Hur får organismer kol och energi?

Videogenomgång (flippat klassrum)

Allt levande behöver energi och kol

Vid förbränningar avges energi. Den energin kan organismer utnyttja för att

1. bygga upp sig
2. utföra energikrävande kemiska reaktioner

Varmblodiga djur (fåglar och däggdjur) utnyttjar också värmen för att hålla kroppstemperaturen uppe.

ATP – Cellens energivaluta

Modell av en ATP-molekyl.

När den tredje fosfatresten klipps av från ATP-molekylen frigörs energi. Det bildas då en fri fosfatjon (P_i) och ADP.

• Cellen ”betalar” med ATP så fort någon energikrävande reaktion behöver utföras.
• Cellen ”får lön” i form av ATP genom att bryta bryta ner t.ex. fett & socker

ATP-cykeln

Energirika ämnen bryts ned:

• ADP och P_i sammanfogas till ATP.

Energikrävande reaktioner (t.ex. bygga upp protein):

• ATP spjälkas till ADP + P_i

ATP-cykeln.

ADP + P_i återanvänds många, många gånger varje dag.

• Mer än hela din kroppsvikt ATP omsätts varje dag

Kemotrofer och fototrofer

Kemotrofer

1. Omvandlar kemisk energi i andra ämnen till ATP och kolhydrater
2. Kemotrofer delas in i
   • Kemolitotrofer
     • Oxiderar oorganiska ämnen, och erhåller energi
     • Exempel: En del bakterier
   • Kemoorganotrofer
     • Oxiderar organiska föreningar, och erhåller energi.
     • Får energi genom cellandning (förbränning av glukos)
     • Exempel: Djur, svampar, många bakterier

Fototrofer

1. Omvandlar ljusenergi till kemisk energi (ATP, kolhydrater).
2. Fotosyntes
3. Exempel:
   • Växter
   • Cyanobakterier

Cellandning

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

Energin som frigörs tas om hand i form av ATP.

Fotosyntes

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.

Vid fotosyntesen sätts koldioxid och vatten samman till glukos med hjälp av solljuset.

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

Autotrofa organismer

1. Skapar sin egen ”mat” ur CO₂.
2. Fotoautotrofer
   • Använder ljusenergi för att bygga in CO₂ i kolhydrater (fixera CO₂)
3. Kemoautotrofer
   • Använder kemisk energi (hos omgivande oorganiska molekyler) för att fixera CO₂.

Heterotrofa organismer

1. Använder andra organiska molekyler som kolkälla
2. Fotoheterotrofer
   • Använder ljus som energikälla, men organiska molekyler som kolkälla
   • Ovanligt!
   • Exempel
     • Vissa purpurbakterier
     • Gröna bakterier under spec. omständigheter
3. Kemoheterotrofer
   1. Använder organiska molekyler både som energikälla och kolkälla
   2. Vanligast!
   3. Ofta är det samma molekyl som är energikälla och kolkälla

Auto- och heterotrofa organismer.

Nu kan vi kombinera ihop allesammans, autotrofer, heterotrofer osv...