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04 - <strong>explore</strong>: 3/2006<br />
MENSCH Was ist Leben? Ein Leben ohne Energie ist unmöglich.<br />
Was ist Leben?<br />
Ein Leben ohne Energie ist unmöglich.<br />
Von Dr. Heiner Wolfes<br />
Ein lebender Organismus unterscheidet sich von unbelebter Materie durch seine Fähigkeit, sich fortzupflanzen<br />
sowie durch den Stoffwechsel, bei dem aus Biomolekülen Energie gewonnen wird. Diese Energie wird genutzt, um<br />
den Betrieb der Zellen zu gewährleisten und um neue Biomoleküle zu synthetisieren. Eine lebende Zelle arbeitet<br />
wie ein chemischer Energieumwandler, der sich selbst mit Energie versorgt und diese effektiv umsetzt. Jede Arbeit<br />
des menschlichen Körpers, sei es Muskelarbeit, Verdauung, Denken, Hören, Schmecken oder der Auf- und Abbau<br />
von biologischen Molekülen, wird von den chemischen Energieumwandlern bewerkstelligt. Die Zellen arbeiten bei<br />
konstanter Temperatur, regulieren sich selbst und sind auf eine größtmögliche Wirtschaftlichkeit konzipiert. Diese<br />
Arbeit verrichten Biokatalysatoren, die Enzyme.<br />
Eine Zelle funktioniert als chemischer Energieumwandler, in dem Energie verbraucht<br />
wird, um die Lebensfunktionen zu garantieren<br />
Hormone<br />
Verpackung<br />
(Golgi-Apparat)<br />
Entsorgungsanlage<br />
intern<br />
(Peroxisom)<br />
Transportwege<br />
(Mikrotubuli)<br />
Signalschaltzelle<br />
(Membranrezeptor)<br />
Schleuse<br />
(Ionenkanal)<br />
Steuerzentrale<br />
(Zellkern mit Erbinformation)<br />
Ionen<br />
Außenhülle<br />
(Zellmembran)<br />
Kraftwerk<br />
(Mitochondrium)<br />
Proteinfabrik<br />
(Endoplasm.<br />
Retikulum)<br />
Entsorgungsanlage extern<br />
(Lysosom)<br />
Eine Zelle besteht aus Untereinheiten (Organellen), die wie eine chemische Fabrik zusammenarbeiten: Im Zellkern, der Steuerzentrale, sind die Befehle<br />
(Gene) für die ganze Zelle gespeichert. Die Kraftwerke, die Mitochondrien, erzeugen die nötige Energie, die in den Proteinfabriken des endoplasmatischen<br />
Retikulums in die nötigen Enzyme umgebaut werden. Diese Enzyme sorgen für die interne (Peroxisomen) und externe (Lysosomen)<br />
Entsorgung der Stoffwechselmoleküle. Damit die Enzyme an der richtigen Stelle arbeiten, werden sie vom Golgi-Apparat verpackt und verändert, um<br />
an der vorgesehenen Stelle in der Zelle zum Ziel zu kommen. Die Zelle ist von einer Außenhülle (Zellmembran) umgeben, durch die Signale (Hormone)<br />
über Rezeptoren an die Zelle gesendet werden. Die Membran ist durchlässig, Schleusen sorgen für den Transport von Biomolekülen. Die Ablieferung<br />
der Moleküle wird durch Transportwege (Mikrotubuli) ermöglicht.
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