Voraussetzung für die Existenz eines jeden lebenden Organismus ist die ständige Zufuhr von Nährstoffen und der Abtransport von Zerfallsendprodukten.
Was ist Stoffwechsel in der Biologie
Stoffwechsel oder Metabolismus ist eine spezielle Reihe von chemischen Reaktionen, die in jedem lebenden Organismus stattfinden, um seine Aktivität und sein Leben aufrechtzuerh alten. Diese Reaktionen ermöglichen es dem Körper, sich zu entwickeln, zu wachsen und sich zu reproduzieren, während er seine Struktur beibehält und auf Umweltreize reagiert.
Der Stoffwechsel wird normalerweise in zwei Phasen unterteilt: Katabolismus und Anabolismus. Auf der ersten Stufe werden alle komplexen Substanzen abgebaut und einfacher. Auf der zweiten werden neben den Energiekosten auch Nukleinsäuren, Lipide und Proteine synthetisiert.
Die wichtigste Rolle im Stoffwechselprozess spielen Enzyme, die aktive biologische Katalysatoren sind. Sie sind in der Lage, die Aktivierungsenergie einer körperlichen Reaktion zu reduzieren und Stoffwechselwege zu regulieren.
Stoffwechselketten und -bausteine sind bei vielen Arten absolut identisch, was die Einheit des Ursprungs aller Lebewesen beweist. Diese Ähnlichkeit zeigt sich relativfrühes Auftreten der Evolution in der Entwicklungsgeschichte der Organismen.
Einteilung nach Stoffwechselart
Was Stoffwechsel in der Biologie ist, wird in diesem Artikel ausführlich beschrieben. Alle lebenden Organismen, die auf dem Planeten Erde existieren, können in acht Gruppen eingeteilt werden, geleitet von der Quelle von Kohlenstoff, Energie und oxidierbarem Substrat.
Lebende Organismen können die Energie chemischer Reaktionen oder Licht als Nahrungsquelle nutzen. Als oxidierbares Substrat können sowohl organische als auch anorganische Substanzen verwendet werden. Die Kohlenstoffquelle ist Kohlendioxid oder organisches Material.
Es gibt Mikroorganismen, die aufgrund ihrer unterschiedlichen Existenzbedingungen einen anderen Stoffwechseltyp verwenden. Dies hängt von der Luftfeuchtigkeit, der Beleuchtung und anderen Faktoren ab.
Vielzellige Organismen lassen sich dadurch charakterisieren, dass ein und derselbe Organismus Zellen mit unterschiedlichen Stoffwechselvorgängen haben kann.
Katabolismus
Biologie untersucht den Stoffwechsel und die Energie durch ein Konzept wie "Katabolismus". Dieser Begriff bezieht sich auf Stoffwechselvorgänge, bei denen große Partikel von Fetten, Aminosäuren und Kohlenhydraten abgebaut werden. Während des Katabolismus erscheinen einfache Moleküle, die an biosynthetischen Reaktionen teilnehmen. Dank dieser Prozesse ist der Körper in der Lage, Energie zu mobilisieren und sie in eine zugängliche Form umzuwandeln.
In Organismen, die von der Photosynthese leben (Cyanobakterien uPflanzen), setzt die Elektronentransferreaktion keine Energie frei, sondern akkumuliert sich dank Sonnenlicht.
Bei Tieren sind Katabolismusreaktionen mit dem Abbau komplexer Elemente in einfachere verbunden. Diese Substanzen sind Nitrate und Sauerstoff.
Der Katabolismus bei Tieren wird in drei Stadien unterteilt:
- Komplexe Substanzen in einfachere aufteilen.
- Einfache Moleküle in noch einfachere aufsp alten.
- Energie freisetzen.
Anabolismus
Stoffwechsel (Biologie der Klasse 8 berücksichtigt dieses Konzept) ist auch durch Anabolismus gekennzeichnet - eine Reihe von Stoffwechselprozessen der Biosynthese mit Energieverbrauch. Komplexe Moleküle, die die Energiebasis zellulärer Strukturen darstellen, werden sequentiell aus den einfachsten Vorläufern gebildet.
Zunächst werden Aminosäuren, Nukleotide und Monosaccharide synthetisiert. Dann werden die oben genannten Elemente aufgrund der Energie von ATP zu aktiven Formen. Und im letzten Schritt werden alle aktiven Monomere zu komplexen Strukturen wie Proteinen, Lipiden und Polysacchariden kombiniert.
