Lebewesen sind Organismen, die Eigenschaften des Lebens aufweisen. Zu diesen Merkmalen gehören die Fähigkeiten, zu wachsen, sich fortzupflanzen, zu bewegen, zu verstoffwechseln, zu atmen, auf Reize zu reagieren und sich an die Umwelt anzupassen. Damit ein Organismus als Lebewesen erkannt werden kann, muss er Energie aufnehmen und nutzen, um Leben zu erhalten. Energie ist somit entscheidend für das Überleben lebender Organismen. Bakterien, Tiere, Menschen, Pflanzen und Pilze sind einige Beispiele für Lebewesen.
Primäre Energiequelle
Die Sonne ist die Energiequelle in einem gegebenen Ökosystem. Solarenergie wird von Pflanzen eingefangen, um den Prozess der Photosynthese anzukurbeln. Photosynthese ist der Prozess der Umwandlung von Kohlendioxid und Wasser in Glucose und Sauerstoff. Ein Teil der Energie, die für diesen Prozess benötigt wird, ist in den Glukosemolekülen gespeichert.
Zellatmung
Die Organismen ernähren sich wiederum von Pflanzen und bauen die Glukose ab, um die gespeicherte Energie freizusetzen. Die freigesetzte Energie wird von den Zellen genutzt, um das chemische Adenosintriphosphat (ATP) in einem Prozess der Zellatmung herzustellen. Da Energie während des Prozesses freigesetzt wird, handelt es sich um eine exotherme Reaktion. Die Zellen zerlegen die Glukose zu ihren ursprünglichen Elementen, die Kohlendioxid und Wasser sind. Die Zellatmung ist daher das Gegenteil der Photosynthese. ATP ist die Energiewährung für Zellen, was bedeutet, dass es die Zellen zur Ausführung ihrer Arbeit antreibt. Das freigesetzte Kohlendioxid wandert durch den Blutstrom von Menschen und Tieren und wird durch Lungen oder Kiemen ausgeatmet. Pflanzen verdrängen das Kohlendioxid durch Stomata (Poren). Ein Ökosystem umfasst typischerweise primäre, sekundäre und tertiäre Verbraucher, wobei sich jede Gruppe von der vorhergehenden ernährt. Energie wird somit zwischen Organismen in der Nahrungskette übertragen. Wenn ein Lebewesen stirbt, wird seine Energie von Zersetzern genutzt. Der größte Teil der Energie geht jedoch verloren, und während er sich durch die Nahrungskette bewegt, erreicht nur ein kleiner Prozentsatz die Tertiärverbraucher.
Autotrophe und Heterotrophe
Lebende Formen werden als Autotrophe oder Heterotrophe entsprechend ihrer Energiegewinnung erkannt. Autotrophe, auch als Selbstfütterer bezeichnet, haben die Fähigkeit, ihre "Nahrung" zu erzeugen, indem sie Energie aus der Sonne oder aus der Erde gewonnene Wärme nutzen. In einem Ökosystem sind Autotrophe Energieproduzenten und daher in jeder Nahrungskette von entscheidender Bedeutung. Mitglieder des Königreichs Plantae sind die besten Beispiele für Autotrophs. Einige Bakterienspezies haben Nahrungsmittel aus anorganischen Verbindungen wie Schwefel hergestellt. Heterotrophen fehlt die Fähigkeit, ihre Nahrung zu erzeugen und sich auf Autotrophe zu verlassen. Durch die Zufuhr von Kohlenhydraten, die von Autotrophen erzeugt werden, erhalten Heterotrophe Energie, um Leben zu erhalten. Tiere, Menschen und Pilze sind in dieser Gruppe enthalten. Eine andere Gruppe namens Mixotrophe kann autotrophe Aktivitäten durchführen und sich auch auf andere Organismen für Energie verlassen.
Bedeutung von Energie für Lebewesen
Lebewesen bestehen aus Millionen von Zellen, die im Körper verschiedene Funktionen wie Reparatur, Wachstum und Bewegung ausführen. Alle chemischen Prozesse, die in Zellen stattfinden, werden als Stoffwechsel zusammengefasst. Wenn der Stoffwechsel aufhört, stirbt das Lebewesen anschließend ab. Energie ist daher entscheidend für den Lebensunterhalt aller Lebensformen.
