Stoff- und Energieumwandlung: Basiskonzept B4
Das Basiskonzept Stoff- und Energieumwandlung ist ein fundamentales Prinzip in der Biologie, das erklärt, wie Lebewesen mit Materie und Energie interagieren. Es umfasst den Stoffkreislauf und die Energieumwandlung in biologischen Systemen.
Definition: Lebewesen sind offene Systeme, die ständig Stoffe aus ihrer Umgebung aufnehmen, diese durch enzymatische Reaktionen umwandeln und speichern, und Endprodukte wieder an die Umwelt abgeben.
Der Stoffwechsel wird in zwei Hauptprozesse unterteilt:
- Anabolismus: Der aufbauende Stoffwechsel, bei dem körpereigene Substanzen synthetisiert werden. Dieser Prozess ist sehr energieintensiv.
Beispiel: Die Fotosynthese ist ein anaboler Prozess, bei dem Pflanzen Lichtenergie nutzen, um Glucose zu produzieren.
- Katabolismus: Der abbauende Stoffwechsel, bei dem organische Verbindungen wie Glucose abgebaut werden.
Beispiel: Die Zellatmung ist ein kataboler Prozess, bei dem Energie für Lebensfunktionen freigesetzt wird.
In biologischen Systemen spielen verschiedene Energieformen eine wichtige Rolle, darunter Bewegungsenergie, Lichtenergie, elektrische Energie und chemische Energie. Ein wichtiges Prinzip ist, dass Energie bei der Umwandlung erhalten bleibt, sich aber in ihrer Form ändert.
Highlight: Energie ist oft eine knappe Ressource in biologischen Systemen und dient dem Erhalt, Wachstum und der Fortpflanzung von Organismen.