Bioenergetik (biologi)
Bioenergetik (baseret på de engelske bioenergetik fra oldtidens græske βίος Bios "liv" og oldgræsk ἐνέργεια energeia "effektivitet") er et felt af biologi , biofysik og biokemi at omhandler energi konverteringer i levende strukturer. I en snævrere forstand er det videnskaben om levende cellers energiforsyning og energibalance (dengang også kaldet cellulær eller molekylær bioenergetik). I en bredere forstand undersøger bioenergetik også organismernes økologiske energibalance og energistrømmen i populationer og økosystemer.
Fysisk grundlag
Det centrale emne for cellulær bioenergetik er de cellulære mekanismer til energiomdannelse, som uden undtagelse er nødvendige for udførelsen af visse cellefunktioner. Bioenergetik generelt er baseret på love inden for kemi og fysik , især termodynamik . Imidlertid er termodynamik det overordnede udtryk, der også henviser til energiomdannelser i livløs materie. Da energi generelt forstås som evnen til at udføre arbejde, ser det ud som potentiel, kinetisk, varme og også elektrisk ( elektromagnetisk ) energi. Arbejdet, der kan udføres, vises som mekanisk, osmotisk eller elektromagnetisk arbejde.
Bioenergetik inden for biokemi, biologi og økologi
Størstedelen af alle overfladiske livsprocesser på jorden er baseret på fotosyntese og brugen af sollys som energikilde. Inden for organismer er energiomsætningen på mange måder baseret på kemosyntese ( kemotrofi ). Reaktionsprodukterne skabt ved foto- eller kemosyntese kan nedbrydes i forskellige biokemiske trin gennem aerob respiration eller anaerob fermentering , hvorved cellen med en vis effektivitet genererer brugbar energi til de forskellige biologiske processer og funktioner, og dette kan også lagres i en midlertidig periode . Denne energi er for eksempel midlertidigt tilgængelig for cellen i form af ATP . Ved alle cellulære energikonverteringer frigøres eller bundet varme. Et stort antal bioenergiske reaktioner finder sted i eukaryoter i de intracellulære mitokondrier .
Energistrømme i befolkninger eller samfund undersøges inden for rammerne af energibalancer .
litteratur
- Peter Gräber, Giulio Milazzo (red.): Bioenergetik (= Bioelektrokemi 4). Birkhäuser, Basel 1997, ISBN 978-3-0348-9860-7 .
- Irving M. Klotz: Energetik ved biokemiske reaktioner. En introduktion. Oversat og redigeret af Peter Karlson . 2. udgave. G. Thieme, Stuttgart et al., 1971, ISBN 3-13-361802-4
- Albert L. Lehninger : Bioenergetik. Molekylært grundlag for biologiske energiomdannelser. 3. uændret udgave. G. Thieme, Stuttgart et al. 1982, ISBN 3-13-446703-8 .
- David G. Nicholls, Stuart J. Ferguson: Bioenergetics 3. 3. udgave. Amsterdam Academic Press, Amsterdam et al. 2002, ISBN 0-12-518121-3 .
- Bruno Streit : Økologi. En kort lærebog. G. Thieme, Stuttgart et al., 1980, ISBN 3-13-583501-1 .
- Wolfgang Wieser: Bioenergetik. Energitransformationer i organismer. G. Thieme, Stuttgart et al. 1986, ISBN 3-13-692201-8 .
- David G. Nicholls, Stuart Ferguson: Bioenergetics (fjerde udgave) . Academic Press, Boston, 2013 ISBN 978-0-12-388425-1 [1]