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Durch Fotosynthese in Pflanzen werden aus den anorganischen Molekülen Wasser und Kohlenstoffdioxid organische Substanzen (Traubenzucker) aufgebaut.

Kohlenhydrate sind nicht nur für den Menschen wichtige Energielieferanten. Einfachzucker (Monosaccharide) bilden die Grundbausteine, aus denen alle komplexeren Kohlenhydrate (Zweifachzucker, Vielfachzucker) aufgebaut sind. Aus den vielfältigen Verknüpfungsmöglichkeiten bis hin zur Ketten- und Ringbildung erklärt sich die große Anzahl der Kohlenhydrate mit ihren unterschiedlichen Eigenschaften.

* 25.08.1900 in Hildesheim
† 22.11.1981 in Oxford

1937 beschrieb HANS A. KREBS in einem kurzen, nur 700 Worte umfassenden Artikel eine bahnbrechende Erkenntnis. Dem in Sheffield, Yorkshire, forschenden Wissenschaftler war es gelungen, die durchgängige Reaktionskette für den aeroben Endabbau der Zwischenprodukte des innerzellulären Kohlenhydrat-, Protein- und Fettstoffwechsels zu formulieren. Er nannte den Reaktionsablauf Citronensäure(Citrat)-, oder auch Tricarbonsäurezyklus. 1953 wurde HANS A. KREBS für diese Entdeckung, zusammen mit FRITZ ALBERT LIPMANN (1899-1986), mit dem Nobelpreis für Medizin oder Physiologie ausgezeichnet. Er gilt als Mitbegründer der modernen Biochemie.

In jeder Zelle laufen hunderte von chemischen Reaktionen ab, die in ihrer Gesamtheit als Stoffwechsel (Metabolismus) bezeichnet werden. Um zu leben, benötigen alle Zellen ständig organische und anorganische Stoffe sowie chemische Energie. Zuständig für die Energiegewinnung der Zellen sind die Mitochondrien. Unter Mitwirkung von bestimmten Enzymen und Coenzymen gewinnen die Mitochondrien insbesondere aus Glucose (Traubenzucker) und Fettsäuren Energie für alle in der Zelle ablaufenden Vorgänge.Die Stoffwechselleistungen einer Zelle hängen deshalb entscheidend von ihrer Enzymausstattung ab, welche bereits genetisch festgelegt ist. Nach der Art, welche Ausgangsstoffe für die Energiegewinnung verwertet werden, unterscheidet man autotrophe und heterotrophe Organismen. Die Energie wird in Form von Adenosintriphosphat (ATP) gespeichert, so dass der Zelle stets ausreichend Energie zur Verfügung steht.Der wichtigste Weg zur ATP-Bildung ist die oxidative Phosphorylierung innerhalb der Atmungskette unter aeroben Bedingungen (Sauerstoffanwesenheit). Viele Organismen können unter anaeroben Bedingungen (Sauerstoffabwesenheit) auf ATP zurückgreifen, das in der Glykolyse entsteht. Diese Art der ATP-Bildung bezeichnet man als Gärung.

Vitamine sind essenzielle Bestandteile der Nahrung. Sie werden nur in sehr geringen Mengen benötigt, haben aber viele Funktionen im Organismus zu erfüllen.

Die Einteilung der Vitamine erfolgt nach ihrer Löslichkeit in fettlösliche und wasserlösliche Vitamine.
Die wasserlöslichen Vitamine, z. B. die Vitamine der

• B-Gruppen (außer B12) und
• Vitamin C,

werden vom Körper nicht gespeichert und müssen deshalb täglich ersetzt werden.

Die fettlöslichen Vitamine

A, D, E und K

können im Körper, vor allem in der Leber, gespeichert und bei Bedarf an die Zellen abgegeben werden. Bei der Nahrungszubereitung ist das zu berücksichtigen.

