Wie fließt Energie durch lebende Systeme?

Energie in lebenden Organismen fließt durch chemische Reaktionen. Jeder Schritt einer chemischen Reaktion beinhaltet die Umwandlung einer Reihe von Substanzen, die als Reaktanten bekannt sind, in spezifische Produkte. Bei chemischen Reaktionen wird die in chemischen Bindungen gespeicherte Energie auf andere, neu geschaffene chemische Bindungen übertragen.

Alle lebenden Organismen müssen Energie einfangen, speichern und nutzen, um die Funktionen des Lebens zu erfüllen. Diese Prozesse werden durch zelluläre chemische Prozesse erreicht. Exotherme Reaktionen entladen Energie, während endotherme Reaktionen Energie aufnehmen, damit eine Reaktion abläuft. In Pflanzen beinhalten chemische Reaktionen den Prozess, bei dem Pflanzenzellen Sonnenlichtenergie in chemische Energie umwandeln, die das Pflanzenwachstum und andere Prozesse unterstützt. Kohlendioxid verbindet sich mit einfachen Zuckern zu komplexen Kohlenhydraten in einem Prozess, der als Photosynthese bekannt ist.

Die Summe zellchemischer Reaktionen in Lebewesen wird als Stoffwechsel bezeichnet und läuft in zwei Phasen ab. Katabolismusreaktionen zerlegen Moleküle in einfachere Moleküle. Anabolismus hingegen baut größere Moleküle auf. Im Allgemeinen erzeugt der Katabolismus chemische Energie, während der Anabolismus chemische Energie benötigt. Im Wesentlichen wird chemische Energie in allen lebenden Organismen im Wesentlichen in Form eines Moleküls gespeichert, das als Adenosintriphosphat bekannt ist. ATP kann in einem Prozess, der den Verlust einer Phosphatgruppe und die Abgabe gespeicherter chemischer Energie beinhaltet, in Adenosindiphosphat umgewandelt werden. ADP kann wieder in ATP umgewandelt werden, wenn eine Zelle zu viel Energie hat.