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Stoffwechsel bei Pflanzen und Tieren - Einfach erklärt für die 5. Klasse

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Brand: Knowunity

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Stoffwechsel bei Pflanzen und Tieren - Einfach erklärt für die 5. Klasse

Monika

@m.mlr

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Der Stoffwechsel bei Pflanzen umfasst alle biochemischen Vorgänge zur Energiegewinnung und zum Aufbau körpereigener Substanzen. Autotrophe Organismen wie Pflanzen können anorganische Stoffe in energiereiche organische Verbindungen umwandeln, während heterotrophe Organismen organische Stoffe mit der Nahrung aufnehmen müssen. Die Fotosynthese ist der grundlegende Stoffwechselprozess für alles Leben und findet in den Chloroplasten statt. Dabei wird Lichtenergie genutzt, um aus CO₂ und Wasser Glucose aufzubauen. Die Fotosyntheseleistung hängt von Faktoren wie Lichtintensität, Temperatur und CO₂-Konzentration ab. ATP dient als universeller Energieträger in der Zelle.

22.4.2021

2946

stoffwechsel
Unter Stoffwechsel versteht man die Gesamtheit der im
lebenden organismus ablaufenden biochemischen Vorgänge. Das
sind alle Sto

Blattaufbau und Fotosynthese

Das Blatt ist das Hauptorgan der Fotosynthese bei Pflanzen. Es weist einen speziellen Aufbau auf, der optimal an seine Funktion angepasst ist:

Die Epidermis bildet die äußere Schutzschicht
Im Palisadenparenchym findet der Großteil der Fotosynthese statt
Das Schwammparenchym ermöglicht den Gasaustausch
Leitbündel transportieren Wasser und Nährstoffe

Highlight: Chloroplasten in den Blattzellen enthalten die für die Fotosynthese notwendigen Pigmente.

Die Spaltöffnungen (Stomata) regulieren den Gasaustausch und die Transpiration. Sie bestehen aus zwei Schließzellen, die den Spalt öffnen und schließen können.

Die Fotosyntheserate wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst:

Lichtintensität: Die Leistung steigt zunächst linear an, bis die Lichtsättigung erreicht ist.
CO₂-Konzentration: Bei hoher Lichtintensität kann CO₂ zum limitierenden Faktor werden.
Temperatur: Beeinflusst die Enzymaktivität und damit die Fotosyntheserate.

Vocabulary: Der Lichtkompensationspunkt ist die Lichtstärke, bei der die CO₂-Aufnahme der CO₂-Abgabe entspricht.

Der limitierende Faktor bestimmt die Gesamtrate der Fotosynthese. Dies erklärt, warum die Fotosyntheseleistung in Gewächshäusern durch CO₂-Düngung gesteigert werden kann.

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Grundlagen des Stoffwechsels

Der Stoffwechsel umfasst alle biochemischen Vorgänge in einem lebenden Organismus. Dazu gehören sämtliche Stoffumwandlungen, die eine Zelle zur Energiegewinnung und zum Aufbau körpereigener Substanzen durchführt.

Bei der Autotrophie können Organismen anorganische Stoffe in energiereiche organische Verbindungen umwandeln. Grüne Pflanzen nutzen dafür Sonnenlicht und betreiben Fotosynthese. Einige Bakterien können auch chemische Energie nutzen (Chemosynthese).

Heterotrophe Organismen wie Tiere, Pilze und der Mensch müssen organische Stoffe mit der Nahrung aufnehmen. Dieser Vorgang wird als Dissimilation bezeichnet.

Definition: Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten. Arbeit ist die Veränderung eines stabilen Zustandes.

Bei katabolischen Stoffwechselprozessen werden komplexe Moleküle abgebaut und Energie freigesetzt. Bei anabolischen Prozessen werden unter Energieverbrauch komplexe Verbindungen aufgebaut.

Highlight: Nach dem Energieerhaltungssatz kann Energie weder verloren gehen noch aus dem Nichts entstehen. Sie wird lediglich umgewandelt.

