Allt levande behöver energi och kol
Vid förbränningar avges energi. Den energin kan organismer utnyttja för att
- få upp värmen
- bygga upp sig (utföra energikrävande kemiska reaktioner)
Energikällor
Auto- och heterotrofa organismer. I cellandningen oxideras en energikälla, och cellen erhåller ATP (adenosintrifosfat). Enklare uttryckt: I cellandningen förbränns glukos med hjälp av syre. Det bildas koldioxid och vatten, och förstås frigörs energi.
Med en ordformel:
glukos + syre → koldioxid + vatten + energi
Med en kemisk reaktionsformel:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energi
ATP är cellens "energivaluta"
- Tillverkas i cellandningen, då näringen i maten tas om hand
- Används så snart det behövs energi i kroppen – vid någon kemisk reaktion
Organismer kan delas in efter vilken energikälla de använder
Fototrofer
- Omvandlar ljusenergi till kemisk energi (ATP, kolhydrater)
- Fotosyntes liknande högre växters
- Exempel:
- Cyanobakterie
- Purpurbakterier
- Gröna bakterier
Kemotrofer
- Omvandlar kemisk energi i andra ämnen till ATP och kolhydrater
- Kemotrofer delas in i
- Kemolitotrofer
- Oxiderar oorganiska ämnen, och erhåller energi
- Exempel: En del bakterier
- Kemoorganotrofer
- Oxiderar organiska föreningar, och erhåller energi
- Exempel: Djur, svampar, många bakterier
- Kemolitotrofer
Kolkällor
Gröna växter (och en hel del andra organismer också) kan utföra fotosyntes. Vid fotosyntesen används energin i solens ljus för att sätta samman koldioxid- och vattenmolekyler till glukos. (Foto = ljus; syntes = sammansättning.) Det är precis som cellandning, fast tvärtom.
Med en ordformel:
kodioxid + vatten + energi (solljus) → glukos + syre
Med en kemisk reaktionsformel:
6CO2 + 6H2O + hν → C6H12O6 + 6O2
Klorofyll = "ljusfångare", det gröna i växterna
Man kan dela in organismer efter vilken kolkälla de använder
Efter några dagar har de järnoxiderande bakterierna oxiderat järn(II)jonerna till järn(III)joner (bruna). Autotrofa organismer
- Skapar ”sin egen” kolkälla ur CO2.
- Fotoautotrofer
- Använder ljusenergi för att bygga in CO2 i kolhydrater (fixera CO2)
- Kemoautotrofer
- Använder kemisk energi (hos omgivande oorganiska molekyler) för att fixera CO2.
Heterotrofa organismer
- Använder andra organiska molekyler som kolkälla
- Fotoheterotrofer
- Använder ljus som energikälla, men organiska molekyler som kolkälla
- Ovanligt!
- Exempel
- Vissa purpurbakterier
- Gröna bakterier under spec. omständigheter
- Kemoheterotrofer
- Använder organiska molekyler både som energikälla och kolkälla
- Vanligast!
- Ofta är det samma molekyl som är energikälla och kolkälla
Nu kan vi kombinera ihop allesammans, autotrofer, heterotrofer osv...
|
Autotrofer |
Heterotrofer |
||
Organismtyp |
Fotoautotrofer |
Kemoautotrofer |
Fotoheterotrofer |
Kemoheterotrofer |
Energikälla |
Ljus |
Oorganiska föreningar |
Ljus |
organiska föreningar |
Kolkälla |
CO2 |
CO2 |
organiska föreningar |
organiska föreningar |
Oxidationsmedel
Många använder O2 som oxidationsmedel
- Aeroba bakterier
Några använder \({\sf \text{NO}_3^-}\) (denitrifikationsbakterier) eller \({\sf \text{SO}_4^{2-}}\) (svavelbakterier) som oxidationsmedel
- Anaeroba bakterier: Klarar sig utan syrgas