Komponenten der lebenden Materie

Wie ist Materie aufgebaut?
Die Materie besteht aus Atomen.

Definitionen

• Atom: Es wird aus kleinen Teilchen gebildet.
• Elemente: Wenn eine Substanz nur einen einzigen Typ von Atomen hat. Es gibt 92 Elemente in der Natur.
• Substanz: Meist handelt es sich um chemische Verbindungen.

Was sind die chemischen Bestandteile?

Die chemischen Bestandteile sind Verbindungen verschiedener Atome. Sie stammen von:

• Gesteinen und Mineralien (anorganische Welt): Zum Beispiel ist Marmor Calciumcarbonat und Gips ist Calciumsulfat. Calciumcarbonat besteht aus Calcium, Kohlenstoff und Sauerstoff. Calciumsulfat besteht aus Schwefel, Sauerstoff und Calcium.
• Lebenden Organismen: Wie Haushaltszucker (Saccharose) und Eiweiß (Albumin). Saccharose besteht aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff. Das Eiweiß besteht aus Stickstoff, Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff.

Chemische Verbindungen der lebenden Materie

Wie werden die chemischen Verbindungen genannt, die diese bilden und ein Teil davon sind? Welche Elemente sind vorhanden? Gibt es spezielle Elemente? Was sind die häufigsten?

Chemische Verbindungen in der Zusammensetzung der lebenden Materie werden organische Verbindungen genannt, in denen Kohlenstoff vorhanden ist. Es gibt keine Elemente, die ausschließlich typisch für Lebewesen sind. Im Protoplasma wurden fast fünfzig Elemente gefunden. Die häufigsten sind: Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff.

Warum sind Bioelemente am besten für das Leben geeignet?

Bioelemente eignen sich eher für das Leben, weil sie ein geringes Atomgewicht haben und im Allgemeinen gut wasserlösliche Verbindungen bilden.

Andere Bioelemente, die in geringeren Mengen vorkommen, sind: Calcium, Phosphor, Schwefel, Natrium, Chlor, Magnesium und Eisen.

Ein Molekül ist der kleinste Teil einer Substanz, der seine chemischen Eigenschaften behält und aus dem man die Substanz ohne chemische Reaktionen rekonstruieren kann.

Übersicht der Biomoleküle

Biomoleküle sind komplexe Moleküle, die bestimmte Funktionen erfüllen und die Organismen entwickeln, denen sie angehören. Jede Art von Molekül hat eine charakteristische Struktur, die ihre Funktionen in den Zellen bestimmt.

• f. Kohlenhydrate (Saccharide)
• g. Lipide
• h. Protide (Proteine)
• i. Nukleinsäuren (mit Zeichnungen)
• j. Vitamine

Polymere und Nicht-Polymere

Einige Biomoleküle sind aus wiederholten Untereinheiten, den Monomeren, zusammengesetzt. In diesem Fall werden sie Polymere genannt. Innerhalb der Polymere befinden sich Proteine, Nukleinsäuren und Polysaccharide, die aus identischen oder unterschiedlichen Monomereinheiten bestehen, welche die Kette bilden. Proteine und Nukleinsäuren haben unterschiedliche Monomer-Kombinationen, die eine größere Vielfalt und Differenzierung ermöglichen.

Die nicht-polymeren Biomoleküle sind Vitamine und Lipide.

Wasser und Mineralien

Zusätzlich zu den Biomolekülen brauchen Organismen Wasser und Mineralien. Wasser macht 70 % des Inhalts der Gewebe aus; es befindet sich im Innen- und Außenbereich von Zellen und bildet die zirkulierende Flüssigkeit. Es ermöglicht den Zellen, ihre Form zu behalten, und den Lebewesen, ihre Temperatur zu halten.

Mineralstoffe sind in kleinen Mengen zu finden, aber sie sind an vielen Prozessen des Lebens beteiligt:

• Natrium und Kalium: Sie sind an der Übertragung von Nervenimpulsen und der osmotischen Bilanz beteiligt.
• Eisen: Es ist an der Zusammensetzung von Stoffen wie Hämoglobin (sauerstofftragendes Protein und Kohlendioxid im Blut) und an Atmungsenzymen beteiligt, die unter anderem Zellatmung und Energiegewinnung ermöglichen.
• Calcium: Es ist an der Bildung von Knochen, der Muskelkontraktion und der Blutgerinnung beteiligt.
• Phosphor: Er ist an der Knochenbildung beteiligt und ist ein Teil der Moleküle, die Energie speichern.
• Andere Mineralien: Magnesium, Fluorid, Zink und Kupfer.