weiteren Stoffwechsel zu komplexeren Molekülen umgewandelt werden.
Prinzip der Assimilation
Photoautotrophe Organismen nutzen Licht als Energiequelle. Diese Form der Assimilation wird deshalb Photosynthese genannt.
• Alle höheren Pflanzen und einige Bakterien nutzen dabei Wasser als Reduktionsmittel, das heißt als Elektronen- und Protonenquelle.
o Andere Bakterien nutzen Wasserstoff, Schwefelwasserstoff, Schwefel oder zweiwertiges Eisen als Reduktionsmittel.
Chemoautotrophe Organismen (einige Bakterien) nutzen chemische Energie, die sie aus exergonen chemischen Stoffumsetzungen gewinnen. Diese Form der Assimilation wird deshalb Chemosynthese genannt.
• Als Reduktionsmittel verwenden sie anorganische Stoffe, zum Beispiel Wasserstoff H2, Schwefelwasserstoff, Schwefel, zweiwertiges Eisen, Ammoniak oder Nitrit. Diese
• Reduktionsmittel werden gleichzeitig zur Energiegewinnung oxidiert.
Stickstoffassimilation
Pflanzen und viele Bakterien stellen aus Nitrat (NO3-) oder Ammonium (NH4+) stickstoffhaltige, organische Verbindungen her.
Dissimilation (Biologie)
Im Rahmen der Dissimilation werden von einem Organismus angelegte Energiespeicher (zum Beispiel Fette oder die Kohlenhydrate Stärke oder Glykogen) abgebaut, wobei Energie freigesetzt wird. Diese wird als ATP und/oder Wärme nutzbar.
Dissimilationen sind Reaktionen des katabolischen Stoffwechsels.
Man unterscheidet Atmung (aerob) und Gärung (anaerob).
Bei der Atmung werden Substrate oxidiert. Die dabei entstehenden Elektronen werden über die Atmungskette auf externe Elektronenakzeptoren übertragen.
• Bei der aeroben Atmung dient Sauerstoff (O2 ) als Elektronenakzeptor. Sie tritt bei allen aeroben Lebewesen auf und liefert die meiste Energie (Freie Enthalpie). Das Substrat wird dabei vollständig zu CO2 und Wasser abgebaut.
• Bei der anaeroben Atmung dienen Nitrat (NO3-), Fumarat, Fe3+ oder Sulfat (SO42-) als Elektronenakzeptoren.
Gärungen finden dann statt, wenn keine Atmungskette oder kein externer Elektronenakzeptor zur Verfügung steht. Als Elektronenakzeptoren dienen dann interne Akzeptoren, wie das durch die Glykolyse entstehende Pyruvat, Acetyl-CoA oder Oxoniumionen. Der Abbau des Substrats ist meist unvollständig, die Abbauprodukte werden ausgeschieden. Die ATP-Ausbeute ist relativ gering und liegt bei ca. 2 bis 4 ATP/Substrat
Anabolismus
Der Anabolismus ist der Aufbau von körpereigenen Bestandteilen unter Verbrauch von Energie, die bei phototrophen Organismen aus Licht gewonnen wird, bei chemotrophen Organismen aus dem Energiestoffwechsel. Diese Energie besteht aus Adenosintriphosphat (ATP). Sofern ein Reduktionsmittel erforderlich ist, dient dazu NADPH, das bei Phototrophen durch die Lichtreaktion gebildet wird.
Eine anabole Stoffwechsellage liegt physiologischerweise beim Wachstum vor, aber auch nach einem Muskelaufbautraining; gedrosselt ist der Anabolismus bei einer Atrophie (z. B. bei schlaffer Muskellähmung) oder auch bei akuten Nekrosen (z. B. Herzinfarkt, Schlaganfall) - dann findet ein gesteigerter Katabolismus statt, das Gegenteil des Anabolismus, worunter man den Abbau von körpereigenen Stoffen zum Zweck des Stoffumbaus oder der Energiegewinnung versteht. Katabolismus und Anabolismus sind Teile des Metabolismus.
Katabolismus
Der Katabolismus wird der Abbau von Stoffwechselprodukten von komplexen zu einfachen Molekülen zur Entgiftung des Organismus und zur Energiegewinnung genannt. Mit dem Anabolismus ist er durch die Energiekopplung verbunden: Die hier gewonnene Energie dient dort zum Aufbau komplexer Moleküle.
Regulation
Katabole und anabole Reaktionen laufen in der Zelle nicht gleichzeitig ab. Dies wird unter anderem dadurch garantiert, dass die Enzyme eines katabolen Astes des Stoffwechselweges (Glykogen-Abbau, Lipolyse) durch Kinase-Tätigkeit, Phosphorylierung) aktiviert werden, die des anabolen Astes (Glykogen- oder Fettsynthese) aber inaktiviert werden. Durch die Wirkung von Phosphatasen (die Dephosphorylierung) kehren sich diese Verhältnisse um. Der Körper zerstört sich bei diesem Prozess selbst, langsam aber sicher. Dies ist eine Folge des allgegenwärtigen Stresses.
Pathophysiologie
Im Rahmen einer Atrophie (z. B. bei schlaffer Muskellähmung) oder auch bei akuten Nekrosen (z. B. Herzinfarkt, Schlaganfall) findet ein gesteigerter Katabolismus statt, bei Doping oder physiologischem Wachstum hingegen ist er erniedrigt.
Metabolismus
Metabolismus ist
• die griechische Bezeichnung für den Stoffwechsel,
• ein Konzept in der Architektur, das von den Metabolisten propagiert wurde.
----------------------------------- Ende Einschub der Erläuterung der obigen Liste -------------------
Beispiele für Stoffwechselvorgänge
In der Photosynthese wandeln spezifische Stoffwechselvorgänge (in der Regel die des Calvin-Zyklus) unter Verwendung der Energie des Lichts Kohlenstoffdioxid (bei Landpflanzen aus der Luft stammend), Wasser und andere Ausgangsstoffe in Stoffe um, die entweder sofort dem weiterem Aufbau und Wachstum des Organismus dienen oder gespeichert werden, z.B. Kohlenhydrate. Die Speicherstoffe können später im Baustoffwechsel oder im Energiestoffwechsel verarbeitet werden.
Tiere verstoffwechseln (metabolisieren) bei ihrer Verdauung andere Organismen oder deren Speicherstoffe (etwa Kohlenhydrate, Proteine oder Fette).
Re: BIOLOGIE: Neues Thema nächste Stunde: Stoffwechsel
Fr33styla - 08.04.2006, 17:28
Aufgrund der Ferien mach ich hier auch mal (vorrübergehend) dicht.
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