Stoff- und Energiewechselprozesse

Stufenweise Abbau von Stoffen unter Energiefreisetzung

• aerob oder anaerob:

  —> aerobe Zellatmung

  —> anaerobe Gärung

• benötigt Sauerstoff

• schrittweise Abbau von Glucose in anorganische Stoffe

Ort: Mitochondrien

Zucker + O2 —> Energie + Kohlenstoffdioxid+ Wasser

• kein Sauerstoff

• Abbau von Glucose in organische Stoffe

Aufbau körpereigener aus körperfremden Stoffen

• benötigt Energie

• autotroph oder heterotroph

• Aufbau organischer Körpereigener Stoffe aus anorganischen Stoffen

• Bsp.: Fotosynthese

• Aufnahme organischer Stoffe und Umwandlung in körpereigene organischer Stoffe

  = Verdauung

alle Stoffe mit Kohlenstoffverbindungen

Beispiele: Kohlenstoffdioxid, Glucose

• Chloroplasten nehmen Lichtenergie, Kohlenstoffdioxid und Wasser auf und wandeln sie in Glucose und Sauerstoff um

• Glucose dient als organischer Energiespeicher, während der Sauerstoff als Nebenprodukt der Pflanzen ausgeschieden wird

alle Stoffe ohne Kohlenstoffverbindungen

Beispiele: Sauerstoff, Wasser

12 H2O + 12 NADP++ 18 ADP + 18 P  —> 6 02 + 12 NADPH + 12 H+ + 18 ATP

NADPH = Elektronencarriermolekül

• nimmt blaues und rotes Licht der Sonne auf (Absorbtion)

• grünes Licht wird reflektiert

Umwandlung von Strahlungsenergie der Sonne in chemische Energie (ATP und NADPH)

Thylakoidmembran

6 CO2 + 12 NADPH + 12 H+ + 18 ATP —> C6H12O6 + 12 NADP+ + 18 ADP + 18 P + 6 H2O

Bei Pflanzen im Stroma (Chloroplasten)

Bei Bakterien im Cytoplasma

12 H2O +6 CO2 → C6 H12 O6 + 6 H2O + 6 O2

Innere Faktoren:

• Pigmente

• Enzyme

Äußere Faktoren:

• Licht

• CO2-Gehalt

• Wasser

• Temperatur

• Mineralsalze

…größer die Fotosyntheseleistung

Bei einer Temperaturzunahme von 10°C erhöht sich die Intensität von Stoffwechselreaktionen um das 2-3 fache

bei 30-35°C

• unter 0°C keine Fotosynthese

• Ausnahme: Nadelholzer bis -20°C

0,03% in der Atemluft

• optimal: 0,1%-0,2%

• Maximum: 1%

• Produktion von energiereichen Kohlenhydraten (Glucose)

• Entstehung von Sauerstoff

• Verarbeitung von Kohlenstoffdioxid

• Filtern der Luft

• Rohstoffe für Industrie

• Futter für Tier & Mensch

—> ohne Fotosynthese kein Leben möglich

Zucker aus Fotosynthese werden durchZellatmung in Energie umgewandelt

1. CO2-Fixierungsphase

2. Reduktionsphase

3. Regenerationsphase

NADPH          —>                NADP+  + 2 e– + H+