Stoffwechsel und Energie

Stoffwechsel und Energie sind grundlegende Prozesse, die die lebenswichtige Aktivität aller lebenden Organismen sicherstellen. Dieser Prozess besteht aus einer Reihe chemischer Umwandlungen von Substanzen, die von außen in den Körper gelangen und in den Zellen Umwandlungen durchlaufen, wodurch die für das Funktionieren des Körpers notwendige Energie erzeugt wird.

Der Stoffwechsel von Stoffen und Energie ist eine dialektische Einheit der Prozesse der ständigen Aufnahme verschiedener organischer und anorganischer Verbindungen in den Körper, ihrer Assimilation, Veränderung und Freisetzung in Form von Zerfallsprodukten in die äußere Umgebung. Friedrich Engels beschrieb das Leben als eine Existenzweise von Eiweißkörpern und betonte die Bedeutung des „ständigen Austauschs von Stoffen mit der sie umgebenden äußeren Natur“.

Das Niveau des Stoffwechsels und der Energie ist bei jeder Tierart unterschiedlich und hängt von erblichen Eigenschaften, Geschlecht, Alter, Lebensbedingungen und anderen Faktoren ab. Der Stoffwechsel basiert auf zwei Arten enzymatischer Prozesse, die eng miteinander verbunden und voneinander abhängig sind.

Die erste Art von Prozess wird Assimilation oder Anabolismus genannt. Diese Prozesse sind mit dem Energieverbrauch verbunden und führen zur Aufnahme von Substanzen, die aus der äußeren Umgebung in den Körper gelangen, durch Zellen sowie zur Synthese komplexerer Moleküle aus einfacheren innerhalb der Zelle.

Die zweite Art enzymatischer Prozesse wird Dissimilation oder Katabolismus genannt. Sie zielen auf den Abbau von Stoffen ab, die von außen in die Zelle gelangen, sowie auf den Abbau von Stoffen, aus denen die Zellen des Körpers bestehen, und gehen mit der Freisetzung von Energie einher.

Die beim Abbau von Nahrungsmitteln und anderen Stoffen freigesetzte Energie wird für alle lebenswichtigen Prozesse wie Muskelkontraktion, Weiterleitung von Nervenimpulsen, Aufrechterhaltung der Körpertemperatur, Synthese verschiedener Stoffe, Prozesse der Absorption und Sekretion sowie Aufrechterhaltung physiologischer Konzentrationen organischer Ionen genutzt beide Seiten der Zellmembran und andere.

Der Stoffwechsel ermöglicht es einem lebenden Organismus, aufgenommene Nahrungsstoffe in für einen bestimmten Organismus charakteristische Verbindungen umzuwandeln und diese entweder als Baustoff oder als Energiequelle zu nutzen. Somit sorgt der Stoffwechsel für eine kontinuierliche Erneuerung von Organen und Geweben, ohne die chemische Zusammensetzung des Körpers zu verändern.

Die Hauptstoffgruppen Proteine, Fette und Kohlenhydrate spielen bei Stoffwechselvorgängen eine ungleiche Rolle. Proteine ​​dienen dem Körper hauptsächlich als Baustoffe, während Kohlenhydrate und Fette als Hauptenergielieferanten dienen.

Kohlenhydrate sind die Hauptenergiequelle des Körpers, da sie mehr als die Hälfte der gesamten benötigten Energie liefern. Sie können in Zellen schnell abgebaut werden, um durch Glykolyse und weitere Oxidation Energie zu gewinnen. Fette dienen auch als wichtige Energiequelle, insbesondere bei längerem Fasten oder intensiver körperlicher Aktivität. Sie werden als Triglyceride in Fettzellen gespeichert und können zur Energiegewinnung mobilisiert werden.

Der Stoffwechsel- und Energieprozess kann in mehrere Phasen unterteilt werden. In der ersten Phase, der Verdauung, erfolgt die mechanische und chemische Zerlegung der Nahrung in einfache Moleküle, die vom Körper aufgenommen werden können. Darauf folgt die Resorptionsphase, in der Nährstoffe vom Blut aufgenommen und durch den Körper transportiert werden. Danach findet in den Zellen die Stoffwechselphase statt, in der neue Moleküle synthetisiert, abgebaut und Energie verbraucht werden. Schließlich werden die letzten Abbauprodukte über die Ausscheidungsorgane aus dem Körper ausgeschieden.

Der Zwischenstoffwechsel und die Energie, auch Metabolismus genannt, erfolgen hauptsächlich intrazellulär. Dabei handelt es sich um eine Reihe komplexer biochemischer Reaktionen wie Glykolyse, Krebszyklus und oxidative Phosphorylierung, die Energie in Form von ATP (Adenosintriphosphat) erzeugen.

Stoffwechsel und Energie sind ein Schlüsselprozess, der die Funktion des Körpers unterstützt. Störungen in diesem Prozess können zu verschiedenen Krankheiten und Beschwerden wie Fettleibigkeit, Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und anderen führen.

Daher sind Stoffwechsel und Energie ein komplexer und wichtiger Prozess für alle lebenden Organismen. Es sorgt für die Versorgung mit notwendigen Stoffen und die Produktion von Energie, die für die Aufrechterhaltung des Lebens und der Funktion des Körpers notwendig ist. Das Verständnis dieses Prozesses hilft uns, die Physiologie von Organismen besser zu verstehen und Strategien zur Erhaltung der Gesundheit und zur Überwindung verschiedener Krankheiten zu entwickeln.

Unter Stoffwechsel und Energie versteht man den Prozess, bei dem der Körper die notwendigen Nährstoffe aus der Nahrung aufnimmt und sie in Energie umwandelt, um seine lebenswichtigen Funktionen zu unterstützen. Unter diesem Vorgang versteht man die Gesamtheit aller im Körper ablaufenden chemischen Reaktionen, die mit der Aufnahme, Verdauung, Assimilation (Umwandlung) und Ausscheidung von Stoffen sowie deren Umwandlung in andere verfügbare Formen verbunden sind.

Hauptstadien des Stoffwechsels und der Energie:

I. Phase der Nahrungsaufnahme: Nahrung gelangt in den Verdauungstrakt und wird verarbeitet. Bei diesem Prozess zerlegt der Körper Nährstoffe in kleinere Verbindungen, die dann über die Darmwand aufgenommen werden.

II. Absorptionsphase: Durch den Abbau gewonnene Nährstoffe werden vom Körper absorbiert und in Energie umgewandelt.

III. Energieumwandlungsphase: Energie wird in chemische und kinetische Energie umgewandelt, die dazu dient, die volle Funktion des Körpers und den Ablauf seiner zahlreichen physiologischen Prozesse sicherzustellen.

IV. Phase der Abfallbeseitigung: Während des Stoffwechselprozesses scheidet der Körper Abfallstoffe in Form von Urin, Kot, Schweiß usw. aus. Diese Abfallstoffe müssen entfernt werden, um die normale Funktion des Körpers aufrechtzuerhalten.