Kulstofkredsløbet og organisk stof

Kulstofatomer kan binde ti hinande, og danne kortere eller længere kæder.

Sådanne kæder indgår som de ”skelet”, hvorover alle organiske stoffer er konstrueret.

Levende organismer indhold af kulstof er derfor stort, ca. 50 % af tørvægten.

Landplanter optager CO2(Kuldioxid) fra atmosfæren, og opbygger under fotosyntesen, monosakarider C6H12O6 (Glukose). En del af glukose sammensættes direkte til polysakkariderne (Cellulose og stivelse); cellulose anvendes til opbygning af plantecellernes cellevæg, medens stivelse i cytoplasma indgår i korn, der fungerer som oplagsnæring.

Resten af glukosen omdannes ved videregående kemiske processer, hvorunder opbygges andre organiske stoffer som fedt, aminosyre, protein, DNA og RNA.

Alle de nævnte stoffer symboliseres på figuren med CH2O (Organisk stof), og C-atomerne heri har planterne altså oprindeligt optaget i form af CO2 fra atmosfæren. Bemærk at planterne under fotosyntesen omdanner uorganisk kvælstof til organisk kvælstof, og at der i sidstnævnte er bundet kemisk energi. Næsten alle vandplanter optager uorganisk kvælstof i form af HCO-3 (hydrogencarbonat). Kun såkaldte grundskudsplater (fx bransenføde og belie) optager CO2 ligesom landplanter.

Planter udfører respiration, en del af den optagne CO2 udskilles dermed igen til atmosfæren. Den under respiration forbrugt O2 er ikke anført.

Planter ædes af planteædere. Store organiske molekyler hydrolyseres (spaltes) til mindre molekyler (fx stivelse til glukose). Disse anvendes som ”brændstof” under respiration eller som ”byggesten” under opbygning af nye store organiske molekyler (fx glukose til glycogen), der dog ofte har en anden sammensætning end de oprindelige store molekyler, som blev spist. Hydrolysen af store organiske molekylær til mindre organiske molekylær kræver ingen energi, men blot tilstedeværelsen af specifikke enzymer. Opbygningen af nye større organiske molekylær ud fra mindre organiske molekylær kræver både tilstedeværelse af specifikke enzymer samt kemisk energi i form af ATP. Under respiration omdannes kulatomerne i organisk stof til uorganisk stof i form af CO2.