Es ist erwähnenswert, dass nicht alle lebenden Organismen aktive Moleküle synthetisieren. Die Biologie (der Stoffwechsel wird in diesem Artikel ausführlich beschrieben) unterscheidet Organismen wie Autotrophe, Chemotrophe und Heterotrophe. Sie beziehen Energie aus alternativen Quellen.
Energie aus Sonnenlicht
Was ist Stoffwechsel in der Biologie? Der Prozess, durch den alle Lebewesen existierenauf der Erde und unterscheidet lebende Organismen von unbelebter Materie.
Sonnenlichtenergie ernährt sich von einigen Protozoen, Pflanzen und Cyanobakterien. Bei diesen Vertretern erfolgt der Stoffwechsel aufgrund der Photosynthese - dem Prozess der Aufnahme von Sauerstoff und der Freisetzung von Kohlendioxid.
Verdauung
Moleküle wie Stärke, Proteine und Zellulose werden abgebaut, bevor sie von den Zellen verwendet werden. An der Verdauung sind spezielle Enzyme beteiligt, die Proteine in Aminosäuren und Polysaccharide in Monosaccharide zerlegen.
Tiere können diese Enzyme nur von speziellen Zellen absondern. Aber Mikroorganismen geben solche Stoffe an den umgebenden Raum ab. Alle Substanzen, die von extrazellulären Enzymen produziert werden, gelangen über den „aktiven Transport“in den Körper.
Kontrolle und Regulierung
Was Stoffwechsel in der Biologie ist, kannst du in diesem Artikel nachlesen. Jeder Organismus ist durch Homöostase gekennzeichnet - die Konstanz der inneren Umgebung des Körpers. Das Vorhandensein eines solchen Zustands ist für jeden Organismus sehr wichtig. Da sie alle von einer Umgebung umgeben sind, die sich ständig verändert, müssen alle Stoffwechselreaktionen richtig und genau reguliert werden, um optimale Bedingungen in den Zellen aufrechtzuerh alten. Ein guter Stoffwechsel ermöglicht es lebenden Organismen, ständig mit der Umwelt in Kontakt zu treten und auf ihre Veränderungen zu reagieren.
Historische Informationen
Was ist Stoffwechsel in der Biologie? Die Definition steht am Anfang des Artikels. Das Konzept des "Stoffwechsels" zum ersten Malvon Theodor Schwann in den vierziger Jahren des 19. Jahrhunderts verwendet.
Wissenschaftler untersuchen den Stoffwechsel seit mehreren Jahrhunderten, und alles begann mit Versuchen, tierische Organismen zu untersuchen. Aber der Begriff „Stoffwechsel“wurde zuerst von Ibn al-Nafisa verwendet, der glaubte, dass sich der gesamte Körper ständig in einem Zustand der Ernährung und des Verfalls befindet und daher durch ständige Veränderungen gekennzeichnet ist.
Die Biologiestunde "Stoffwechsel" wird die ganze Essenz dieses Konzepts aufzeigen und Beispiele beschreiben, die helfen, das Wissen zu vertiefen.
Das erste kontrollierte Experiment zur Untersuchung des Stoffwechsels wurde 1614 von Santorio Santorio durchgeführt. Er beschrieb seinen Zustand vor und nach dem Essen, Arbeiten, Trinken und Schlafen. Er bemerkte als erster, dass der Großteil der verzehrten Nahrung während des Prozesses der „stillen Verdunstung“verloren ging.
In den ersten Studien wurden keine Stoffwechselreaktionen gefunden, und die Wissenschaftler glaubten, dass lebendes Gewebe von einer lebendigen Kraft kontrolliert wird.
Im 20. Jahrhundert führte Eduard Buchner den Begriff der Enzyme ein. Seitdem begann das Studium des Stoffwechsels mit dem Studium der Zellen. In dieser Zeit wurde die Biochemie zu einer Wissenschaft.
Was ist Stoffwechsel in der Biologie? Die Definition kann wie folgt gegeben werden - dies ist eine spezielle Reihe von biochemischen Reaktionen, die die Existenz eines Organismus unterstützen.
Mineralien
Anorganische Substanzen spielen eine sehr wichtige Rolle im Stoffwechsel. Alle organischen Verbindungen bestehen aus großen Mengen an Phosphor, Sauerstoff, Kohlenstoff und Stickstoff.
Mit den meisten anorganischen Verbindungen können Sie den Druck in den Zellen steuern. Auch ihre Konzentrationwirkt sich positiv auf die Funktion von Muskel- und Nervenzellen aus.
Übergangsmetalle (Eisen und Zink) regulieren die Aktivität von Transportproteinen und Enzymen. Alle anorganischen Spurenelemente werden durch Transportproteine aufgenommen und bleiben nie in freiem Zustand.