Energieverbrauch, -gewinn, -verlust und -speicherung sind wichtige Konzepte im Stoffwechsel. ATP stellt den bedeutendsten Energiespeicher in der Zelle dar.

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Energieübertragung und Fotosynthese

Energieüberträger spielen eine zentrale Rolle im Zellstoffwechsel:

ATP dient als Energiespeicher und -überträger
NAD+ und NADP+ sind Elektronenspeichermoleküle

Vocabulary: Exergonische Reaktionen liefern freie Energie, endergonische Reaktionen benötigen Energiezufuhr.

Die Fotosynthese ist der grundlegende Stoffwechselprozess, von dem alles Leben abhängt. Grüne Pflanzen nutzen Sonnenlicht als Energiequelle, um aus CO₂ und Wasser Glucose aufzubauen. Dabei wird Sauerstoff freigesetzt.

Die vereinfachte Summenformel lautet:

6 CO₂ + 6 H₂O + Lichtenergie → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Die Fotosyntheseleistung hängt von verschiedenen Außenfaktoren ab:

Licht: Die Leistung steigt mit der Lichtintensität bis zur Lichtsättigung
Temperatur: Das Optimum liegt meist zwischen 20-35°C
CO₂-Konzentration: Das Optimum liegt bei ca. 0,1 Vol.%

Example: Man unterscheidet Sonnen- und Schattenpflanzen je nach Lichtbedarf.

Der limitierende Faktor bestimmt die Fotosyntheserate. Das Blatt als Organ der Fotosynthese weist einen speziellen Aufbau auf, der optimal an seine Funktion angepasst ist.

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Blattaufbau und Fotosynthese

Das Blatt ist das Hauptorgan der Fotosynthese bei Pflanzen. Es weist einen speziellen Aufbau auf, der optimal an seine Funktion angepasst ist:

Die Epidermis bildet die äußere Schutzschicht
Im Palisadenparenchym findet der Großteil der Fotosynthese statt
Das Schwammparenchym ermöglicht den Gasaustausch
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Die Fotosyntheserate wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst:

Lichtintensität: Die Leistung steigt zunächst linear an, bis die Lichtsättigung erreicht ist.
CO₂-Konzentration: Bei hoher Lichtintensität kann CO₂ zum limitierenden Faktor werden.
Temperatur: Beeinflusst die Enzymaktivität und damit die Fotosyntheserate.

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Grundlagen des Stoffwechsels

Heterotrophe Organismen wie Tiere, Pilze und der Mensch müssen organische Stoffe mit der Nahrung aufnehmen. Dieser Vorgang wird als Dissimilation bezeichnet.

Definition: Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten. Arbeit ist die Veränderung eines stabilen Zustandes.

Bei katabolischen Stoffwechselprozessen werden komplexe Moleküle abgebaut und Energie freigesetzt. Bei anabolischen Prozessen werden unter Energieverbrauch komplexe Verbindungen aufgebaut.

Highlight: Nach dem Energieerhaltungssatz kann Energie weder verloren gehen noch aus dem Nichts entstehen. Sie wird lediglich umgewandelt.

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Energieübertragung und Fotosynthese

Energieüberträger spielen eine zentrale Rolle im Zellstoffwechsel:

ATP dient als Energiespeicher und -überträger
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Vocabulary: Exergonische Reaktionen liefern freie Energie, endergonische Reaktionen benötigen Energiezufuhr.

Die vereinfachte Summenformel lautet:

6 CO₂ + 6 H₂O + Lichtenergie → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Die Fotosyntheseleistung hängt von verschiedenen Außenfaktoren ab:

Licht: Die Leistung steigt mit der Lichtintensität bis zur Lichtsättigung
Temperatur: Das Optimum liegt meist zwischen 20-35°C
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Example: Man unterscheidet Sonnen- und Schattenpflanzen je nach Lichtbedarf.

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