Der Stoffwechsel bei Lebewesen ist wohl einer der wichtigsten Prozesse zur Energieerzeugung und Erzeugung körpereigener Stoffe. Stoffwechselvorgänge sind irreversibel, da sie stark exergonisch ablaufen.
Im Allgemeinen versteht man unter Stoffwechsel (auch als Metabolismus bezeichnet) den Gesamtprozess, durch den Lebewesen die benötigte Energie erzeugen und die Synthese körpereigener Biomoleküle. Bei den meisten Lebewesen erfolgt dies durch Nährstoffoxidation in exergonischen Reaktionen, dies die geschieht beim Menschen durch zwischengeschaltete Synthese von energiereichen Phosphat-Verbindungen wie z.B. Adenosintriphosphat(ATP).
Je nach Reaktionsvorgang des Stoffwechsels werden diese in zwei Kategorien unterteilt: Der Aufbau körpereigener Biomoleküle wird als Anabolismus bezeichnet bzw. der Abbau von Nährstoffen oder körpereigenen Biomolekülen wir als Katabolismus bezeichnet. Die wichtigsten Stoffwechselvorgänge sind:: Glycolyse, Citronensäurecyclus, Oxidative Phosphorylierung, Photosynthese, Fettsäurestoffwechsel, Harnstoffcyclus, Aminosäuresynthese und Proteinbiosynthese.
Lebewesen und Pflanzen können verschiedene Stoffwechselprozesse aufweisen, d.h. sie erzeugen auf verschiedene Art Energie und “körpereigene” Substanzen (hauptsächlich organischen Verbindungen):
Nach dem Prozess der Energieerzeugung teilt man ein
Lithotrophe Organismen: Hier erfolgt der Energiegewinn aus anorganischen Substanzen.
Phototrophe Organismen: Hier erfolgt der Energiegewinn durch Licht (Sonnenlicht) mittels Photosynthese (bei Pflanzen und einigen Bakterien). Hierbei sei erwähnt, dass Pflanzens photolithoautotroph sind. Pflanzen gewinnen Energie durch Photosynthese (phototrope Organismen) mit Hilfe organischer Verbindungen (z.B. Wasser).
Chemotrophe Organismen: Hier erfolgt der Energiegewinn aus der Oxidation organischer Verbindungen. Menschen und Tiere sind chemoheterotroph und erzeugen Energie aus der Oxidation von Kohlenstoffverbindungen, die von den phototrophen oder lithothrophen Organismen stammen und benutzen diese zur Energiegewinnung und zum Aufbau körpereigener Substanzen.
Bei den chemothrophen Organismen gibt es zwei verschiedene Stoffwechselprozesse, wie aus energiehaltigen Kohlenstoffverbindungen in einer Oxidation Energie gewonnen wird:
Gärung: hier dient eine organische Verbindung als Oxidationsmittel, der Energiegewinn bei diesem Prozess ist allerdings niedrig.
Atmung: hier dient ein anorganischer Stoff als Oxidationsmittel (nämlich Sauerstoff), der Energiegewinn bei diesem Prozess ist deutlich höher als bei der Gärung.
Als Stoffwechsel oder Metabolismus bezeichnet man die Gesamtheit der chemischen Reaktionen, die in den Zellen von Lebewesen stattfinden, um die lebensnotwendigen Funktionen aufrechtzuerhalten. Dies umfasst sowohl den Aufbau von Substanzen (Anabolismus) als auch ihren Abbau (Katabolismus).
Die zwei Hauptformen des Stoffwechsels sind der anabole Stoffwechsel, bei dem Stoffe aufgebaut werden, und der katabole Stoffwechsel, bei dem Stoffe abgebaut werden.
Anabolismus ist der Aufbau von komplexen Molekülen aus einfachen Bausteinen in einer Zelle. Dies erfordert Energie.
Der Katabolismus ist der Abbau von komplexen Molekülen in Zellen, um Energie freizusetzen.
Der Stoffwechsel ist für die Aufnahme, den Transport und die chemische Umwandlung von Nährstoffen in den Körperzellen sowie für die Beseitigung von Abfallstoffen verantwortlich. Es sorgt dafür, dass unsere Körper funktionieren und gesund bleiben.
Insulin spielt eine wichtige Rolle im Stoffwechsel, indem es den Transport von Glukose aus dem Blut in die Zellen fördert. Dadurch wird der Blutzuckerspiegel reguliert.
Wenn der Stoffwechsel gestört ist, kann dies zu einer Reihe von Krankheiten führen, wie Diabetes, Stoffwechselerkrankungen, Übergewicht und Unterernährung.
Zellatmung ist ein kataboler Vorgang, bei dem organische Substanzen oxidiert und dabei Energie freigesetzt wird. Es handelt sich um einen Teil des Stoffwechsels.
Autotrophe Organismen, wie Pflanzen, können ihre eigene Nahrung durch Photosynthese herstellen und leben von anorganischen Substanzen. Heterotrophe Organismen, wie Tiere und Menschen, sind auf die Aufnahme organischer Substanzen angewiesen.
Der menschliche Stoffwechsel kann durch verschiedene Faktoren beeinflusst werden, darunter Ernährung, körperliche Aktivität, Schlaf, Stress und genetische Faktoren.