Eigenschaften von Lebewesen: Stoffwechsel und Reizbarkeit

Eigenschaften von Lebewesen

• Ernährung: Prozesse, durch die Lebewesen Materie und Energie erhalten.

Autotrophe Lebewesen

Organismen, die anorganische Materie in organische umwandeln, wie Pflanzen und Bakterien. Es gibt zwei Arten der Ernährung: Photosynthese (Licht) und Chemosynthese (Chemie).

Heterotrophe Lebewesen

Sie gewinnen Material aus organischen Verbindungen, wie Tiere und Pilze. Es gibt zwei Typen der Energiegewinnung:

• Zellatmung (aerob): Unter Anwesenheit von Sauerstoff.
• Gärung (anaerob): Ohne Sauerstoffbedarf.

• Reizbarkeit: Die Fähigkeit von Lebewesen, mit ihrer Umwelt zu interagieren.
• Reproduktion: Die Erzeugung von Nachkommen zur Arterhaltung.

Formen der Fortpflanzung

• Asexuell: Die Nachkommen entstehen aus einem Elternteil und sind genetisch identisch mit diesem.
• Sexuell: Die Nachkommen entstehen durch die Verschmelzung von Keimzellen (Gameten) zweier Individuen.

Photosynthese

Der Prozess, bei dem Organismen Energie aus Sonnenlicht nutzen, um Kohlendioxid (CO2), Mineralien und Wasser in Glukose umzuwandeln. Dabei werden Energie und Sauerstoff als Nebenprodukte freigesetzt.

Formel: CO2 + H2O + Sonnenlicht → Glukose + O2 + Energie

• Cyanobakterien: Prokaryotische Zellen.
• Algen und Pflanzen: Eukaryotische Pflanzen.

Die Photosynthese findet in den Chloroplasten statt und spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der Erdatmosphäre. Das aufgenommene Kohlendioxid wird in Glukose umgewandelt, die anderen Lebewesen als Nahrung dient.

Chemosynthese: Findet an Orten ohne Sonnenlicht statt, wie am Meeresboden.

Zellatmung

Eine Reihe chemischer Reaktionen, um Glukose unter Verbrauch von Sauerstoff in CO2 und Wasser umzuwandeln, wobei Energie frei wird.

Glukose + O2 → CO2 + H2O + Energie (aerobe Atmung)

Gärungen

• Alkoholische Gärung: Zur Herstellung von Wein, Bier oder Brot.
• Milchsäuregärung: Zur Herstellung von Milchsäure in Milchprodukten.
• Essigsäuregärung: Ethanol wird zu Essig umgewandelt.

Funktionen der Reizbarkeit

Reaktionen, die zu Bewegungen führen, werden als Taxien bezeichnet:

• Phototaxis: Reaktion auf Licht (negativ bei Wurzeln, positiv bei Stämmen).
• Geotaxis: Reaktion auf die Schwerkraft (positiv bei Wurzeln, negativ bei Stämmen).
• Thermotaxis: Reaktion auf Temperatur (z. B. Spermien in Eileitern).
• Chemotaxis: Reaktion auf chemische Stoffe (z. B. Wurzelwachstum in Richtung Wasser).
• Passive Reaktion: Latenzzeit.

Rezeptoren und Sinnesorgane

Rezeptoren bei mehrzelligen Organismen

• Mechanorezeptoren: Erkennen Druck.
• Chemorezeptoren: Nehmen chemische Stoffe wahr.
• Photorezeptoren: Erkennen Lichtveränderungen.
• Thermorezeptoren: Nehmen Temperaturunterschiede wahr.
• Schmerzrezeptoren: Überall im Körper verteilt.
• Magnetorezeptoren: Erkennen Magnetfeldvariationen (z. B. bei Vögeln).

Sinnesorgane

• Sehen: Photorezeptoren in Zapfen (Farben) und Stäbchen (Lichtintensität).
• Tastsinn: Mechanorezeptoren, Thermorezeptoren und Schmerzrezeptoren in der Haut.
• Geschmack: Chemorezeptoren auf der Zunge erkennen Aromen.
• Gehör: Erkennt Schallwellen aus der Umwelt.
• Geruch: Chemorezeptoren in der Nase erkennen gasförmige Stoffe.