Biologische Klassifizierung und Stoffwechselprozesse

Photosynthese und Stoffwechsel

In den Photosystemen wird Lichtenergie genutzt, um NADPH zu bilden. In der Elektronentransportkette wird die Energie der Elektronen verwendet, um ATP zu synthetisieren. Die Dunkelreaktion (Calvin-Zyklus) läuft unabhängig vom Licht ab, benötigt jedoch kein Chlorophyll. Sie findet im Stroma statt und nutzt die Energie (ATP und NADPH) der Lichtreaktion, um Kohlendioxid zu fixieren und organische Moleküle zu erhalten.

Die Kohlenstoffquelle ist CO₂, die Stickstoffquelle sind Nitrat und Nitrit, und die Schwefelquelle sind Sulfate. All dies geschieht in einem geschlossenen Zyklus, dem Calvin-Zyklus, der aus drei Phasen besteht:

• Carboxylierungsphase
• Reduktionsphase
• Regenerationsphase

Klassifizierung: Prokaryoten (Bakterien)

Prokaryoten sind einzellige Lebewesen. Bakterien besitzen eine Zellwand aus Peptidoglycan, die sich deutlich von pflanzlichen Zellwänden unterscheidet. Die Zellformen bei Bakterien sind vielfältig:

• Kugelförmig (Kokken)
• Stabförmig (Bazillen)
• Kommaförmig (Vibrionen)
• Spiralig (Spirillen)

Ihre ökologische Rolle ist vielfältig: Obwohl die meisten als Zersetzer pflanzlicher und tierischer Überreste fungieren, sind einige an Stoffkreisläufen (z. B. Stickstoff) beteiligt. Andere betreiben Photosynthese oder werden in industriellen Prozessen genutzt. Cyanobakterien waren durch ihre Sauerstoffproduktion maßgeblich an der atmosphärischen Oxidation beteiligt.

Königreich Protista (Plankton und Algen)

Dieses Reich umfasst mikroskopische, eukaryotische Einzeller. Protozoen hängen für ihren Stoffaustausch von der Umgebung ab (Diffusion). Trotz ihrer einzelligen Natur besitzen sie komplexe Strukturen und bilden einen Teil des Zooplanktons. Ihre ökologische Funktion ist vielfältig: Einige sind Parasiten (z. B. Amöben), andere leben symbiotisch, etwa im Darm von holzfressenden Insekten wie Termiten.

Mikroskopische Algen unterscheiden sich von Protozoen durch ihre eukaryotische Natur und das Vorhandensein von Chlorophyll sowie weiteren Pigmenten wie Fucoxanthin (braun) oder Phycoerythrin (rot). Ökologisch sind sie die Primärproduzenten in marinen und süßwasserbasierten Ökosystemen.

Königreich Fungi (Pilze)

Pilze besitzen kein Chlorophyll und sind daher nicht autotroph. Fast alle haben eine Zellwand aus Chitin. Sie sind eukaryotisch und bilden Filamente, die als Hyphen bezeichnet werden. Das Geflecht dieser Hyphen bildet das Myzel. Pilze fungieren oft als Destruenten, einige sind jedoch Parasiten bei Tieren oder Pflanzen. Penicillium wird zur Gewinnung von Antibiotika genutzt, während Hefen in der Bäckerei und bei der alkoholischen Gärung in Weinkellereien eine zentrale Rolle spielen.

Königreich Plantae (Pflanzen)

Pflanzen sind eukaryotische, vielzellige Lebewesen. Sie besitzen Zellwände aus Zellulose und Chloroplasten mit Chlorophyll für die Photosynthese. Sie entwickeln spezialisierte Fortpflanzungsorgane. Ihre ökologische Funktion als Primärproduzenten ist für die Biosphäre essenziell: Sie wandeln Lichtenergie in chemische Energie um, setzen Sauerstoff frei und reichern die Atmosphäre an.

Königreich Metazoa (Tiere)

Tiere sind vielzellige, eukaryotische und heterotrophe Lebewesen. Sie entwickeln komplexe Gewebe, Organe und Organsysteme. Dank eines koordinierten Muskel- und Nervensystems besitzen sie die Fähigkeit zur aktiven Bewegung. Ihre ökologische Funktion ist die der Konsumenten, unterteilt in Pflanzenfresser (Primärkonsumenten), Fleischfresser (Sekundärkonsumenten), Allesfresser und Aasfresser.