Der Mensch besteht aus Atomen Na Ca Mg Fe K P S C H O N = 99.35% aller Atome im Menschen = 99.996% Diese Stoffe werden verknüpft zu C-Gerüsten Die C-Gerüste Proteine Kohlenhydrate Nukleinsäuren Lipide/ Fette Doch woher stammen die Bau- und Energiestoffe? • Aus der Nahrung • Und die Nahrung? Wer macht sie? C C C C Pflanzen können sich selbst machen. Sie sind auto-troph (= selbständig ernährend) Das Gegenteil sind die heterotrophen Organismen Wie arbeitet ein Lebewesen? Etwa so? . . . Perpetuum Mobile (M.C.Escher) Geschlossenes System • nichts kommt dazu • nichts geht weg Wie lange arbeitet ein geschlossenes System ? Arbeit möglich, solange im Ungleichgewicht Es gibt nur eine Lösung: Lebewesen sind offene Systeme Offenes System = Fliess (un-)gleichgewicht = Leben Ständige Stoffaufnahme und Stoffabgabe nötig! = Stoffwechsel Damit eine Zelle arbeiten kann, braucht sie Energie. Diese gewinnt sie durch die Umwandlung von Nahrung. Die Nahrung wird „verbraucht“. Nahrung Energiestoffwechsel Verbrauch in Ruhe = Grundumsatz. Bei Leistung erhöht sich der Bedarf. Um zu wachsen, braucht die Zelle Baustoffe. Die Nährstoffe werden in körpereigene Stoffe umgewandelt. Nahrung Enzym Baustoffwechsel Auch hier gibt es eine bestimmte Menge an Baustoffen, die jeden Tag zugeführt werden muss. Erkennst du, wieso? Energiestoffwechsel Baustoffwechsel Baustoffwechsel Energiestoffwechsel Stoffwechsel Definition Aufnahme von Stoffen, deren Um- und Einbau und schliesslich Abbau und Ausscheidung Energiegewinnung •für die Erzeugung von Körperwärme •für den Ablauf der Stoffwechelvorgänge wozu ? Baustoffgewinnung •für den Aufbau + Vermehrung des Selbst Entsorgung/ Entgiftung •damit sich ein Lebewesen nicht selbst vergiftet wie ? Energie-erzeugende Prozesse mit Sauerstoff Atmung Baustoff-erzeugende Prozesse ohne Sauerstoff Gärung Photosynthese Chemosynthese Energie-erzeugende Prozesse Atmung Zucker + O2 H2O + CO2 + E + E Gärung Zucker Milchsäure Alkohol + CO2 Doch woher stammt der Zucker? (Frage nach den Baustoff-erzeugenden Prozessen) H2O + Traubenzucker (Glukose) CO2 = + E C6H12O6 Prozess der Fotosynthese + O2 Wozu braucht‘s den Zucker? C6H12O6 + 6 O2 6 H2O + 6 CO2 + E P Fett Glykogen Proteine ATP dient als „Benzin“ für den Betrieb der Enzyme Es ist ein Co-Enzym. Ohne dieses CoEnzym läuft nichts. Neben dem ATP gibt es weitere CoEnzyme: die Vitamine ADP Substrat ATP Enzym P P Produkt P Inaktiv – wieder bereit • Der Zucker dient auch als Gerüst! N C Kohlenhydrate Lipide C C C C C Proteine Nukleinsäuren +P