Der Stoffwechsel Baustofflieferer, Energieerzeuger, Müllabfuhr
Jedes Lebewesen nimmt körperfremde Nährstoffe und Energie aus der Umwelt auf. Der Stoffwechsel (Metabolismus) wandelt sie in mehrstufigen biochemischen Reaktionsketten zu körpereigenen Substanzen und verwertbaren Energieformen um. Dieser Auf-, Ab- und Umbau von Substanzen, die dabei ihre Zusammensetzung und ihren energetischen Zustand wechseln, ist elementar. Seine unzähligen, blitzschnellen, kleinschrittigen, hoch vernetzten Aktionen treiben das Leben an und erhalten es aufrecht.
Der Regelkreis des Lebens
Das allen Organismen gemeinsame Vitalprinzip des Stoffwechsels vereint zwei entgegensetzte Wirkungsweisen in einem ausbalancierten, selbstregulierenden Gesamtsystem:
- Die abbauenden (katabolen) Stoffwechselvorgänge spalten mit der Nahrung zugeführte, komplexe Stoffe in einfache Grundbausteine auf. Dabei werden langkettige Makromoleküle wie beispielsweise Kohlenhydrate, Fette oder Eiweiße zu Einfachzuckern, Fettsäuren und Aminosäuren zerlegt. Die als Prozessprodukt frei gesetzte Energie ermöglicht die Arbeit der Muskeln und Organe, hält die Körpertemperatur aufrecht und "befeuert" die geistigen, emotionalen und psychischen Lebensäußerungen.
- Die aufbauenden (anabolen) Stoffwechselvorgänge wandeln die durch abbauende Prozesse erzeugten Substanzen in das Wachstum, den Erhalt, die Reparatur und die Reproduktion der Körpermasse um. Sie setzen komplexe, körpereigene Biomoleküle aus einfachen Grundbausteinen neu zusammen und dienen vorwiegend dem Zellaufbau, der Zellreparatur, der Wundheilung oder der Immunabwehr.
Stoffwechselwege und Verwertungspfade
Die Ausgangsstoffe und Baumaterialien für sämtliche metabolischen Umformungen gelangen mit der Nahrung in den Körper. Speisen und Getränke liefern alle Fette, Eiweiße, Zucker, die der Organismus braucht. Allerdings nicht in einer Form, die er sofort für den Substanzaufbau und die Energiegewinnung nutzen kann. Die mit der Nahrung zugeführten Stoffe müssen zuerst mechanisch zerkleinert, durch die Verdauung grob aufgespaltet, über die Blutbahn im Körper verteilt und zuletzt in die Zellen eingeschleust werden. Erst hier werden die biochemisch aufbereiteten Substanzen endgültig in Energie oder körpereigene Stoffe umgesetzt. Dabei hat jede Stoffklasse ihren eigenen gesonderten Verwertungsweg:
- Der Zucker- oder Kohlenhydratstoffwechsel ist für die Zerlegung langkettiger Mehrfachzucker in biologisch verwertbaren Einfachzucker (Glucose) und für die Speicherung überschüssiger Glucose in der Leber oder Muskulatur zuständig.
- Der Eiweiß- oder Aminosäurestoffwechsel zerlegt komplexe Eiweiße in einfache Aminosäuren, die der Energiegewinnung und dem Aufbau von Muskelzellen, Hormonen und Enzymen dienen.
- Der Lipid- oder Fettstoffwechsel baut Nahrungsfette in einfache Fettsäuren um, die als Energielieferant und Energiespeicher, aber auch als Vorstufe für die Bildung von Hormonen und Enzymen gebraucht werden.
Der Mineralstoffwechsel stellt anorganische Stoffe bereit, die für unterschiedlichste Körper- und Zellfunktionen unerlässlich sind. Die aus der Nahrung gewonnenen Substanzen dienen beispielsweise dem Knochen- und Zahnaufbau (Kalzium), der Muskelarbeit (Phosphor), der Energiegewinnung (Natrium, Phosphat) oder dem Proteinaufbau (Sulfat).
