Biologische Grundlagen: Lebensmerkmale, Moleküle & Kohlenhydrate

Biologische Grundlagen: Lebensmerkmale und Moleküle

Lebensmerkmale

Zu den grundlegenden Lebensmerkmalen gehören:

• Struktur
• Stoffwechsel
• Wachstum
• Anpassung
• Reizbarkeit
• Fortpflanzung
• Organisation und Homöostase

Stoffwechsel (Metabolismus)

Der Stoffwechsel ist die Summe aller chemischen Funktionen, die in Anabolismus und Katabolismus unterteilt sind.

Anabolismus: Synthese und Aufbau

Der Anabolismus umfasst die Synthese oder den Aufbau von komplexen Molekülen.

Katabolismus: Abbau von Molekülen

Der Katabolismus beinhaltet den Abbau von komplexen Molekülen.

Fortpflanzung: Sicherung der Arterhaltung

Die Fortpflanzung dient der Fortsetzung und Sicherung der Arten.

Evolution und Anpassung

Evolution beinhaltet die Anpassung an die Umwelt.

Homöostase: Innere Stabilität

Homöostase beschreibt die Aufrechterhaltung der inneren Stabilität eines Organismus.

Reizbarkeit: Reaktion auf Umweltreize

Reizbarkeit ist die Fähigkeit, auf Reize aus der Umwelt zu reagieren.

Bestandteile auf molekularer Ebene

Anorganische Salze in Lösung

Anorganische Salze liegen in Lösung in Form von Ionen vor: positive Kationen und negative Anionen.

Strukturelle Salze

Strukturelle Salze bilden feste Strukturen innerhalb des Körpers und sind kaum oder gar nicht löslich.

Wasser

Wasser ist ein essenzieller Bestandteil von Lebewesen mit vielfältigen Eigenschaften:

• Der am häufigsten vorkommende anorganische Bestandteil von Lebewesen.
• Ein gutes Lösungsmittel für ionische und polare Substanzen.
• Beteiligt an chemischen Reaktionen als Protonendonor und -akzeptor.
• Bildet Wasserstoffbrückenbindungen.
• Ein guter Temperaturregler.

Funktionelle Gruppen und organische Verbindungen

Was ist eine funktionelle Gruppe?

Eine funktionelle Gruppe ist der Teil eines Moleküls, der für die chemischen Reaktionen charakteristisch ist und die Eigenschaften einer Verbindungsklasse bestimmt.

Wichtige organische Verbindungen

Zu den wichtigsten organischen Verbindungen in Lebewesen gehören:

• Kohlenhydrate
• Proteine
• Lipide
• Nukleinsäuren

Kohlenhydrate: Definition, Eigenschaften und Funktionen

Definition von Kohlenhydraten

Kohlenhydrate sind Polyhydroxyaldehyde und Polyhydroxyketone.

Eigenschaften von Kohlenhydraten

• Die am häufigsten vorkommenden organischen Verbindungen in der Biosphäre und die vielfältigsten.
• Wichtige Bauteile pflanzlicher und tierischer Gewebe.

Funktionen von Kohlenhydraten

Kohlenhydrate dienen auch als Energiequelle für alle wichtigen Zellaktivitäten.

Einteilung der Kohlenhydrate

Einfache Kohlenhydrate (Zucker)

Einfache Kohlenhydrate ermöglichen eine schnelle Absorption von Zucker und sofortige Energiebereitstellung.

• Monosaccharide: Glucose, Fructose, Galactose.

Komplexe Kohlenhydrate (Zucker)

Komplexe Kohlenhydrate haben eine langsamere Absorption und dienen als Energiespeicher.

• Disaccharide: Saccharose.
• Polysaccharide: Stärke, Cellulose, Glykogen.

Rolle und weitere Funktionen

Kohlenhydrate spielen verschiedene Rollen:

• Sie sind wichtige Energielieferanten.
• Sie dienen als Energiespeicher.
• Sie sind an spezialisierten Funktionen beteiligt, beispielsweise in der Zusammensetzung des genetischen Materials, das die Vererbung, Fortpflanzung und die Steuerung zellulärer Proteine kontrolliert.
• Sie sind Bestandteil von Antikörpern und einigen Hormonen.
• Sie dienen als Baumaterial in Pflanzen (z.B. Cellulose) und Tieren (z.B. Hyaluronsäure, als Teil des Interzellularraums).

Wiederholung: Organische Verbindungen und Kohlenhydrate

Vorhandene organische Verbindungen

Zu den wichtigsten organischen Verbindungen in Lebewesen gehören:

• Kohlenhydrate
• Proteine
• Lipide
• Nukleinsäuren

Kohlenhydrate: Definition und Eigenschaften

Kohlenhydrate sind Polyhydroxyaldehyde und Polyhydroxyketone.

Eigenschaften von Kohlenhydraten

• Die am häufigsten vorkommenden organischen Verbindungen in der Biosphäre und die vielfältigsten.
• Wichtige Bauteile pflanzlicher und tierischer Gewebe.

Funktionen von Kohlenhydraten

Kohlenhydrate dienen auch als Energiequelle für alle wichtigen Zellaktivitäten.

Einteilung der Kohlenhydrate

Einfache Kohlenhydrate (Zucker)

Einfache Kohlenhydrate ermöglichen eine schnelle Absorption von Zucker und sofortige Energiebereitstellung.

• Monosaccharide: Glucose, Fructose, Galactose.

Komplexe Kohlenhydrate (Zucker)

Komplexe Kohlenhydrate haben eine langsamere Absorption und dienen als Energiespeicher.

• Disaccharide: Saccharose.
• Polysaccharide: Stärke, Cellulose, Glykogen.

Rolle und weitere Funktionen

Kohlenhydrate spielen verschiedene Rollen:

• Sie sind wichtige Energielieferanten.
• Sie dienen als Energiespeicher.
• Sie sind an spezialisierten Funktionen beteiligt, beispielsweise in der Zusammensetzung des genetischen Materials, das die Vererbung, Fortpflanzung und die Steuerung zellulärer Proteine kontrolliert.
• Sie sind Bestandteil von Antikörpern und einigen Hormonen.
• Sie dienen als Baumaterial in Pflanzen (z.B. Cellulose) und Tieren (z.B. Hyaluronsäure, als Teil des Interzellularraums).