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Eiweiße und Nucleinsäuren enthalten Stickstoff in Form von Aminogruppen (${\text{-NH}}_{\text{2}}$). Beim Abbau dieser Moleküle im Stoffwechsel entsteht giftiges Ammoniak ${\text{NH}}_{\text{3}}$, das gelöst in Form von Ammoniumionen ${\text{NH}}_{\text{4}}{}^{\text{+}}$ vorliegt. Durch die Bildung von Harnstoff unter Bindung von ${\text{NH}}_{\text{4}}{}^{\text{+}}$ in den Leberzellen in zyklischen Reaktionen erfolgt ein Unschädlichmachen dieser Ionen (Entgiftung) und ein Abführen aus dem Körper. Einer der dabei entstehenden Stoffe, Fumarat, stellt die Verbindung zum Citratzyklus her. Über Fumarat kann der Harnstoffzyklus auch zur Gluconeogenese sowie zur Bildung von Citrat und Oxalat dienen.

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Multiple-Choice-Test zum Thema "Grundbausteine des Lebens".

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

WISSENSTEST

Autotrophe Organismen stellen aus energiearmen, anorganischen und körperfremden Stoffen energiereiche, organische und körpereigene Stoffe unter Ausnutzung einer äußeren Energiequelle her. Ausgangsgangsstoff für die Bildung der organischen Stoffe sind die gebildeten Glycerinaldehyd-3-phosphatmoleküle bzw. die Glucosemoleküle aus dem CALVIN-Zyklus. Unter anderem mit Hilfe von Mineralstoffen werden dann Kohlenhydrate, Fette, Eiweiße und andere organische Stoffe hergestellt.
Heterotrophe Organismen nehmen diese organischen Stoffe mit der Nahrung auf und bauen sie im Körper entsprechend ihres Bedarfs unter Ausnutzung derer Energie um. Andere entstehende Produkte, wie z. B. Vitamine oder Ballaststoffe nehmen als Wirk- und Ergänzungsstoffe in der täglichen Nahrung einen wichtigen Platz ein.
Aus dem Glycerinaldehyd-3-phosphat des CALVIN-Zyklus werden über Zwischenprodukte weitere Kohlenhydrate wie Glucose, Saccharose, Cellulose und Stärke gebildet.
Bakterien, die zur Fotosynthese befähigt sind, stellen statt Stärke Glykogen her. Fette bestehen aus Glycerin und Fettsäuren. Die Herstellung von Fettsäuren kann im Cytoplasma, in den Chloroplasten und teilweise im Mitochondrium erfolgen, die anschließend in den Chloroplasten mit Glycerin zu Fetten reagieren. Die Einzelbausteine der Eiweiße (Proteine) sind Aminosäuren.
Pflanzen verwenden Nitrate aus der Luft, über die Knöllchenbakterien fixierten Stickstoff oder direkt aufgenommene Ammonium-Ionen zur Bildung von Aminosäuren. Die entstandenen Aminosäuren können später ineinander umgewandelt werden. Die gebildeten Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße bzw. ihre Bausteine stellen dann die Grundlage für die Synthese anderer organischer Stoffe dar.

* 09.10.1852 in Euskirchen
† 15.07.1919 in Berlin

EMIL HERMANN FISCHER war ein deutscher Biochemiker. Er erforschte viele organische Verbindungen, den Aufbau der Kohlenhydrate, Aminosäuren, Polypeptide, Proteine, Enzyme, Purine und Gerbstoffe und gilt als Mitbegründer der Biochemie. Er entwickelte die FISCHER-Projektionsformeln zur Darstellung von organischen Verbindungen mit asymmetrischen Kohlenstoffatomen. Sie wird auch heute noch verwendet. 1902 erhielt EMIL FISCHER den Nobelpreis für Chemie.

Bewohner der kleinen Pazifikinsel Guam zwischen den Philippinen und Hawai leiden teilweise an einer Nervenkrankheit, die sonst nur ganz selten auftritt. Ihre Symptome erinnern an Lateralsklerose, Alzheimer und Parkinson und sie ist unheilbar. Als Ursache konnte eine seltene Aminosäure, $\text{ß}\text{-}\text{Methylamino}\text{-}\text{L}\text{-}\text{Alanin}$ (BMAA) ausgemacht werden. Sie wird von den Luftstickstoff fixierenden, endosymbiontischen Cyanobakterien produziert, die in den Wurzeln des guamesischen Palmfarns Cycas micronesica leben. In den Samen dieses Nacktsamers kann man die seltene Aminosäure ebenfalls nachweisen. Diese Samen dienen den Einheimischen als Nahrung, aber auch Flughunde, die ebenfalls von den Bewohnern Guams verzehrt werden, ernähren sich häufig von Cycas-Samen.

Natürliche Kreisläufe sind Stoffkreisläufe, die durch Energieumwandlungen aufrechterhalten werden. Die Stoffe in den Kreisläufen unterliegen in unterschiedlichem Maße verschiedenen physikalischen, chemischen oder biogeochemischen Zustandsveränderungen. In den Kreisläufen der Stoffe werden entweder nur der Weg eines chemischen Elements und seiner anorganischen und organischen Verbindungen, oder aber der Weg einer einzigen Verbindung eines Elements betrachtet.

Die Kartoffel gehört zu den Nachtschattengewächsen und ist in den Hochlagen der Anden in Südamerika beheimatet. Die Spanier stießen als erste Europäer um 1526 auf dieses Grundnahrungsmittel der Indios und brachten bald darauf die Pflanze mit nach Europa. Die Kartoffel ist das raue Klima der Anden gewohnt und lässt sich deswegen auch in klimatisch ungünstigen Gegenden Europas anbauen. Den Iren ermöglichte die Kartoffel in den Jahren der englischen Fremdherrschaft das Überleben. Da aber die Kartoffel fast das einzige Nahrungsmittel geworden war, führten Missernten zu Hungersnöten mit Millionen von Toten und zur Auswanderung nach Amerika. Der irisch-katholische Einfluss auf die Politik der USA hat somit auch etwas mit jener Knolle aus den Anden zu tun.