Die in Pflanzen gespeicherte und an Tiere übertragene Energie ist chemische Energie, speziell die hochenergetischen Phosphatbindungen von ATP, die aus der Glukoseoxidation erzeugt werden.
Schrittweise Transformation
- Photosynthese (Pflanzen): Solarenergie (strahlend) → Chemische Energie (Glukose, C₆H₁₂O₆).
6CO₂ + 6H₂O + Licht → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ - Speicherung: Glukose polymerisiert zu Stärke (Amylose/Amylopektin) oder Fructanen; Lipide in Samen.
- Verdauung (Herbivor/Omnivor): Amylasen → Maltose → Glukose (resorbiert).
- Zelluläre Atmung (Tiermuskel):
- Glykolyse: Glukose → 2 Pyruvat + 2 ATP + 2 NADH
- Pyruvat → Acetyl-CoA → Zitronensäurezyklus → NADH, FADH₂, GTP
- Elektronentransportkette: NADH/FADH₂ → ~30–32 ATP (oxidative Phosphorylierung)
- Muskelkontraktion: ATP → ADP + Pi + Energie → Myosin-Aktin-Querbrückenzyklus → mechanische Arbeit.
Energienformen in der Sequenz
Strahlend → Chemisch (Glukose) → Chemisch (ATP) → Mechanisch (Kontraktion) + Thermisch.
Wirkungsgrad auf jeder Stufe
- Photosynthese: ~3–6 % der einfallenden Solarenergie gespeichert.
- Atmung: ~40 % der Glukoseenergie als ATP erfasst; Rest = Wärme.
- Muskel: ~20–25 % der ATP-Energie → mechanische Arbeit; Rest = Wärme.
Chemische Energie (Glukose → ATP) ist die universelle Währung, die Primärproduzenten mit Konsumenten verbindet.