Die Fotosynthese gehört zum aufbauenden Stoffwechsel. Innerhalb ihres Ablaufs werden mithilfe von Lichtenergie aus anorganischen energiearmen Stoffen organische energiereiche Stoffe hergestellt. Chemoautolithotrophie (Chemosynthese) ist eine andere Form des aufbauenden Stoffwechsels. Die Nutzung der Sonnenenergie durch Fotosynthese ermöglichte erst das Leben auf der Erde. Die Chloroplasten sind die Orte der Fotosynthese.
Die Fotosynthese kann man in lichtabhängige und lichtunabhängige Teilreaktionen untergliedern.
Licht, Wasserversorgung, Temperatur und Kohlenstoffdioxidangebot beeinflussen die Fotosyntheseleistung.

Die Natur gliedert sich in zwei große Bereiche, das Reich des Unbelebten und das Reich des Lebendigen. Die Biologie beschäftigt sich als Wissenschaft des Lebendigen mit den lebenden Erscheinungen in der Natur. Wie wir wissen, dass Wasser, Luft oder Feuer nicht lebendig sind, wissen wir auch, dass Pflanzen und Tiere zu den Lebewesen gehören. Wie unterscheiden sich nun diese Lebewesen von den nicht belebten Phänomenen oder woran erkennt man ein Lebewesen?
Betrachtet man unterschiedliche lebendige Gegenstände wie beispielsweise ein Bakterium, eine Mohnblume oder ein menschliches Wesen stellt sich die Frage: Welche Merkmale haben alle diese Erscheinungsformen gemeinsam, woran kann man erkennen, dass es sich um Lebewesen handelt? Für die Antwort reicht ein Kriterium alleine nicht aus. Vielmehr muss eine bestimmte Gruppe von Eigenschaften vorhanden sein, um eine Erscheinungsform als echtes Lebewesen klassifizieren zu können. Gerade wenn es darum geht, urzeitliche sehr einfache Lebensformen als solche zu erkennen, kann die genaue Überprüfung der „Kennzeichen des Lebendigen” von Bedeutung sein.

* 08.10.1883 Freiburg im Breisgau
† 01.01.1970 in Berlin

Er studierte Chemie und promovierte in diesem Fach 1906 in Berlin und 1911 auch noch in Medizin in Heidelberg. 1918 wurde er außerplanmäßiger Professor am Kaiser-Wilhelm-Institut für Biologie in Berlin-Dahlem. Seit 1931 war er Direktor des Kaiser-Wilhelm-Instituts für Zellphysiologie. Er beschäftigte sich mit Studien zur Stoffwechselphysiologie, insbesondere zur Atmung und Assimilation, wobei er eine besondere Messtechnik (Warburg-Manometrie) entwickelte. Für seine Entdeckung der Atmungsenzyme erhielt er 1931 den Nobelpreis für Medizin. Er konnte nachweisen, dass Krebszellen ohne Sauerstoff leben und sich entwickeln können und dass dies eine Möglichkeit darstellt, von Krebs befallene Gewebe von normalen Geweben zu unterscheiden.

Der Embryo ist während seiner Entwicklung normalerweise gut geschützt. Dennoch gibt es verschiedene Störfaktoren, die zu Fehlentwicklungen, schweren Missbildungen des Embryos oder zum Abort führen können.

Zu diesen schädigenden Einflüssen gehören genetische und mütterliche Faktoren sowie Umweltfaktoren wie Medikamente, Chemikalien, Suchtmittel, Strahlung und Infektionserreger, die spezifische Entwicklungsstörungen hervorrufen. Die Anfälligkeit für solche Störfaktoren sowie das Ausmaß der ausgeprägten Missbildungen sind wesentlich von dem Zeitpunkt der Einwirkung abhängig.

Während der sensiblen Phase, in der komplexe und grundlegende Prozesse der Organogenese ablaufen, wirken solche Störfaktoren besonders fatal.