Assimilation und Dissimilation
Ohne die Vorgänge der Assimilation und der Dissimilation wäre kein Leben auf der Erde möglich. Was genau dabei passiert, erfährst du in unserem Video und unserem Beitrag.
Inhaltsübersicht
Assimilation und Dissimilation einfach erklärt
Um zu überleben, muss jede Zelle eines Organismus Stoffe und Energien aus der Umwelt aufnehmen, umwandeln und abgeben. Diese Vorgänge nennst du auch Stoffwechselprozesse. Je nachdem, ob Stoffe aufgebaut oder abgebaut werden, sprichst du von Assimilation oder Dissimilation.
Bei der Assimilation werden körpereigene Stoffe aus körperfremden Stoffen aufgebaut. Meistens wird dafür Energie benötigt. Je nachdem, aus welchen Stoffen die körpereigenen Stoffe produziert werden, unterscheidest du zwischen der autotrophen und der heterotrophen Assimilation.
Die Dissimilation bezeichnet den stufenweisen Abbau von Stoffen unter Energiefreisetzung. Je nachdem, ob sie mit Sauerstoff (aerob) oder ohne (anaerob) abläuft, unterscheidest du zwischen den Vorgängen der aeroben Zellatmung und der anaeroben Gärung.
Welche Stoffwechselprozesse gibt es?
In jeder Zelle eines Organismus laufen Stoff- und Energiewechsel ab. Die Assimilation ist der Aufbau körpereigener Stoffe unter Energieverbrauch (z. B. durch Fotosynthese). Die Dissimilation beschreibt den Abbau organischer Stoffe zum Energiegewinn (z. B. durch Atmung oder Gärung). Beide Vorgänge laufen in einer Zelle gleichzeitig ab.
Um körpereigene Stoffe aufzubauen, müssen die Organismen zuerst die Bausteine dafür aufnehmen. Nutzen die Organismen als Bausteine anorganische Stoffe zum Aufbau der organischen körpereigenen Stoffe, dann sprichst du von autotropher Assimilation. Beispiele für anorganische Stoffe sind Wasser oder Kohlenstoffdioxid. Eine Art der autotrophen Assimilation ist die Fotosynthese der Pflanzen.
Im Vergleich dazu, werden bei der heterotrophen Assimilation organische Stoffe durch die Nahrung aufgenommen und in die körpereigenen organischen Stoffe umgewandelt. Du findest die heterotrophe Assimilation bei den Menschen, den Tieren, den Pilzen und bei vielen Bakterienarten.
Organische Stoffe bauen sich bei der Dissimilation ab. Dabei gewinnt der Organismus die in den Stoffen enthaltene Energie und speichert sie in Form von Adenosintriphosphat, kurz ATP . Du unterscheidest bei der Dissimilation zwischen der Atmung und der Gärung.
Damit die Atmung stattfinden kann, benötigt die Zelle Sauerstoff. Während der Atmung baut die Zelle schrittweise Zucker (Glucose) in anorganische Stoffe ab. Ist kein Sauerstoff vorhanden, können manche Organismen Gärung betreiben. Dabei bauen sie den Zucker in andere organische Stoffe ab.
Autotrophe Assimilation
Die autotrophe Assimilation steht am Anfang der Nahrungskette. Sie ist wegen der Bildung von organischen aus anorganischen Stoffen, die Grundlage für alle heterotrophen Organismen. Die wichtigste Form der autotrophen Assimilation ist die Fotosynthese.
Die Fotosynthese findet in bestimmten Zellorganellen, den Chloroplasten, der Pflanzen statt. Während der Fotosynthese nehmen die Chloroplasten Lichtenergie, Kohlenstoffdioxid und Wasser auf und wandeln sie in Glucose und Sauerstoff um. Die Glucose dient als organischer Energiespeicher, während der Sauerstoff als Nebenprodukt der Pflanzen ausgeschieden wird. Da das Licht die Energiequelle des Vorganges ist, bezeichnest du die Fotosynthese auch als fotoautotroph.
Neben der Fotosynthese gibt es noch eine weitere Form der autotrophen Assimilation: die Chemosynthese. Die Chemosynthese findest du bei bestimmten Bakterien. Dabei stammt die Energie nicht vom Sonnenlicht, sondern aus einer Reaktion anorganischer Stoffe mit Sauerstoff. Da die Energie aus einer chemischen Reaktion kommt, nennst du diese Art der Assimilation auch chemoautotroph.
Heterotrophe Assimilation
Bei der heterotrophen Assimilation werden ebenfalls körpereigene organische Stoffe unter Energieverbrauch aufgebaut. Hier dienen im Vergleich zur autotrophen Assimilation organische Stoffe aus der Nahrung als Ausgangsmaterial. Sie findet bei Menschen, Tieren, Pilzen und vielen Bakterien statt. Um die benötigte Energie zu gewinnen, nutzen die Organismen die Dissimilation. Da die Energie für die Assimilation somit durch einen chemischen Vorgang entsteht, nennst du die Assimilation auch chemoheterotroph.
Nur wenige Bakterien können für die heterotrophe Assimilation die Energie des Lichtes benutzen. In diesem Fall sprichst du von fotoheterotroph.
Dissimilation
Während der Dissimilation werden organische Stoffe abgebaut und Energie freigesetzt. Die Stoff- und Energieumwandlung kann dabei unter aeroben oder anaeroben Bedingungen stattfinden. Das heißt, sie laufen entweder unter Anwesenheit von Sauerstoff oder unter Abwesenheit von Sauerstoff ab.
- aerobe Bedingungen = Sauerstoff ist anwesend
- anaerobe Bedingungen = Sauerstoff ist abwesend
Die am weitesten verbreitete Dissimilation ist die aerobe Atmung. Sie findet in den Mitochondrien der Zellen von Menschen, Tieren, Pilzen und Pflanzen oder im Cytoplasma einiger Bakterien statt. Bei der Atmung bauen die Zellen Glucose unter hohem Energiegewinn in die energiearmen anorganischen Stoffe Kohlenstoffdioxid und Wasser ab.
Die Gärung findet unter anaeroben Bedingungen statt. Ohne den Sauerstoff wird die Glucose in andere organische Stoffe abgebaut. Bei der alkoholischen Gärung entsteht Ethanol als Endprodukt. Das Endprodukt der Milchsäuregärung ist die Milchsäure. Die Gärung findest du bei einigen Bakterien- und Pilzarten. Doch sogar bei Menschen und Tieren kommt es bei starker Belastung in den Muskelzellen zur Milchsäuregärung.
Adenosintriphosphat (ATP)
Adenosintriphosphat dient bei allen Lebewesen als Speicher der gewonnenen Energie. Was ATP genau ist und wie es als Energiespeicher funktioniert, erfährst du in unserem Video über ATP.
