Schlüsselbegriffe - Die Stoffe des Lebens

Kohlenstoff (C) ist das Element, das in allen organischen Verbindungen vorkommt (Kohlenstoffassimilation)

Sauerstoff (Oxygenium von gr. oxys "scharf") ist ein farbloses, geruchsloses Gas, das in der Luft in Form von O₂-Molekülen mit einem Anteil von 21% vorkommt. Weil die O₂-Moleküle relativ stabil sind, reagiert Sauerstoff erst nach Zufuhr von Aktivierungsenergie. 

Sauerstoff wird bei der C-Assimilation produziert und bei der Zellatmung und bei Verbrennungsvorgängen zur Oxidation der organischen Verbindungen verbraucht. 

Stickstoff (N) ist ein farbloses, geruchloses und reaktionsträges Gas, das in der Luft in From von N₂-Molekülen mit einem Anteil von 78% vorkommt. Lebewesen brauchen das Element Stickstoff für den Aufbau der stickstoffhaltigen Proteine und Nucleinsäuren (Stickstoff-Assimilation).

Elemente sind Reinstoffe, die sich mit chemischen Methoden weder in andere Elemente umwandeln noch aus solchen herstellen lassen. Jedes Element besteht aus Atomen mit einer bestimmten Protonenzahl. Von den über 100 Elementen kommen die meisten in der Natur nicht elementar, sondern in Verbindungen vor. 

Reinstoffe lassen sich im Gegensatz zu Gemischen nicht weiter auftrennen und haben bestimmte charakteristische Eigenschaften (Schmelz- und Siedetemperatur, Dichte, Härte, Farbe, Geruch). Man unterscheidet Elemente und Verbindungen. 

Eine Verbindung ist ein Reinstoff, der sich durch Analyse in Elemente zersetzen lässt. Sie hat im Gegensatz zum Gemisch eine fixe Zusammensetzung.

Makromoleküle sind sehr grosse Moleküle (gr. makros "gross"), die durch die Verknüpfung vieler kleiner Moleküle zu langen, verzweigten oder unverzweigten Ketten entstehen.

Kohlenhydrate sind organische Verbindungen aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff (C-, H- und O-). Sie dienen den Lebewesen als Bau-, Betriebs- und Reservestoffe und zur Herstellung anderer Verbindungen. Man unterscheidet Mono-, Di-, Polysaccharide. 

Die Monosaccharide (Einfachzucker) sind die einfachsten Kohlenhydrate. Ihre Moleküle sind die kleinsten Bausteine der Polysaccharide, z.B. Glykose, Fruktose, Galaktose

Fructose = Fruchtzucker

Der Fructose ist ein Monosaccharid, der in Früchten vorkommt und noch süsser schmeckt als Glucose. Er hat dieselbe Formel wie Glucose (C₆H₁₂O₆), denn seine Moleküle bestehen aus den gleichen Atomen. Diese sind aber anders angeordnet. 

Glucose = Traubenzucker

Die Glucose (Traubenzucker, C₆H₁₂O₆) (gr. glykys "süss") ist das Monosaccharid, das im Zentrum des Stoffwechsels aller Lebewesen steht. Sie dient als Ausgangsstoff zur Herrstellung anderer organischer Stoffe. Ihre Dissimilation liefert den Lebewesen die nötige Energie. Die autotrophen Pflanzen stellen die Glucose durch Fotosynthese mithilfe von Sonnenenergie aus Kohlenstoffdioxid und Wasser her. Die heterotrophen Lebewesen nehmen sie mit der Nahrung auf oder stellen sie aus anderen organischen Nahrungsbestandteilen her.